理性看待第五代5G移动通信技术

2000年，2G网络（第二代移动通信技术）的普及让我们可以随时接听来自全球任何一个角落的声音；2008年兴起的3G网络见证了智能手机的崛起；2013年起步的4G网络，更是改变了我们的生活，智能手机成为了移动购物、支付、验证、理财、学习、娱乐、工作的万能终端。那么，5G网络又能为我们带来什么呢？

蓄势待发 5G明年见

在经历2G的懵懂、3G的觉醒、4G的同步发展，我国在5G时代终于谋求引领，并最终站在了标准制定的金字塔尖之上。按照目前的进度，我国5G计划在2018年内完成独立组网测试，达到预商用阶段。换句话说，2019年，将成为“5G手机元年”，并成为智能手机行业的全新风口。

这不，整个手机产业链上下游企业就都已经“蹲在”了4G→5G的交叉路口，等风来。

运营商：争夺“C位”频谱资源

5G商用的前提条件就是要“有信号”（图1），也就需要三大运营商建设好相关的5G基站。而在运营商的角度，5G之争主要就体现在了频谱资源的分配上。从全球5G频谱的分布来看，3.5GHz频段最佳，效果好还经济，也因此常被业内人士称为5G频谱中的“C位”资源。

据悉，目前我国5G频谱划分的初步方案是：中国电信与中国联通将分别获得3.5GHz左右的各100MHz频谱资源，而中国移动则获得2.6GHz附近的100MHz频谱资源。根据三大运营商的规划，都是2018年实现小规模试验、2019年试商用、2020年正式商用（图2）。换句话说，最快到2019年，我国的部分地区就能收到稳定的5G信号了。

芯片商：4.5G先行 5G延后

一款智能手机能否支持5G，主要就看它搭载的SoC（即我们常说的“处理器”）所捆绑的调制解调器（又称“基带”）型号。在4G时代，高通旗下的骁龙牌调制解调器一家独大（占全球近半的基带收益份额），随着5G的兴起，智能手机基带芯片市场格局正在酝酿着巨变。

魅族就曾因高通专利问题诉过苦水

比如，关于5G专利费的收取问题，主要专利持有者就已经打起了口水仗（图3）。高通按照手机批发价百分比收取的方式引起了很多终端厂商的不满，比如苹果就在今年宣布永久性地终止与高通的合作关系并嘲讽高通“卖沙发却要根据房屋面积收费”，而英特尔则借此机会成为了iPhone 5G基带的独家供应商。华为虽然没有正式公布5G专利费用的多少，但曾表示“肯定低于高通且更透明”（表1）。

有点跑题了。对普通消费者而言，还是具体的SoC和基带型号更有实际意义。可惜，目前主要SoC芯片商即将推出的旗舰芯片都将延续“4.5G”调制解调器的策略，至少在2019年上半年，“外挂”5G调制解调器将成为旗舰手机实现5G通信的惯例。

比如，华为最新发布的麒麟980移动平台，它集成的调制解调器仅支持4.5G（Cat.21，1.4Gbps），想支持5G需要外挂2019年才能量产的Balong 5000这款“真5G”调制解调器（图4）。

高通也是如此，从现有的消息来看，将于年底发布的骁龙855将集成骁龙X24调制解调器，骁龙X50这款真5G基带同样属于可外挂的“可选项”。此外，三星和联发科也已经准备好了5G调制解调器，型号分别为Exynos Modem 5100和Helio M70（图5），而它们与SoC正式“组团”的时间都是2019年Q2甚至更晚。

