从技术对比和产业分析为何5G如此重要？

全世界有不到3 % 的人关注了物联网芯片

你真是个特别的人！

移动通信早已不仅仅包括电话和短信。现在移动网络的主要任务是无线数据传输和互联网连接。每天我们都会听到有关3G，4G和5G的消息，然而很少有人知道G表示“代”的意思，而且所有的移动网络都被分为不同代,对于国人比较熟悉的3g,4g来说，他们的关键特性区别如下：

3G：表示具有每秒3.6 Mbit 的网络数据传输速率，允许通过互联网进行语音和视频呼叫，在线收听音乐和观看视频。

4G：表示具有1 Gbps的网络数据传输速率，增加了Wi-Fi覆盖范围和更快的文件传输速率。

5G：表示网络数据传输速率为20 Gbps，移动设备的工作原则是“一直在线”，5G的功耗低，是有线互联网的替代品。

 

无线通信发展简史：

1G

1984年引入了1G网络。第一代网络从一开始就是模拟网络，甚至不涉及数据传输，仅专注于语音呼叫。尽管移动通信“大规模”使用这一代互联网连接，但它对移动互联网的需求一直很低。原因是和有线互联网相比，移动互联网的连接成本高，连接质量低。

2G

2G技术是90年代数字热潮的结果，它允许移动通信与有线通信竞争。美国和欧洲无法在相同的技术上达成一致，并继续向不同方向发展。美国人推广自己的D-AMPS（Digital-Advanced Mobile Phone System）和早期版本的CDMA（Code Division Multiple Access），另一方面，欧洲人依靠GSM(Global System for Mobile Communications)技术。这些标准之间的关键区别在于使用频率资源的方式。可以说，早期阶段的CDMA版本比GSM更有优势。

CDMA网络的优点有：

·更好的语音质量

·宽频带耐干扰

·通信安全

·通信设备的功耗更低

为了处理信号，设备需要更少地使用电池电量。对于运营商而言，CDMA版本的优势在于基站具有更大的容量和范围，具有更简单的网络设置，抗过载能力以及对特定任务的适应性。

尽管有其优势，但在欧洲和亚洲，CDMA版本尚未普及。原因很简单。在创建CDMA时，GSM版本已经存在，可在选择运载设备和消费设备时为其提供现成的解决方案。 更复杂的CDMA需要大的计算能力，需要为不太常见的技术创建新的解决方案。例如，普通CDMA版本电话的成本高于与它们对应的GSM版本，并且与已经普及的GSM设备不兼容。

另外，存在用户使用方便性的问题。在GSM网络中，用户的标识符是SIM卡，运营商所需要的信息存储在SIM卡上。 用户在更换手机时，只需要重新安装SIM卡。与此同时，为了在CDMA网络中工作，必要的数据被写入（闪存）到手机本身 ——其中没有SIM卡插槽。因此，更换手机需要访问运营商商店，而且在漫游的时候，这部手机也不能在其他国家使用。

为了可以使用SIM卡，CDMA的替代品于2002年出现在并被命名为R-UIM。 开始出现可同时使用CDMA和GSM工作的电话，随着美国运营商成为标准开发的引擎，设备选择有限的问题逐渐得到解决。如今，CDMA运营商仍然存在，但与欧洲和亚洲市场的GSM运营商相比，其占有率明显较小。

回到90年代数字热潮。 第二代移动通信（GSM和CDMA）使全世界开启了全无线数据传输的时代。这一切都始于SMS（Short Messaging Service)和惊人的CSD（Circuit Switch Data）形式。这项技术是第一个允许数字化数据以更高速度（14 kbps）传输的技术，当时这可是一个令人难以置信的突破。

1997年是移动通信史上的一个转折点。GPRS技术应运而生，它提供了连续的数据传输流和“模式化”调制解调器CDS（Content Distribute Service)。 理论上速度可以达到每秒100 kbit （之前的速度为每秒14 kbit ），并允许运营商根据移动互联网的速度制定资费计划。GPRS出现的很及时：电子邮件的热潮使这项新技术得到了极大的普及。这种创新激起了第三代通信的发展，但由于速度有限而无法实现这一目标，从而无法充分利用移动互联网。

3G

在20世纪90年代，3G标准是基于码分多址（CDMA）方法开发的；在2000年代推出。关键因素是数据传输速率，3G已达到2 Mbit / s。从那时起，速度成为变革的主要动力。

3G是结合了三种标准i-FOMA，UMTS和CDMA2000这样的一个通信时代。第一种是日本使用，另外两种在美国和欧洲发展的比例相同。UMTS（替代名称3GSM）是在欧洲开发的标准，也是GPRS / EDGE技术发展的下一个阶段。实际上，它是GSM网络中的一个新的扩展（最初主要是为语音功能创建的），这显著地提高了数据传输速度。但是对于CDMA2000，有一个有趣的事件。CDMA2000实际上被认证为3G，连接速度几乎没有超过GPRS，只有100 kbps（第一代）。

