5G將顛覆九人行業(yè)， 全球廣泛應(yīng)用或需十年以上

宋頌

在過去的10年里，4G無線技術(shù)已經(jīng)成為眾多全球移動設(shè)備和用戶的標準。從Snapchat、Instaram等社交媒體平臺，到Uber和Lyft等出行工具，許多公司都從今天的4G系統(tǒng)提供的可靠連接和速度中受益匪淺。

? ? 下一代無線技術(shù)具有實時連接性，可以帶來新的消費者和商業(yè)應(yīng)用。

盡管第四代無線技術(shù)為移動消費的新媒介鋪平了道路，但它依然有局限性。在接下來的10年中，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備的興起要求網(wǎng)絡(luò)近乎實時地傳輸海量數(shù)據(jù)，5G則可以實現(xiàn)這種狀態(tài)。

5G早期在2018年底開始部署，當時AT&T在12個城市推出了5G無線網(wǎng)絡(luò)，但是該技術(shù)的廣泛實施可能需要10年的時間。即使如此，企業(yè)也越來越關(guān)注這種技術(shù)：根據(jù)cBInsights數(shù)據(jù)，在2019年每個季度的收益電話會議中，提到5G的次數(shù)超過2000次。諾基亞、高通、愛立信、博通和Verizon等公司都討論了5CJ，以及相關(guān)技術(shù)和服務(wù)部署計劃。

在中國，5G商用速度明顯在加快。3月份，工信部下發(fā)《關(guān)于推動SG加快發(fā)展的通知》，提出加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進度，加速5G應(yīng)用模組研發(fā)，支撐工業(yè)生產(chǎn)、可穿戴設(shè)備等泛終端規(guī)模應(yīng)用。根據(jù)全球移動設(shè)備供應(yīng)商協(xié)會（GsA）的數(shù)據(jù)顯示，中國提交的SCJ國際標準文稿約占全球的30%，主導(dǎo)標準化項目占比約40%，均位居世界前列。其中，華為已拿下全球2/3的5G合同。

面對激進和保守的不同聲音，本文將深入探討無線技術(shù)的背景、什么是5G、以及下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將如何發(fā)展。

無線技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展歷史

無線通信已經(jīng)存在了一個多世紀，但直到20世紀70年代末和20世紀80年代初，才成為一種商業(yè)上可行的消費服務(wù)。隨著手機的問世，第一代（1G）無線技術(shù)系統(tǒng)問世。這些設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)允許移動語音通話，但僅此而已。

第二代（2G）改進了語音通話，并通過短信（SMS）

引入了文本消息傳遞（后來通過彩信MMS引入了媒體消息傳遞），這最終幫助手機行業(yè)在本世紀初獲得了廣泛的采用。2G的后續(xù)迭代引入了數(shù)據(jù)傳輸，但是直到1998年，3G才允許使用移動互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和視頻通話等功能。最新的3G迭代能夠達到4 Mbps的數(shù)據(jù)速度。

被消費者稱為4CJ（現(xiàn)在稱為4G LTE）的最新一代無線技術(shù)能夠達到lOMbps～50 Mbps的實際速度，具體取決于運營商。這些速度可用于移動在線游戲、實時高清電視、團體視頻會議、聯(lián)網(wǎng)家庭解決方案，甚至是新興的體驗，如AR或VR。但這也意味著用戶需要以4G速度進行下載或緩沖，對于大多數(shù)消費者來說，這是為“媒體無線自由”付出的一筆代價。

但是對于運輸、醫(yī)療保健等行業(yè)，數(shù)據(jù)傳輸之前的延遲可能會對系統(tǒng)結(jié)果產(chǎn)生直接影響。例如，5G將使自動駕駛汽車之間的即時通訊成為可能，可以防止致命事故的發(fā)生。5CJ將對這些關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響，同時還將為未來的互聯(lián)技術(shù)提供必要的基礎(chǔ)架構(gòu)。