换句话说，截至2019年初，我们能买到的旗舰手机，网络最多还是4.5G的性能，下行速率不会超过1.5Gbps。

终端商：芯片商咋说咋地

联想应该是终端商中最会炒5G概念的手机厂商之一，其在8月15日发布的MOTO Z3，就主打可以通过安装5G模块接入5G网络（图6）。

只是，内置高通骁龙X50调制解调器的5G模块，需要等2019年才能上市，而按照MOTO X系列模块的售价来看，这个5G模块的价格肯定不会太便宜。

8月28日，OPPO官方宣布成功基于可商用手机完成了5G信令和数据链路的接通（图7）；8月30日，vivo也宣布初步完成了面向商用的5G智能手机软硬件开发，并且在尺寸和外观上也已经达到了可商用级别；8月31日，小米手机首次成功打通5G信令和数据链路连接，这也是小米在5G研发历程上一个里程碑式的进展。

需要指出的是，上述三家厂商所完成的5G指令，都是建立在高通骁龙X50调制解调器的基础之上（图8）。因此，搭载骁龙系SoC的智能手机何时可以正式跨入5G的门槛，决定权完全掌握在高通手中。

可见，对国内通信企业而言掌握核心竞争力的重要性。以华为为例，就曾在全球创新科技大会上正式对外宣布，荣耀手机将在全球发布首部5G手机，而实现的方式就是麒麟980+外挂Balong 5000的方式。

以上种种，说明5G手机已经箭在弦上，无论是芯片商还是终端商都希望摘得“全球首款”、“全球最快”的称号。因此，2019年5G手机诞生的时间节点可能比我们想象的都要早（图9）。换句话说，蹲在4G→5G路口的人很快就要随风跃起了。

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引领未来 5G能带来什么

5G技术之所以备受瞩目，主要源于它的三大杀手锏：

第一，就是快，而且是无比的快。5G网络初始的下行峰值速度就能达到10Gbps，后续还能进一步加速到20Gbps（图10）。这意味着什么？当你想下载一部6GB的高清视频，只需眨眼的2秒功夫就已经下载完成。

第二，延迟低，而且是非常的低。5G网络的延迟低于1毫秒，这意味着无人驾车、远程手术等尖端操作，借助5G网络将再无延迟风险。

第三，万物互联。在2G时代，电脑和电脑连接是常态；3G/4G时代过渡到了人与人之间互联的转变；步入5G时代后，人和人、人和物、物和物都将连成一体，将构建成一个全新的信息化的基础设施，市场将迎来一个“真正意义上的融合网络”（图11）。

因此，5G还未发布就给人们编织了一套美好的愿景，无怪乎大家都在盼星星盼月亮等风来。然而，5G网络到底好不好用，更关键的层面则将体现在5G专属的杀手级应用之上。

比如，3G时代的杀手级应用就是购物类（如淘宝和京东）、社交类（如微信和微博）和资讯类（如UC和今日头条）APP；4G时代的杀手级应用则是移动支付、视频类（腾讯视频和抖音）和手游（王者荣耀和绝地求生）。那么，5G时代，它将呼唤出哪些专属的杀手级应用呢？

OPPO 5G专家杨宁博士曾表示，“5G可以实现世界虽大，身临其境的体验，这种虚拟和现实完美融合的超现实用户体验是目前4G网络无法实现的。在我们看来，泛在现实（Ubiquitous Reality）将是第一阶段5G支持的特色应用之一”（图12）。而“泛在现实”在功能实现上，将主要以远程VR、AR和JR为主：

远程VR：透过5G网络在不同地点产生的虚拟视觉资源实时合并。比如3D网络试衣间应用，可以帮助用户在家中“试穿”、“搭配”最新上市的衣品或配饰，实时体验自己的“买家秀”。

远程AR：透过5G网络在不同地点产生的虚景资源和现实视觉资源实时合并，比如用户可以通过OPPO手机和远方的亲朋好友体验3D AR视频通话带来的“世界虽大，身临其境”的温暖问候。

远程JR：透过5G在不同地点产生的实景资源和实景资源实时合并。比如两位用户可以基于其中一位的环境作为背景，进行二人实时合照或视频的拍摄，实现与异国他乡的朋友或自己喜欢的景点实时合照或者视频流。