3G通信的主要特征是能够同时使用批量数字化数据传输和信道连接。这意味着在通电话的时候而不会断网。 2G可不允许这么奢侈的事情。

4G

4G时代网络于2000年开始开发，并于2010年在许多国家推出。第四代通信基于IP协议，它将个人计算机网络通过各自的IP地址与全球互联网连接起来。 IP（网络协议）将网络段整合到一个网络中，确保在其节点之间传输数据包。

4G的主要优势是速度超过3G指标的200到500倍。与其前身不同，第四代网络不使用信道进行语音传输，而只使用数字化数据。这意味着呼叫被转换成VoIP(Voice over IP) （IP语音）格式，这种格式将来可能导致经典蜂窝网络通信的消亡，对于网络电话来说是有利的。 VoIP格式隐含了网络上语音传输的所有选项，包括与电话和人员沟通无关的选项。例如，VoIP技术用于在视频监控系统中传输音频，警报，进行在线会议的时候以及在线观看电影。目前，4G系列包括两个标准 WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）和LTE（Long Term Evolution）。第一个是Wi-Fi的演变，并且覆盖区域增加，第二个是GSM逐渐发展的体现，最终lte胜出。

5G

第五代移动网络—5G—有望取得特别突破。由于这项技术，无人驾驶汽车，虚拟现实和物联网将更多地进入我们的日常生活。目前，全球范围内正在积极测试第五代通信技术。 预计将于2020年开始大规模投入市场。

5G（第五代）是具有巨大的数据传输速率 （每秒几千兆位）的第五代移动通信技术。 最近，瑞典创造了另一项记录—15 Gbit / s。 它比现有的无线网络快40倍。

此外，相比于4G网络中的10毫秒延迟和3G中的100毫秒延迟，5G将信号延迟（取决于传播介质和使用的频率，信号将以一定延迟到达接收器）减少到1毫秒 。

 

蜂窝通信的每一次更新换代都显着提高了数据传输的速度。 这就是新服务和新内容形式诞生的方式。 人们也获得新的娱乐方式和新的生活品质。

5G将对以下领域产生重大影响，可以说是革命性的：

无人驾驶汽车：信号传输将升级。

工业：统一的城市基础设施和工业机器人的升级。

农业和耕种业：远程控制和监测机械运行，作物和牲畜。

教育：通过VR技术进行教学·

远程医疗：远程控制现场手术·

沟通：互动虚拟现实：为用户提供真实的体验·

娱乐：宽带无线传输（4K，8K）; 带VR效果的直播·

游戏产业：采用先进VR技术的多人游戏

5G 不仅仅是一种通信技术，而是科技史上非常重要的一次变革，将影响到人类未来生活的各个方面。

5G测试进度

中国

首个5G测试网络于2018年4月23日在中国西南部的重庆市推出。测试网络的工作始于两江新区，并将逐步扩展到整个城市。中国在2019年6月6日正式发布5g牌照。

韩国

韩国冬季奥运期间，韩国网络数据传输速率出现了5G的速度特征。移动运营商CT与爱立信合作，提供了5G网络，英特尔 5G 平台和三星 5G平板电脑，用于多个地方的视频演示和独立的展馆中使用。

 

在冬季奥运会期间其中的一个测试项目是名为“交互式时间切片”的视频演示，这一测试项目位于平昌冰场周围，它同时使用了100个摄像机。视频可以360度“扭转”并立即放大。开发人员使用视频游戏中的重放概念并使其成为现实：例如，看着滑冰运动员的跳跃，你可以暂停并看到一百个不同角度下的跳跃。

韩国已经分配5G频率，并开始在全国范围内部署第五代网络。从2019年中期开始，KT已成为唯一一家在韩国普遍推出5G技术的移动运营商。

日本

华为和NTT DoCoMo成功地在日本最大的商业区之一横滨进行了5G网络的联合测试。数据被传送到安装在汽车车顶上的用户终端，汽车以超过20公里/小时的速度移动。

该项目采用了一种新型紧凑型天线，该天线采用基于超材料和波束技术的聚焦透镜。这两家公司使用固定用户终端在1.5 km距离处记录了超过了2 Gbit / s的5G网络带宽，又在1.8 km距离处记录了超过5 Gbit / s以上的带宽。

这些测试为毫米范围内的5G网络的使用和部署开辟了新的机会。在该范围内长距离传输数据的移动性将有可能实现在5G中的移动高速宽带接入。

圣马力诺

圣马力诺共和国成为欧洲第一个拥有5G移动网络的国家，也是世界上第一个拥有5G移动网络的国家。在意大利电信和圣马力诺共和国签署的基本协议中，提议在2018年底之前启动商业测试。在移动网络存在4毫秒延迟（取决于传播介质和使用的频率，信号以一定的延迟到达接收方; 4G通信存在10-50毫秒延迟）的情况下，允许20 Gbit / s的下载速度。