什么是5G無線技術(shù)？

5CJ作為第五代無線技術(shù)系統(tǒng)，能提供比之前任何一代技術(shù)更快的速度。對該技術(shù)的早期測試顯示，現(xiàn)實速度可達700Mbps～3000Mbps（3 Gbps），一旦5G商用，消費者就能體驗極快的速度。使用4CJ下載電影可能需要花費幾分鐘，使用5G則只需要數(shù)秒。

盡管智能手機和其他移動設(shè)備是5G商用后最明顯的受益者，但還有很多行業(yè)都能從5G中獲益。例如，物聯(lián)網(wǎng)將從5G提供的速度和帶寬中受益匪淺，尤其是隨著行業(yè)的發(fā)展：CJartner估計，到2020年將安裝超過20B的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相關(guān)的支出接近3萬億美元。自動駕駛汽車、機器人手術(shù)和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控，只是5G賦能物聯(lián)網(wǎng)的一小部分潛在應(yīng)用。

5G顛覆行業(yè)

5G在連接性方面的飛躍，為眾多行業(yè)創(chuàng)造了巨大的機會，同時也為大規(guī)模的技術(shù)突破奠定了基礎(chǔ)。一旦SG普及，可能對這些行業(yè)產(chǎn)生變革性影響，主要有以下3個原因：5G設(shè)備延遲性更低，從而可以更快地傳輸較大的數(shù)據(jù)流;SG設(shè)備可靠性更強，能在極端條件下更好地傳輸數(shù)據(jù);SG LLWi-Fi更加靈活，可以支持更廣范圍的設(shè)備、傳感器和可穿戴設(shè)備。

這里我們將深入探討幾個行業(yè)，它們可能會受到SG技術(shù)的巨大影響。

醫(yī)療健康

為了降低成本并改善整體健康狀況，西醫(yī)正朝著預(yù)防保健的方向發(fā)展。5G為可穿戴設(shè)備進行預(yù)防和監(jiān)控提供了巨大的機會，這樣的設(shè)備已經(jīng)被用來追蹤睡眠、血糖水平、體育鍛煉等。

5G更快的速度和更高的網(wǎng)絡(luò)可靠性，為開發(fā)更復(fù)雜的設(shè)備提供可能性，包括直接植入人體的設(shè)備，而不僅僅局限在體外佩戴設(shè)備。

配備5G的微型攝像機，能夠提供患者實時的體內(nèi)外視頻，為遠程診斷和更復(fù)雜的遠程治療奠定基礎(chǔ)。例如，對反復(fù)住院治療的中風患者來說，他們經(jīng)常遭受缺乏家庭監(jiān)測和護理的困擾。跟蹤患者日常生活的新型可穿戴設(shè)備（今天使用4CJ無法實現(xiàn)），可讓此類患者無需去醫(yī)院就可以獲得更多個性化的監(jiān)控，以及遠程醫(yī)療服務(wù)。

在愛立信的塔林工廠，一名技術(shù)人員使用AR技術(shù)修理電路板

根據(jù)CB Insights數(shù)據(jù)，到2025年，遠程醫(yī)療的市場規(guī)模預(yù)計將增長到860億美元。在機器人手術(shù)領(lǐng)域，SG則極大地擴展醫(yī)生的能力，將關(guān)鍵和專業(yè)的護理服務(wù)帶給全世界的患者機器人手術(shù)在今天是可行的，特別是在人口稠密的城市地區(qū)，可以接入高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)，但醫(yī)生通常必須與病人在同一手術(shù)室才能進行手術(shù)。

通過低延遲和無波動的長距離通信，SG可以實現(xiàn)在世界任何地方進行手術(shù)操作。2019年1月，中國團隊首次測試了5G遠程手術(shù)，在福建省切除了一個動物的肝臟。在美國，拉什大學衛(wèi)生系統(tǒng)計劃與美國AT，&T公司合作，成為首批在醫(yī)院嘗試5G連接的醫(yī)療機構(gòu)之一。

