4G已經夠快了，為什麼還要用5G？

相信大多數人都會有這樣的疑問，目前的4G流量足夠、流速不卡。無論是看視頻、上微信、打遊戲似乎已經足夠好，那我們為什麼還要用5G？

5G有望在企業領域新興應用的可用性、可靠性和性能要求方面取得革命性的進步。ITU和NGMN等標準機構已經為5G提出了多個用例。每個用例在預期的數據速率、延遲、可靠性和可用性方面都有所不同。本文主要探討4G實現這些用例的缺點以及5G該如何滿足其要求。

5G使用場景

根據無線網絡的需求，5G用例主要分為三大類：

1.增強移動寬帶（eMBB）：這類場景需要5G蜂窩網絡來支持非常高的數據速率。ITU的5G性能指標顯示，5G的下行峰值數據速率為20 Gbps，上行的峰值數據速率為10 Gbps。在人口密集地區，預計吞吐量為10-100 Mbps/m2。

2.超可靠和低延遲通信（URLLC）：這類場景需要低延遲和高可靠性。對於低延遲應用（如AR/VR，V2X通信，eHealth服務），5G網絡預計支持《1 ms的接入網延遲和《10 ms的端到端延遲。ITU進一步建議可靠性要》 99%（意味著數據包在99%的情況下需要在允許的延遲預算內到達目的地），對於特定的部署場景和用例甚至要接近99.999%。

3.海量機器類通信（mMTC）：在這些場景中，5G將支持非常高的連接密度。智能城市、工業物聯網案例屬於這一類，它們有大量設備連接到網絡。ITU建議的5G目標為預計每公里處理1w-100w臺設備。

4G的不足，5G如何彌補

4G網絡無法滿足上述場景的性能要求：

1.4G網絡下行的峰值數據速率為1000 Mbps，上行的峰值數據速率為500 Mbps。這個數據速率不足以支持eMBB方案。5G網絡預計將使用比4G更寬的頻譜 - 5G NR mmWave運行接近30 GHz。更寬的信道帶寬和大規模MIMO使5G能夠在下行鏈路中達到20 Gbps的數據速率，上行鏈路能達到10 Gbps的數據速率。

2.多人遊戲應用、工業機器人、自動駕駛汽車以及其他時間關鍵型應用需要快速響應 - 有時需要網絡延遲小於1毫秒，而4G網絡難以實現或根本無法實現。5G蜂窩技術是實現“邊緣計算”的關鍵技術，使計算能力（應用程序）更接近用戶，從而有助於減少網絡延遲。

3.上述每一類應用都需要不同的網絡特性。但從金錢上講，為它們每個建立單獨的物理網絡是不可行的。現有的QoS解決方案可以對給定網絡上不同類型的IP流量進行分類和管理，但也存在多方面的不足。例如，他們無法區別對待來自不同租戶的相同類型的流量。有時，需要為移動虛擬網絡運營商提供他們自己的虛擬基礎設施。簡而言之，需要將不同用例提供不同服務質量的用戶、設備和應用程序分開。5G網絡切片可以提供跨應用、跨服務和跨租戶的網絡分段。它提供了由共享和專用資源實例（包括網絡、計算和存儲容量資源、虛擬化網絡功能和無線資源）組成的邏輯自包含的網絡。

“從1G到4G的升級，是移動通信行業本身的技術升級，而5G似乎超越了通信升級本身，受到各界關注。”在10月29日召開的全球智能物流峰會上，全球移動通信協會高級顧問、中國移動原董事長王建宙對5G被超領域關注給出解釋：5G適逢其時，在人工智能、虛擬現實、遠程控制等領域，只待5G“東風”。

5G應用將“排山倒海”而來

“現在使用5G的人，最多用的應用是測速度：你看我那兒測了什麼速度，上行多少，下行多少，這是因為與5G匹配的應用還很少。”王建宙說，但是未來，就全部價值而言，應用服務將佔95%，而5G網絡只佔了5%。

在4G的發展過程中，應用已經顯現的優勢。中國聯通網絡技術研究院副院長遲永生說，“4G發展中，真正的‘殺手鐧’業務，或者說增長量大的業務，都不是通信界內產生的，而把產業鏈打開以後，在競爭中產生的。”

在競爭中產生的應用所創造除了的價值遠遠超過了通信行業本身創造的價值。以公司價值為例，2G時，中國移動的市值最高達到4000億美金，遙遙領先；當時互聯網公司不及中國移動的1/5，隨著應用放開，互聯網公司的市值已經遠超通信企業。

當移動網絡的下行速度達到893Mbp/s，上行速度也可達到96Mbp/s時，5G應用將排山倒海而來。

王建宙表示，未來的應用場景將不斷拓展，例如物聯網是一個方向，今天連接到汽車、到集裝箱，未來帶寬足夠可以連接每個物品、每個快遞件，連接指數增加，將產生難以想象的功能化應用。

在專業領域打開“穿越門”

“有一次，我在上海操作了一臺真的挖掘機在河南洛陽挖鉬礦，居然完成了，我甚至感覺到挖礦時的壓力。”王建宙說。有了5G的低延時傳輸，以前的虛擬場景就可以不再是虛擬的，而可以從真實世界平移過來，彷彿打開了“穿越門”。

此類的應用也可以用在汽車駕駛訓練上。之前，人們一直用仿真來進行汽車駕駛模擬，而事實上當通過5G聯網，可以變成真的在開汽車，交互的速度已經能夠達到駕駛汽車的要求實現遠程駕駛。

“在固定的環境莉，傳輸光纖能夠做到，但是像救護車就需要5G，病人一上救護車，可以做很多本來需要在醫院做的事。”王建宙說，因此在5G網絡還沒有大規模普及、鋪設之前，可以在特定的區域首先完成，例如礦山、媒體、醫院等，覆蓋一個非常密集的5G網絡。

此外，穿戴設備一直沒有走出量血壓、計步器的模式，還需要更多的創新。例如，此前有一款導盲頭盔的出現，也是有創造性的應用。

另外，對於應用載體的創新應該具有想象力。王建宙說：“我相信到了5G，手機一定會出現劃時代的變化，從個人的信息中心延伸到智能的控制中心，這當中除了硬件，如顯示屏、電池，更重要的是操作系統的突破。未來要跟各種各樣的物體打交道，桌面系統的內核很可能需要更新。”