爱沙尼亚

早在2017年9月，英特尔就与欧洲网络和电信公司合作，在欧洲展示了首批5G商用网络。作为测试的一部分，他们为停泊在塔林（爱沙尼亚）港口的邮轮上的2,000名乘客建立了一个基于5G的连接。另一项测试展示了如何通过5G网络远程控制巨型建筑挖掘机。这是危险环境中远程控制设备的一个例子。

还有谁在测试5G？

谷歌，Facebook，三星和华为都在测试和布局5G技术，第一批网络已经在2019年初出现，大部分网络将于2020年推出。Sprint，T-Mobile，AT＆T和Verizon等运营商正在建设5G网络，其中一些准备发布5G技术。美国Apple公司的网络将与众不同，因为制造商打算减少波长并将频率提高到28 GHz和39 GHz。这些是在一定范围内工作的毫米波，这将减少小配件品牌的天线尺寸。

苹果公司首批测试5G的平台将于2019年8月在加利福尼亚州公司的办公室附近创建。

中国最大的电信公司之一华为收到了世界上第一个第五代移动通信产品的CE型检验证书。该证书正式批准了5G可以在欧洲进行商业用途。测试网络面向有意在5G领域共同创新的公司和个人，包括互联网车辆，车辆自动驾驶，智能城市以及在线增强和虚拟现实等领域。

测试期将持续到2020年正式商业化推出5G技术。

T-Mobile是美国最大的电信运营商之一，已与瑞典设备制造商爱立信达成协议，将于2018年在美国几个城市——纽约，洛杉矶和拉斯维加斯推出新的蜂窝通信标准。之后，在美国30个城市将会覆盖5G网络。

爱立信将提供可在600 MHz无线电频率以及28 GHz和39 GHz毫米频率下运行的T-Mobile网络设备。这是联邦通信委员会（FCC）批准用于5G的频率范围。

实施5G所需的关键步骤

(1)制定标准

需要为5G架构设计新一代通信标准。 5G NR（New Radio）是由3GPP为第五代移动网络开发的新无线电接入技术（RAT）。并成为5G网络空中接口的全球执行标准。

(2)确认频段（以智能方式使用频率）

5g的无线电频率规范细分为两个频段，FR1（低于6 GHz）和FR2（毫米波），每个频段具有不同的功能。

频率范围1（<6 GHz）：FR1定义的最大信道带宽为100 MHz，因为在这个拥堵的频率范围内连续频谱很少。在此范围内最广泛用于5G的频带约为3.5 GHz。虽然韩国运营商还分配了一些毫米波频谱，但是他们正在使用3.5 GHz这一频带]

频率范围2（> 24 GHz）[频率越高，支持高数据传输速度的能力越大，不会和其他无线信号相互干涉或变得过于混乱。因此，5G可以比4G每米多支持大约1000个设备]

FR2网络覆盖范围[5G可以使用比4G更高的频率，因此，与4G或低频5G信号不同，一些5G信号不能远距离传播（超过几百米）。这需要每隔几百米放置5G基站以便利用更高的频带。此外，由于这些高频电磁波的特性，这些高频5G信号不能轻易穿透固体物体，如汽车，树木和墙壁。

（3）升级架构

5G不会取代4G，但将与现有基础设施并行工作。

5G网络旨在与使用一系列宏单元，小型单元和专用室内系统的4G网络协同工作。 小型蜂窝基站是专为非常局部化的网络覆盖而设计的，通常从10米到几百米，用来填充更大的宏网络。小型单元对5G网络至关重要，因为毫米波频率的连接范围非常短。

 

5G智能手机

设备必须更智能，更强大。

高通公司是一家开发和实施无线通信的公司，该公司表示，第一代支持第五代（5G）移动网络的智能手机已经发布。

在巴塞罗那的MWC2017展会上，第一款“5G智能手机”正式亮相，支持超过1 Gbit / s的数据交换速率。 它被认为是世界上第一个宣布的5G智能手机。

 

5G智能手机在2019年占主导地位：我们见过三星Galaxy S10 5G，华为Mate X，小米5G Mi MIX 3，Oppo Reno 5G以及LG V50 ThinQ等大牌手机展示其5G功能 ，更多的手机品牌也在开发5G的路上。

所推动的经济发展

计划到2035年，5G网络的基础设施将在全球范围内提供2200万个工作岗位，其在2020年至2035年期间对全球GDP的贡献将与印度经济的当前规模（2.4万亿美元）相当。

随着5G的发展，物联网（IoT）的收入将大幅增加。到2020年，它们可以达到1.7万亿美元。新一代移动通信5G的商业发布，计划于2020年推出已经是板上钉钉的事情。根据“十年规则”，预计到2030年将出现6G网络。预计下一代移动互联网的数据传输速率将为10-11 Gbit / s（将结合卫星通信），延迟时间为1- 10毫秒。可以说，谁掌握了5g的领导地位，谁就是未来科技和经济领域的霸主，从这一点来讲，美国发动的科技战争的原因就更是司马昭之心了。