制造

制造業(yè)已經(jīng)開始采用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來提高效率，改善數(shù)據(jù)收集，并構(gòu)建更好的預(yù)測分析能力。借助5G，制造商可以獲得更快、更可靠的數(shù)據(jù)收集和傳輸方式，還能獲得集成到工廠和工作流程中的各種傳感器和設(shè)備。

SG技術(shù)的一個重大潛在改進，是將AR應(yīng)用于制造業(yè)。2018年1月，愛立信在愛沙尼亞塔林的工廠開始測試利用AR進行故障排除。通過AR，技術(shù)人員可以觀察到需要維修的部件，并在他們的視野范圍內(nèi)調(diào)出相關(guān)的原理圖和說明，大大縮短了維修所需時間。

愛立信還與飛機引擎制造商MTU AeroEngines，以及德國弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所合作，一起測試5G技術(shù)。愛立信表示，這將可能為一家工廠節(jié)省約2700萬歐元

5G技術(shù)最主要的一個好處是可以在同一基礎(chǔ)設(shè)施上運行多個專用網(wǎng)絡(luò)，從而自定義速度、覆蓋范圍和安全性（也稱為切片）。盡管運行獨立網(wǎng)絡(luò)的能力已經(jīng)存在，但切片可以更容易地根據(jù)制造過程調(diào)整它們，并提高適應(yīng)性。

根據(jù)C apgemini在2019年發(fā)布的一份報告，這項技術(shù)的普及程度很高，使得2/3的工業(yè)公司準備在兩年內(nèi)將其部署。盡管4G的較高延遲和Wi-Fi的低可靠性在今天限制了此類技術(shù)，但5G能夠以高分辨率、傳輸視頻低延遲能力可能，使它具有更廣泛的可用性。

5G的其他工業(yè)用途（根據(jù)AT&T）包括：

△持續(xù)監(jiān)控設(shè)備性能

△機器視覺識別功能，可獨立確認產(chǎn)品質(zhì)量

△預(yù)測分析以判斷并預(yù)警，

某個零件何時將發(fā)生故障

汽車

特斯拉、谷歌和其他公司多年來，一直在研制第一輛真正意義上的全自動駕駛汽車，它可以在任何環(huán)境中、沒有人工干預(yù)的情況下自主行駛。迄今為止，他們解決這個問題的主要方法是使用車載計算器和雷達來掃描車輛周圍的環(huán)境，并根據(jù)這些信息來決定車輛的下一步行動。

包括高通、愛立信、華為和諾基亞在內(nèi)的公司，正把SG和邊緣計算作為解決自動駕駛汽車面臨的問題的潛在解決方案。SCJ汽車協(xié)會（ 5GAA）于2016年開始研究“從手機到汽車到一切”或C-V2X技術(shù)。在C-V2X系統(tǒng)中，自動駕駛汽車不是單獨決定如何行動，而是相互溝通，并與交通信號燈和建筑標志等物理環(huán)境進行通信交互，以安全有效地運動軌跡。

該系統(tǒng)目前處于測試階段，但研究人員認為，5G有助于在未來實現(xiàn)真正的自動駕駛。根據(jù)電信咨詢公司Analvsvs Mason數(shù)據(jù)，到2027年，在5G環(huán)境下的汽車連接數(shù)量預(yù)計將達到9600萬個。

SG的可用性將意味著環(huán)境中傳感器的密度更大，數(shù)據(jù)從集中式服務(wù)器傳輸?shù)竭@些傳感器和車輛的速度更快。未來的自動駕駛汽車平均每周可以產(chǎn)生多達200萬兆字節(jié)的數(shù)據(jù)，而將所有這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到云端或區(qū)域服務(wù)器在今天的Wi-Fi或4G網(wǎng)絡(luò)下是不可行的。

