5G 不仅对消费者有利，物联网也将受益

5G 不仅会促进移动通信，还会通过 DECT-2020 NR 等技术促进物联网。（

移动通信走过了一条以“世代”为标志的发展道路。它形成了一个有趣的历史开端，追溯应用的“0G”标签用于描述早于蜂窝方法的模拟系统。

20 世纪 70 年代末和 80 年代初的模拟/数字技术让事情真正开始了。“1G”基于蜂窝移动通信，它使用模拟无线电进行呼叫，但使用数字系统进行回程。“2G”作为全数字系统于 1990 年代初问世。在世纪之交之前，我们看到了“3G”（基于 2.5G 和 2.75G 引入的增强功能）引入了更高的吞吐量以支持智能手机的出现。3G 的改进提高了速度，使其可以处理移动互联网和流媒体视频。

4G 基于长期演进 (LTE) 标准，于 2009 年在斯堪的纳维亚半岛推出。此后已在全球大部分地区部署，是我们今天最熟悉的移动技术。它提供 100Mbps 的最大吞吐量（相比之下 3G 的吞吐量约为 15Mbps），并且可以支持高清视频、在线游戏和视频会议。

接下来是5G。该标准于 2016 年推出，5G 网络正在铺开。它承诺达到惊人的 32Gbps（下行链路）和 13.6Gbps（上行链路）的最大速度。一旦全面部署，5G 将直接与支持互联网的光缆解决方案展开竞争。与 4G 相比，该技术还提供更低的延迟、更好的覆盖范围和更高的频谱效率。    

所以 5G 就像那时的 4G，只是更大更好一点。实际上，远非如此。5G 还引入了许多新技术，这些技术对 Zoom、Netflix 和 TikTok 的用户几乎没有好处，但事实证明对物联网的发展至关重要。

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由七个电信标准制定组织组成的 3GPP 一直在努力确保 5G 不仅是为要求苛刻的消费者打造的，而且也是为企业组织和物联网的未来需求打造的。在幕后，工程师们有条不紊地整理了详细说明国际移动通信 (IMT)-2020 规范的文档。IMT-2020 是 5G 的圣经，详细说明了它将如何构建以及它将如何满足消费者和行业的严格需求。该规范包括： 20Gbps 的初始峰值数据速率；100Mbps 的典型用户数据速率；一毫秒的延迟；每平方米10Mbps的“区域流量容量”，以及每平方公里百万台设备的连接密度。

这些指南清楚地展示了如何构建 5G 网络以实现高速（针对消费者和商业应用）和高设备密度（针对物联网）的结合。4G 更面向消费者（尽管适当修改的网络可以支持 NB-IoT 和 LTE-M 等蜂窝物联网技术）。例如，在考虑传统设备密度时，可以理解 5G 挑战的严重性。东京的平均人口密度超过每平方公里 6,000 人，大多数人至少拥有一部移动设备。如果他们都想上网，本地网络还是可以应付的。这令人印象深刻，但比计划的 5G 设备密度低两个数量级。

IMT-2020 的细节中隐藏了 5G 将如何应对消费者和物联网双重需求的线索。该文件描述了两个要素：用于传统用户的 5G LTE 技术和用于其他用例的新无线电 (NR)，包括物联网的独特需求。工程师将这些元素称为“无线电接口技术”(RIT)。

在它们之间，LTE 和 NR RIT 满足五个预期用例的所有技术性能要求：

室内热点（使用增强型移动宽带 (eMBB)）

密集城市 (eMBB)

农村 (eMBB)

城市宏（超可靠低延迟通信 (URLLC)

城市宏观（大规模机器类型通信 (mMTC)）

最后两个，URLLC 和 mMTC（相关），用例主要支持物联网。

LTE 和 NR 在确定用于 IMT 使用的 7.125GHz 以下频段运行，但 NR 也可以使用 24.25GHz 以上的 IMT 频段。所谓的中上频段（3.3 至 7.125GHz）是关键的 5G 资源，可为消费者和商业提供令人满意的吞吐量和范围。24GHz 以上的“高频段”支持高设备密度和极高的吞吐量。

5G，但不是我们所知道的

事实证明，5G 甚至不一定是蜂窝技术。隐藏在 IMT-2020 文件中的是对标有“第一个非蜂窝 5G 标准”-DECT-2020 NR 的参考。它通过为每平方公里一百万台设备提供支持而上了档次，虽然不是严格意义上的蜂窝，但它确实从蜂窝系统中借鉴了很多技术。

DECT 2020 NR 是一项有趣的技术，它展示了 IMT-2020 在确定 5G 范围方面的综合性。该技术使用全球 1.9 MHz 频段（对于 5G 运营来说，这是不寻常的，无需许可），并将支持无线网状网络和其他类型网络上的 mMTC。这些网络通常支持具有极高部署密度、高可靠性和低延迟需求的 IoT 应用程序，例如工业自动化应用程序中的数千个紧凑型传感器/执行器。

DECT-2020 NR 与用于 mMTC 的其他无线物联网技术相得益彰。例如，当支持节点密度达到其最大容量时，该技术可提供 100kbps 吞吐量和低于 10 毫秒延迟的顶级性能。这非常适合典型的物联网应用。

5G 是第一代蜂窝（带有少量非蜂窝）移动技术，从一开始就设计为不仅支持传统移动电信，还支持物联网等新兴无线技术。6G 已经在开发中，据说比 5G 快得多，这也许不足为奇。该计划是使用 100GHz 到 3THz 的频率范围，支持将从消费者和物联网扩展到人工智能和完全沉浸式虚拟现实等新领域。根据新一代移动无线技术推出的长达十年的节拍率，预计 2030 年将在商店中看到支持 6G 的智能手机。

 

审核编辑 黄昊宇