5G即將到來(lái)，但不是到處都是，并非全部都是，并且不是馬上就要使用這種技術(shù)的最快版本。事實(shí)上，可能的情況是，5G將首先在人口密集的城市地區(qū)推出，從2020年或者2021年開(kāi)始，在此后的十年內(nèi)將越來(lái)越廣泛地被采用。

但5G不太可能完全取代4G LTE，就像今天的智能手機(jī)因?yàn)樾枰慕邮樟肯陆邓詴?huì)從4G LTE轉(zhuǎn)向3G和2G。向后兼容性是所有這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。 因?yàn)?G的信號(hào)頻率非常高。從理論上講該技術(shù)可以擴(kuò)展到300 GHz，而今天的4GLTE的最高頻段則是2.6 GHz。雖然更高的頻段具有更多的頻率資源這允許信號(hào)攜帶更多的數(shù)據(jù) - 香農(nóng)定理告訴我們基本上是通過(guò)縮放帶寬以增加數(shù)據(jù)密度和速率的，但是較高的頻率也會(huì)使信號(hào)更容易受到樹(shù)木，建筑物和人體等物體的干擾。即使你自己的身體也可以阻擋一部分毫米波信號(hào)的。

圖1、蜂窩技術(shù)的發(fā)展歷程

“5G挑戰(zhàn)包括回程，基站的選址和頻譜資源，”摩根士丹利執(zhí)行董事James Faucette在最近的一次演講中表示。 “使用毫米波5G，你需要幾百倍的基站數(shù)量。 5G的運(yùn)行頻率比以前的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)高得多，而當(dāng)你達(dá)到毫米波時(shí)，它們幾乎不能覆蓋房間。信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性以及它們能傳輸多遠(yuǎn)都是很大的問(wèn)題。“

圖2、頻譜與覆蓋范圍。

雖然這些技術(shù)難點(diǎn)都沒(méi)有阻止5G的發(fā)展，但它肯定影響了5G技術(shù)的推廣計(jì)劃。5G的第一種實(shí)現(xiàn)方式可能是固定無(wú)線，這基本上是需要視距線路（line-of-site）傳輸?shù)摹：撩撞ㄐ盘?hào)不會(huì)穿過(guò)窗戶，所以他們需要一個(gè)安裝在窗戶上的天線。 Faucette說(shuō)，必須有這么多的中繼器和小基站單元導(dǎo)致站點(diǎn)租賃成為運(yùn)營(yíng)商的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)問(wèn)題。 “運(yùn)營(yíng)商公司將不得不向更多的業(yè)主支付租金。”

圖3、適用于5G的技術(shù)采用曲線

今年在韓國(guó)平昌舉辦的冬季奧運(yùn)給了這項(xiàng)技術(shù)前景帶來(lái)了某種暗示。帶寬的增加把從虛擬現(xiàn)實(shí)到8K視頻的所有內(nèi)容都顯示在顯示屏上，而不需要特殊的3D眼鏡。三星甚至為滑板運(yùn)動(dòng)員提供了SmartSuits這種支持5G的設(shè)備，這種設(shè)備使用傳感器繪制身體位置并將振動(dòng)信號(hào)發(fā)送到可穿戴設(shè)備上。

圖4、預(yù)計(jì)自動(dòng)駕駛汽車才會(huì)真正推動(dòng)5G技術(shù)的應(yīng)用需求

“5G代表了自動(dòng)駕駛體驗(yàn)所需的基礎(chǔ)技術(shù)，”聯(lián)電公司（UMC）市場(chǎng)部副總裁Steven Liu表示。 “車輛到車輛（V2V，vehicle-to-vehicle）和車輛到基礎(chǔ)設(shè)施（V2I（vehicle-to-infrastructure），V2X）的采用日益增加意味著汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的數(shù)量需求不斷增加。這些系統(tǒng)所需的技術(shù)包括汽車的防碰撞雷達(dá)和全球定位系統(tǒng)，以及與停車信號(hào)燈和車輛調(diào)度員進(jìn)行交互所需的傳感器。這些系統(tǒng)將與現(xiàn)有系統(tǒng)例如乘客舒適度和信息娛樂(lè)控制以及調(diào)節(jié)溫度，輪胎壓力和氣體的發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)等配合使用。用于長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)目ㄜ噷⑿枰?fù)荷平衡，負(fù)荷轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)彎曲線和風(fēng)切變系統(tǒng)，所有這些系統(tǒng)之間的協(xié)同工作以確保貨物在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)被損壞，并且卡車集裝箱在整個(gè)行程中要保持穩(wěn)定。所有這些5G通信的應(yīng)用對(duì)于系統(tǒng)執(zhí)行其各自操作的能力來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的。“

事實(shí)上，5G對(duì)于輔助和自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，因?yàn)樗梢愿淖冞@些汽車上所用電子設(shè)備的設(shè)計(jì)。但是，這可能至少部分取決于哪一方首先做好準(zhǔn)備。

“隨著電動(dòng)汽車的問(wèn)世和ADAS的問(wèn)世，汽車的連接可能會(huì)成為4G / 5G的故事，”應(yīng)用材料公司200mm設(shè)備產(chǎn)品部戰(zhàn)略和技術(shù)營(yíng)銷總監(jiān)Mike Rosa說(shuō)。 “這主要基于每個(gè)時(shí)間表。隨著5G網(wǎng)絡(luò)投入使用，硅芯片容量和能力的需求可能會(huì)減少，因?yàn)樵浦杏懈嗟膬?nèi)存。當(dāng)然這不會(huì)被用于所有的情況，但是大量的處理可以通過(guò)5G管道來(lái)進(jìn)行服務(wù)。“