零售

在過去幾年里，零售商在智能技術(shù)上投入重金，以幫助客戶更有效地購物和更快完成結(jié)賬，同時收集更多有關(guān)客戶體驗的數(shù)據(jù)。從店內(nèi)分析到視覺識別驅(qū)動的貨架監(jiān)控，所有這些都依賴或受益于大量數(shù)據(jù)傳輸、高吞吐量訪問背后的連接能力，這就是為什么5G技術(shù)對零售商的運營有如此大的影響。

目前結(jié)合RFID技術(shù)的“智能貨架”可以告訴商家提貨率與銷售額的比率，并顯示動態(tài)價格。借助SCJ，配備傳感器的貨架可以確定產(chǎn)品的低庫存，讓配送中心補貨，并動態(tài)監(jiān)控發(fā)貨和運輸進度。

AT&T表示，移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流動，對于現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施來說壓力太大了。如今，絲芙蘭（Sephora）這樣的公司使用虛擬試妝技術(shù)，幫助店內(nèi)顧客在購買前了解自己的特定妝容，但該產(chǎn)品受到數(shù)據(jù)流限制。SG技術(shù)消除了這些限制，有一天，我們可以使用AR試穿想買的衣服，精確度可能會高到，很難把虛擬與現(xiàn)實區(qū)分開。

5G也可能創(chuàng)造全新的購物體驗，與今天的技術(shù)相比，那將是不可想象的：智能手機上的AR App會在顧客進入商店時觸發(fā)，并直接將其引導(dǎo)到貨架前。在無人零售店中，如Amazon Go，已經(jīng)為這些體驗提供了物理基礎(chǔ)。

根據(jù)Adobe Digital Insights數(shù)據(jù)，5G技術(shù)帶來的連通性改善，到2021年可能每年增加120億美元的零售收入。

娛樂

福克斯和華納兄弟等媒體巨頭已經(jīng)開始探索使用5G技術(shù).SG頻道將能夠提供超高質(zhì)量的流媒體直播。亞馬遜和Dish Network已經(jīng)進行聯(lián)合建設(shè)和支持SG網(wǎng)絡(luò)的談判。

5G網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下的下載速度也將大幅提升，使得電影、游戲和電視劇下載只需幾秒鐘，這可能推動從流媒體向移動下載的轉(zhuǎn)變。根據(jù)2018年英特爾/Ovum數(shù)據(jù)，到2028年，更好的移動連接預(yù)計將推動全球移動媒體收入達到每年4200億美元。

5G可能會對AR和VR產(chǎn)生更具變革性的影響。與傳統(tǒng)媒體相比，VR和AR應(yīng)用具有更高層次的視覺效果、分辨率和幀頻，因此需要更高的帶寬和更低的延遲，以便向觀眾傳輸行動和視覺一致的體驗。

典型的4G連接有大約60ms的延遲，這對于VR體驗來說太慢了，甚至在15ms的時候也會變得混亂和不和諧。而5G承諾的延遲在1ms～4ms之間。

通過SCJ實現(xiàn)更快的連接，對電子競技和游戲行業(yè)來說也將是革命性的，因為在這些行業(yè)，快速的響應(yīng)時間往往可以決定玩家的成功。根據(jù)英特爾/Ovum的報告，到2028年，移動5CJ游戲收入預(yù)計將達到1000億美元。

能源

SG可以幫助實現(xiàn)更具成本效益的能量傳輸。更快的連接速度使能源網(wǎng)得到更有效的管理，從而減少停機時間。例如，在停電的情況下，5G驅(qū)動的智能電網(wǎng)可以使用數(shù)據(jù)和傳感器快速檢測問題。這項技術(shù)還可能帶來更穩(wěn)定的能源供應(yīng)，因為供應(yīng)商將根據(jù)大量數(shù)據(jù)和智能傳感器，在電力分配方面做出更明智的決定。

