5G最强优势亦是最大弱点？一文读懂5G背后的科技与商业

与此同时，5G离人们的糊口越来越近。制止2019年11月尾，中国的5G基站已建成11.3万个，本年年底将到达13万个，5G套餐的预约用户数也已经到达万万。

在5G已来的配景下，怎样正确领略5G被提上日程。笔者留意到，收集上许多与5G相干的文章，对5G的领略和解释不清楚：有些对5G尺度的领略呈现了毛病;有些夸大5G技能的上风，却没有看到5G技能的瑕玷;有些着重叙述5G对其他行业的影响，却忽略了其背后的贸易逻辑。

因此，笔者在这里借用希腊哲学家亚里士多德的“第一性道理”，为读者做一次年末盘货，但愿让读者一文读懂5G。

本文将从5G尺度的正确解读开始，然后梳理5G要害技能及其背后的路径依靠，然后说明路径依靠导致的通讯行业贸易变革，最后以笔者地址的金融行业为例，猜测一下5G对金融业发生的影响。

01 5G的正确解读

5G的正确解读包括3个层面：5G由谁提出;5G的计划指标;5G指标的正确领略。

5G是由国际电信同盟(ITU)提出的。该组织致力于网络环球通讯业运营近况，梳理环球通讯行业将来成长必要办理的题目，进而拟定环球通讯行业的成长方针。2015年10月，ITU以为现有的4G通讯收集不敷以支撑将来10年通讯业的成长需求，因此宣布新一代通讯收集研究打算IMT-2020，俗称5G尺度。

IMT-2020明晰界说了5G针对的应用场景、计划方针以实时刻打算，如图2 所示。

个中代表性的文档为M.2083和M.2410。这2份文档详细界说了5G必要支持的应用场景以及5G尺度的机能指标。下面简朴做个先容：

1、M.2803文档。该文档界说了5G收集必要处事的3个典范应用场景，即应用特征：

(1)加强型移动宽带(eMBB);

(2)高靠得住低延时(uRLLC);

(3)海量毗连(mMTC)。

另外，该文档还拟定了权衡5G收集机能的8项指标，如图3所示。

2、M.2410文档。该文档界说了5G收集建成后需到达的机能指标下限。譬喻，文档界说了加强型移动宽带场景下，必要到达的下行传输峰值速度(Peak data rate)为20Gbps。

对付以上提到的5G应用特征和技能指标，有几点留意事项必要出格指出：

5G的3个应用特征：加强型移动宽带(eMBB)、高靠得住低延时(uRLLC)、海量毗连(mMTC)，是对5G通讯收集可机动设置提出的要求，即一张物理收集，动态设置和调解收集资源。这不是指5G任何时候对每一个用户都必要同时满意这3个要求。

通讯体系是由发送端和吸取端组成的，5G的8项指标(见图2)有针对发送端(基站装备厂商)提出的要求，有针对吸取端(手机终端厂商)提出的要求，尚有针对通讯运营商提出的要求，并不都是站在终端用户角度权衡的。在这8项指标中，有主有次，5G最焦点的指标是峰值速度(又称信道容量)，由于该指标是其他大都指标实现的基本。必要留意的是，该指标首要是针对基站装备商、运营商提出的要求：假设运营商将全部的带宽资源都分派给单一用户，在抱负无错误的无线信道前提下，运营商必需能有传输20Gbps的手段，这不代表用户的下载速率。现实上，5G理睬的用户下载速率为100Mbps，这在M.2410文档中已明晰界说。

ITU提出的IMT-2020本质上是5G技能的需求文档。它划定了5G所必要到达的方针和要求，并没有划定详细的实验技能和路径。这部门事变现实上交给了由通讯财富各大公司代表组成的3GPP尺度化组织，该组织认真5G的技能层面的选型与尺度化。

因此，若想看清5G，只看到ITU提出的5G实现方针是不全面的。只有领略认真5G详细实验的3GPP组织在技能选型进程中的路径依靠，才气相识5G技能的副浸染以及为此支付的价钱，进而从全局上看清5G对通讯行业、对其他行业，譬如金融行业的影响以及背后的逻辑。

下面我们就来扼要梳理一下3GPP选定并已尺度化的5G要害技能以及其路径依靠。

02 5G要害技能与路径依靠

前文提到5G的8项指标中，峰值速度是基本，该指标对比4G进步了20倍。着实，峰值速度又称信道容量，一向是通讯业成长的主线。本节笔者想叙述的是3点：(1)5G怎样做到20倍增添的;(2)它的路径依靠是什么;(3)这些路径依靠，对通讯业发生了哪些重大变革。

犹如摩尔定律指引半导体行业，香农定理(Shannon-Hartley)一向为通讯行业成长指明白阶梯。以下公式就是笔者为利便读者阅读而简化的版本：

5G的焦点技能都是遵循此定理成长的，如表1所示，5G操作与香农定理各项变量对应的相干技能，对其举办优化和进级，实现信道容量这一基础指标的打破。

然而，上述这些技能都不是美满无副浸染的，每项技能副浸染的叠加组成了5G的路径依靠，如表2所示。

从表2可以看出，5G对比2G、3G、4G期间，对基站、收集节制装备需求数目大幅增进，这是5G技能的最大路径依靠。该依靠在5G工程实验进程中发生了4个方面的题目。在这里，笔者网络了一些组网上果真报道的相干数据，给读者直观感觉一下：

(1)基站数目：5G基站在市区估量均匀300米必要陈设一个，4G基站大抵1公里阁下陈设一个。因此，如运营商提供沟通的信号包围度，所需的基站数目将是4G的2-3倍。

(2)基站重量：5G单个基站的装备重量是约莫在50-60千克，4G单个基站的装备重量约为20-30千克，因此，现有承严惩法必要改革进级。

(3)基站功耗：5G装备耗能约是4G装备的2-3倍， 5G基站满载功率约为3700瓦，4G约为1000瓦。

(4)现有基站配套办法复用水平：估量96%的站点需举办改革，复用率低于4%。

从以上数据可以看出，5G期间的收集运营商不只将包袱大量的收集基建本钱，还将包袱比4G高得多的电力与运维本钱。

（编辑：湖南网）

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