理想丰满 现实骨感

无论5G网络多么快，杀手级应用多么好玩，但大家还是要认清一点，2019年只是5G预商用的时间节点，无论是流量费用、5G信号覆盖还是终端设备数量和性能，都可能难以达到我们的预期目标。

5G之所以具备前文提到的三大杀手锏特性，就是因为它引入了毫米波（mmWave）频段，同时还需要建立在载波聚合技术（CA）和更为复杂天线规模阵列的基础之上。翻译过来，就是5G对运营商、芯片商和终端商都提出了极为苛刻的要求。

首先，5G网络的毫米波频段虽然快，但传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。运营商以前在推广4G网络时，一个基站就能覆盖很大一片范围。而要是换成5G网络，想实现同等信号强度就需要一片基站覆盖（图13），成本可想而知。

当然，还有一种办法可以减少基站数量提升5G信号。那就是采用Massive MIMO（多天线技术）。比如，4G基站塔顶部的天线就那么几根（图14），而5G基站的天线就不能用“根”作为单位了，而是需要用“阵列”为单位，有密集恐惧症的朋友看起来会起“鸡皮疙瘩”（图15）。

对芯片商而言，5G调制解调器的技术含量更高。以高通骁龙X50为例，虽然它属于5G基带，但它在实验室测试环境中也才刚刚实现4.51Gbps的下行速率。要知道，5G宣传时可是号称可以达到10Gbps或更高的速度。

还是以4G为例，虽然现在高端4G手机的理论下行速度已经超过了1.0Gbps千兆大关，但在国内绝大部分地区，运营商的基站却刚刚普及300Mbps的网速，更高的网络速度也只是理论值而已。所以，就好像4G网络时代也是从100Mbps、150Mbps、300Mbps、600Mbps、1Gbps、1.2Gbps、1.4Gbps一路走来，5G网络的速度也不是瞬间达成，需要足够的时间来慢慢提速，并最终达到理论的峰值。

对手机厂商而言，想让手机支持5G，并保证速度不缩水，也需要在有限的机身空间里塞进足够多的天线阵列。以麒麟980为例，它4.5G基带需要使用4x4MIMO和2x2MIMO两个天线阵列的组合才达到1.4Gbps（图16），而5G网络对天线阵列的要求更是可想而知（图17）。

华为董事长梁华在华为2018运营转型峰会上曾经指出，数字化转型并非一蹴而就，至少需要18个月才可初见成效。也就是说，5G技术初步成熟的时间节点，其实是在2020年。

总之，5G网络是未来趋势，无论你需不需要，它就摆在那里。但是，至少在2019年，5G网络也只是高端手机的“可选项”，属于一种宣传上的噱头，大家还是应该将目光放在CPU、GPU、拍照和续航等方面的性能和功能上。这就好像一部跑车，4G网络刚好满足时下高速公路（运营商基站）限速120千米/小时的标准，5G网络就像是一台可以让任意汽车轻松跑出300千米/小时的发动机（图18），在高速公路解禁限速之前，意义真心不大。

小结

纵观历史，每一代通讯技术的升级都将引起整个ICT（信息、通信和技术）和TMT（电信、媒体和科技）行业的颠覆，并见证旧王朝的覆灭和新王朝的崛起。在1G时代，摩托罗拉和爱立信谁与争锋，2G时代诺基亚成为了当之无愧的王者，小灵通也成为了一时之选。

然而，从3G时代开始，诺基亚却走向了末路，苹果、三星和HTC等品牌占据了市占率的高地。步入4G时代，HTC遭遇滑铁卢，三星在国内手机市场折戟沉沙，华米OV成为霸主。那么，5G降临之后，谁会成为下一家小灵通或诺基亚，而又有谁会重现苹果iPhone的重新定义智能手机的辉煌呢？让我们拭目以待吧。