在夏威夷可以看到這種智能電網(wǎng)的現(xiàn)實版本，在那里與Verizon合作構(gòu)建的系統(tǒng)可以分析故障并監(jiān)控電表。Verizon預(yù)計，隨著未來將繼續(xù)在美國推出其5G網(wǎng)絡(luò)，該電網(wǎng)將變得更加高效。

更好的連接也對消費端有好處。連接5G技術(shù)并配備傳感器的路燈，可以在路上沒有人或車輛時自動關(guān)閉，從而節(jié)約能源。根據(jù)埃森哲（Accenture）數(shù)據(jù)，在美國這種方式每年可節(jié)省高達10億美元。

5G助力實現(xiàn)更高效的能源傳輸和管理

隨著SG允許設(shè)備之間更好的實時連接，更多的家庭可能會配備智能電表。這些電表將能夠提供不同家用電器和設(shè)備的能源消耗情況，為業(yè)主提供更多的信息來管理他們的能源使用。Veriz on認為，能源行業(yè)將是展示SG潛力的關(guān)鍵領(lǐng)域，將成為5G技術(shù)“最重要的測試案例”之一。

農(nóng)業(yè)

5G為農(nóng)民提供在田間獲取更快、更準確信息的機會，有助于增加作物產(chǎn)量，并更容易預(yù)防常見作物和野生動物疾病。

SlantRange等公司已經(jīng)在為農(nóng)民提供無人機服務(wù)，以便了解他們的作物。有了SG連接，這樣的服務(wù)可以運行得更加準確。例如，自動駕駛拖拉機可能最終會使用SG與無人機配對來指導(dǎo)工作，用作確認農(nóng)田的哪些部分需要施肥。

隨著5G技術(shù)的發(fā)展，精準農(nóng)業(yè)有望取得重大進展。對于資源密集型作物，需要監(jiān)測土壤健康等因素來幫助提高產(chǎn)量。使用目前的4G網(wǎng)絡(luò)同步精準耕種過程大約需要30秒一60秒。約翰迪爾技術(shù)創(chuàng)新中心表示，有了5G，這個過程可以縮短到不到1秒。

金融服務(wù)

隨著移動銀行和金融科技的發(fā)展，在過去的10年里，金融服務(wù)正朝著更加個性化和便捷的方向發(fā)展。SG將加速這一轉(zhuǎn)變，將銀行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€更普惠、更即時的過程。

由于可以支持多個應(yīng)用同時運轉(zhuǎn)，移動支付可以運行得更快、更可靠。5G允許移動應(yīng)用程序在設(shè)備上保留更少的數(shù)據(jù)，從而使應(yīng)用程序更輕便，響應(yīng)速度更快。

一些行業(yè)人士押注5G將為沒有實體分行的地區(qū)帶來更好的銀行服務(wù)。據(jù)報道，AT&T正在為美國的銀行開發(fā)移動分行，這些分行將使用SG技術(shù)進行連接。它們服務(wù)于音樂節(jié)、快閃店和銀行需求低的偏遠地區(qū)。

銀行業(yè)在提供更個性化服務(wù)方面的努力，也可能會從5G得到提振。例如，能夠提高人工智能能力的數(shù)據(jù)收集量，可以讓銀行為客戶提供量身定制的服務(wù)。物流供應(yīng)鏈

通過讓數(shù)字通信更加普及，SG技術(shù)有潛力改變供應(yīng)鏈的每一個環(huán)節(jié)。在倉庫中，5CJ連接的設(shè)備與傳感器相結(jié)合，可以實現(xiàn)更快的通信、收集更大數(shù)量的數(shù)據(jù)，以及對故障的更快響應(yīng)。

5G技術(shù)在供應(yīng)鏈中的一個應(yīng)用是實時跟蹤和追蹤包裝或零部件。這種更好地跟蹤單個包裹的能力還可以簡化受損貨物的保險索賠。有了附加在包裹上的5（J傳感器，就可以更容易地監(jiān)控它們的狀態(tài)——包括溫度、濕度和位置等變量——這些信息可以幫助利益相關(guān)者識別哪里出了問題，并據(jù)此提出索賠。

DHL等公司已經(jīng)在測試自動配送，這是另一個可能從SG連接中得到提升的領(lǐng)域。隨著越來越多的設(shè)備能夠接入同一個網(wǎng)絡(luò)，在密集地區(qū)部署更多的聯(lián)網(wǎng)自動駕駛汽車則成為可能。

關(guān)注四大驅(qū)動力，為5G鋪平道路

下面，我們會談到4個主要的驅(qū)動因素，它們將使5G的廣泛采用成為現(xiàn)實，并且闡述它們將如何促進5G系統(tǒng)的部署和使用。

光纖基礎(chǔ)設(shè)施

雖然光纖網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)有時被認為是相互競爭的技術(shù)，但它們常常協(xié)同工作。在SCJ的情況下，在無線運營商的推動下，光纖需要達到幾Gbps速度。數(shù)據(jù)大部分時間通過電線傳輸，無線天線通常完成最后幾公里的傳輸。這樣，光纖就充當了移動網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)。

通過光纖將數(shù)據(jù)中心連接到蜂窩天線（蜂窩塔或小型蜂窩），可以實現(xiàn)5CJ近乎實時的速度。目前光纖基礎(chǔ)設(shè)施非常普遍，并被當前的4G系統(tǒng)所使用，但要支持廣泛使用的5CJ，還需要更多的光纖基礎(chǔ)設(shè)施。

無線服務(wù)供應(yīng)商正在利用不同的戰(zhàn)略來擴展他們的SG網(wǎng)絡(luò)。例如，Verizon正在尋求擁有自己的光纖基干線路（連接底層基礎(chǔ)設(shè)施）。Verizon與特種玻璃制造商Corning和光纖供應(yīng)商Prvsmian合作設(shè)計和安裝5G光纖電纜。2017年4月，Verizon宣布與C.orning達成一項為期3年的購買協(xié)議，在未來3年里每年購買1240萬英里的光纖。

另一方面，T-Mobile租用“暗光纖”（未使用或未充分利用的光纖）來支持其小型區(qū)域的部署。雖然該公司沒有擁有屬于自己的光纖，但由于租用的回程線路大部分已經(jīng)安裝，它可以更快地提供SCJ服務(wù)。

兩家運營商的目標都是在2020年進一步推出5G服務(wù)。T-Mobile在2019年底啟用了其在美國的SG網(wǎng)絡(luò)，Verizon計劃在基礎(chǔ)設(shè)施（包括光纖電纜）方面投資約180億美元，以擴大SCJ等服務(wù)。

在向農(nóng)村地區(qū)擴展之前，大多數(shù)5G部署可能會先支持城市中心。然而，已經(jīng)普及光纖的地區(qū)，無論是城市或鄉(xiāng)村，可能是早期部署的候選地區(qū)。

小型基站部署

今天的無線數(shù)據(jù)大多是通過宏蜂窩傳輸?shù)模簿褪峭ǔＫf的手機信號塔。它們?yōu)闊o線連接奠定了基礎(chǔ)，可以為方圓64千米內(nèi)的數(shù)干名移動用戶提供服務(wù)。

雖然宏蜂窩基站繼續(xù)很好地服務(wù)于電信行業(yè)，但它們很難部署和維護。監(jiān)管審批、建設(shè)、供電和維護的成本，使得傳統(tǒng)的宏蜂窩基站成為無線連接的負擔。Small cells （microcells）正在做出越來越大的貢獻，它們服務(wù)的移動用戶較少，但更容易安裝和維護，也更便宜、更節(jié)能。

small ceils（小型基站）與宏蜂窩基站、其他小基站和單個移動設(shè)備進行無線通信。某些小型基站直接連接到光纜上，其他則為改善無線覆蓋范圍提供支持。在農(nóng)村地區(qū)，小基站可以幫助擴大覆蓋面;在人口密集地區(qū)，它們可以加強連接能力。

“偽裝”成路燈的小基站

一些最新的小型基站已經(jīng)出現(xiàn)在生活中，在洛杉磯，小基站已經(jīng)作為智能街燈的一部分被部署，以加強4G網(wǎng)絡(luò)。在部署這些小型基站的同時，洛杉磯還為未來的SG網(wǎng)絡(luò)安裝了一些必要的基礎(chǔ)設(shè)施。SG網(wǎng)絡(luò)在短距離、暢通無阻的情況下效果最好，大量的小型基站將被要求服務(wù)于一個宏蜂窩所能覆蓋的相同區(qū)域。T-Mobile已經(jīng)安裝了1.5萬個小型基站，并計劃再安裝2.5萬個。這些小型基站用作支持該公司在30個城市推出SG服務(wù)，包括洛杉磯、紐約和達拉斯。

高頻光譜的普及性

除了光纖基礎(chǔ)設(shè)施和小型基站部署，SG速度還需要極高頻率的無線電波，這些頻率需要在小半徑范圍內(nèi)才能成功通信。換言之，對無線覆蓋范圍、速度和日益增長的消費需求，要求在無線電波頻譜中使用新的波段。波段是無線電波頻譜上特定的頻率范圍，它們的頻率范圍從低（3 kHz～30kHz）到高（30GHz～300GHz）。調(diào)幅收音機使用中頻帶（300kHzN3MHz），利用500kHz～1700 kHz（或1.7 MHz）之間的特定頻率。Wi-Fi和藍牙使用的是超高頻頻段（330 MHz～3 GHz），利用的是2.4 GHz的特定頻率。許多移動設(shè)備都設(shè)計為在2.4 GHz和5 GHz頻率下進行Wi-Fi通信。

雖然更高的頻率能帶來更快的數(shù)據(jù)傳輸，但它們無法通過某些特定環(huán)境、結(jié)構(gòu)。例如，衛(wèi)星電視通常使用13CJHz～18

CJHz之間的頻率，這要求傳輸環(huán)境沒有阻礙物，以防止信號干擾或終端，暴雨或者茂密的樹木，都會影響觀看質(zhì)量。對于大多數(shù)SCJ網(wǎng)絡(luò)，將使用超高（3GHz～30 GHz）和極高（30GHz～300 GHz）頻段來實現(xiàn)無線運營商承諾的速度。24 CJHz和86 GHz之間的頻率備受歡迎。

在室內(nèi)使用固定無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)5G

盡管5G的高頻率要求比較空曠的視線，但“固定無線”允許建筑物和家庭內(nèi)的覆蓋，無需使用電纜或線路。固定的無線天線被放置在房屋和建筑物的頂部，以便與附近的小型基站或宏蜂窩塔進行通信。這些天線可以通過光纖連接到內(nèi)部的微蜂窩或飛蜂窩，用于向室內(nèi)的少量移動用戶轉(zhuǎn)播無線覆蓋。無線信號也可以通過特殊設(shè)計的調(diào)制解調(diào)器和Wi-Fi路由器轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的Wi-Fi。

將蜂窩信號轉(zhuǎn)換為Wi-Fi的能力，可能使無線運營商能夠與Comcast和時代華納等傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商競爭。已經(jīng)為家庭和企業(yè)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的Veriz on，于2018年在少數(shù)幾個城市推出了固定SG無線服務(wù)。這些服務(wù)將提供一種替代光纖傳輸?shù)慕尤敕椒ǎ瑫r保持相同的速度。該公司正在與三星合作開發(fā)其固定無線SG路由器，該路由器將轉(zhuǎn)換無線5G信號，并支持Wi-Fi兼容性。

AT，&T最初對固定無線業(yè)務(wù)的機會表示懷疑，但在2018年9月宣布，將在2019年底之前開始推出固定無線業(yè)務(wù)。Verizon和AT&T都在與三星合作，為他們的SG發(fā)布提供關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。另一方面，像Google這樣的公司可能會開始建設(shè)移動SG網(wǎng)絡(luò)，利用Webpass業(yè)務(wù)（2016年收購）中安裝的固定無線資產(chǎn)數(shù)量構(gòu)建移動網(wǎng)絡(luò)。歸根結(jié)底，固定無線技術(shù)尚處于早期發(fā)展階段。

采用5G的障礙

盡管5G服務(wù)變得越來越普遍，但這項技術(shù)仍有很多障礙需要克服。一個主要的障礙是網(wǎng)絡(luò)提供商將需要安裝大量新的、昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施。另一個挑戰(zhàn)是范圍。相比4G，5G通常依靠高頻波來獲得速度優(yōu)勢，但這也需要更短的波長，從而縮短了5G攜帶有用信號的距離。SG信號的傳輸距離相對較短，網(wǎng)絡(luò)提供商將需要部署更多的天線和基站，以確保覆蓋范圍。

所有這些額外的基礎(chǔ)設(shè)施將為網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商帶來高昂的前期成本。根據(jù)Heavy Reading數(shù)據(jù)，到2023年，全球網(wǎng)絡(luò)提供商預(yù)計每年將在5G網(wǎng)絡(luò)部署上花費880億美元。5G部署也存在一些安全和隱私問題。除了擔心受損的5G基礎(chǔ)設(shè)施可能會產(chǎn)生間諜活動的可能性外，隨著對底層流程進行更徹底的審查，新網(wǎng)絡(luò)可能會為漏洞創(chuàng)造機會。安全研究人員在2018年發(fā)現(xiàn)5（J安全協(xié)議（即身份驗證和密鑰協(xié)議（AKA））存在缺陷，在某些情況下可能被用來竊取敏感信息。

5G的下一步是什么？

眾多無線運營商計劃在明年提供5G服務(wù)，因此整個電信行業(yè)都在努力利用向更高無線頻率轉(zhuǎn)變：去年末，高通推出了支持驍龍（Snapdragon） SCJ芯片，旨在2020年為高端智能手機提供動力。

Verizon于2018年底在4個城市推出了首個5G寬帶互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，目前計劃到2020年底在60個美國城市提供SCJ服務(wù)。2018年，AT&T在十幾個城市推出了SCJ移動熱點，并計劃在2020年開始部署獨立的SG網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)不使用4G的任何功能。Sprint于2019年5月在美國4個城市推出了SG網(wǎng)絡(luò)，目前已將5G網(wǎng)絡(luò)擴展到9個城市。像Zavo這樣的公司正在幫助鋪設(shè)必要的光纖來支持5G，而像Siklu這樣的公司正在提供固定無線天線和小型基站。5G設(shè)備制造商在也扮演著更重要的角色：設(shè)備制造商需要擴大覆蓋范圍，而無線網(wǎng)絡(luò)則需要越來越多的兼容設(shè)備。

新技術(shù)很可能會影響設(shè)備的設(shè)計。目前有一些原型機，但制造商可能需要一段時間才能在美學上恰當?shù)貙⑿碌腟G天線整合到移動設(shè)備中。但隨著如此多的公司致力于將這項技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實，消費者應(yīng)該會在不久的將來看到一系列支持5G的設(shè)備。一旦運營商在幾個城市啟動SG，兼容的手機很快就會問世。

雖然SG服務(wù)可能會在明年開始變得更加普及，但4G仍將是幾個少數(shù)人口稠密城市以外的默認標配。SG的廣泛覆蓋可能需要10年以上的時間，至于5G更廣泛的工業(yè)應(yīng)用。估計將在2020年開始應(yīng)用。（摘自美《深科技》）（編輯/小文）