最近，不光是手机厂商、运营商，就连汽车厂商都把目光放到了 5G 上，国内长安、上汽等厂商都在联合科技公司实验 5G，国外诸如现代等企业，也联合三星、韩国电信等企业开始 5G 的研究，那么为什么汽车厂商扎堆搞 5G，邦老师这就为你解释一下，5G 除了让我们看片更快之外，还能干什么。

■ 什么是 5G？

相信大家都明白，5G 肯定是 4G 的升级版，但估计很多人不知道这个 G 是什么意思，其实 G 是单词 Generation 的简称，指的是 " 第五代移动通信技术 "。

相信我们大部分读者都经历过 2G — 3G — 4G 的技术变迁，一些读者可能也经历过 1G 的时代，1G 解决了通话问题，也就是电视剧里见到的 " 大哥大 "；2G 解决了文字传输，比如当年的小灵通；3G 能实现音乐、图片、视频的传输，可以说开启了移动互联网的时代；4G 相信不用我多说，大家正用的开心呢。

■ 对我们普通人而言，5G 的优势是什么？

一个字：快！那到底有多快？

数据说话吧，我们目前使用的 4G 网络，据最新一期《中国宽带速率状况报告》中显示，平均下载速度能达到 2.68MB/s 而 5G 大概是它的几十到一百倍，想想你现在下载一个小电影要多久，再缩小上面的倍数就是 5G 下载这个电影的速度了，一般都是零点几秒，眨眼的功夫而已。

▲ 5G 与其他 "G" 通信速度对比

至于之前传闻，睡前没关 4G 网络，醒来之后一套房没了，到了 5G 时代，会跑掉什么呢……当然这只是开玩笑，这种事情毕竟是个例，说不定以后 5G 技术发展了，价格就便宜了呢，说不定你以后就月薪 10 万了呢，这点小钱不算什么。

■ 目前我国 5G 研究进展如何？

看看三大运营商怎么说：

中国联通

中国联通是 5G 推进最快的运营商，目前正在北京、天津、青岛、杭州、南京、武汉、深圳、郑州等 16 个城市同时搭建 5G 基站，而最快会在 2018 年年底开始全面测试，而之前他们还展示了 5G+8K 超高清应用。

中国电信

中国电信则表示，将在 2018 年年底前开始对兰州、成都、深圳、雄安、苏州、上海 6 个城市进行 5G 网络的测试，而 2019 年 3 月份前要推出超过 1200 台支持 5G 网络的设备，而 2020 年正式商用时，前期 5G 终端将会超过 2500 万部。

中国移动

然而目前用户数量中最多的中国移动在 5G 方面的发展是最慢的。中国移动将在杭州、上海、广州、苏州、武汉这五个城市开展 5G 外场测试，而还将在北京、成都、深圳等 12 个城市进行 5G 业务应用示范，同时还正在北京房山区搭建一条 5G 自动驾驶车辆测试道路，准备对 5G 网络进行全面测试。

■ 为啥汽车厂商要搞 5G，还拉着小伙伴？

汽车厂商这么拼命搞 5G 的原因，多半是因为当初他们画的 " 饼 " ——自动驾驶。

关心汽车和科技的朋友可能知道，很多汽车厂商都宣称在 2020 年左右实现自动驾驶，这和移动、联通等运营商的 5G 商用时间差不多。实现自动驾驶意味着人几乎不参与车辆的控制，一切全靠车子自己，这需要车子和大量的其他东西互联，并且要以很快的速度处理他们发出的信息并作出判断。

想象一下，在自动驾驶的情况下，你想去一个商场，从你出门他就一直提醒你，我们就剩一个车位了，如果你能半个小时内赶到，你就能抢到这个车位……这时候你的车子就开始计算了，前面几个红绿灯什么状况？跟前方的车子互相通个气，堵不堵啊？交警查不查驾照啊？然后规划出一条路线带着你开始跑，路上还要不断刷新数据改变自己的速度和路线……关键是结果需要即时反馈给车子或车主，否则交互就是无意义的。

▲ 西湖 4G 被挤 " 断 " 后登上微博热搜榜

这首先是一个容量问题，既然车子要和这么多东西互联，对网络容量的要求是很高的，想想去年十一小长假，西湖的 4G 信号被大量的人群挤断的事，这要是发生在自动驾驶汽车上简直不敢想象；其次，是延迟的问题，我们目前使用的 4G 网络，速率时延达到了 50 毫秒，也就是 0.05 秒，假设车子以 70 公里 / 时的速度行驶，这个时间内车子也能窜出去 1 米远，对于驾驶来说也是不安全的。

■ 为什么 5G 这么快？

我们先说提升速度：要知道，5G 的速度是 4G 的 10-100 倍，原因是 5G 使用了更高频率的电磁波，频率越高，速度就越快。别问我为啥，上帝就是这么造物的。

首先，电磁波这个东西，它的不同频率，被划分出来用来干不同的事，我们现在用的 4G 属于超高频和特高频，而工信部下发的通知表明，5G 的初始频段为：3.3-3.6GHz 和 4.8-5GHz 两个频段，而 24.75-27.5GHz 和 37-42.5GHz 两个频段正在征求意见中，也就是属于特高频和极高频的范畴。

但是，电磁波频率越高，波长越短，就容易被障碍物阻挡，而且中途的衰减就越大，这其实是中学物理我们学过的 " 波的衍射 " 理论，在这里邦老师就不多废话了。

▲ 给你们放个复古的 PPT 回忆一下，记不起来也没关系，知道结论就行了

5G 使用的高频电磁波，虽说速度快，但持久力不好，随便一个什么东西都能把他挡住，所以覆盖同一片区域，5G 需要多建几个基站，对就是那个你家老人认为会产生大量辐射（其实并没有）的东西。

▲ 被无知人员逼得基站都玩起了 cosplay

■ 5G 的关键技术——微基站

这里就引出了 5G 的一个关键技术——微基站。因为基站天线的大小和接受的波长是成正比的，所以你看到的大铁架子一般接受的都是长波长，5G 因为使用的电磁波波长都在毫米级，所以基站能做的很小，甚至伪装的毫无破绽融入环境。

▲ 中兴开发的 5G 微基站

这里你可能会突然冒出一个问题：为啥有的厂商，比如上汽，选择和中国移动合作，有些厂商，比如长安，选择跟华为合作呢？

这里涉及到一个问题，移动、联通等属于运营商，而华为、中兴等属于设备商，像上面我们提到的这些基站，一般都是设备商建的，移动和联通要从他们手里买基站，而这玩意很贵，所以他们天天撕逼，运营商甚至在自己建基站的边缘疯狂试探，联合一下汽车厂商，至少好过单打独斗是吧。

■ 多建基站，不就能提高 5G 的容量了吗？

好吧扯远了，我们回到正题，上面解决了 5G 速度快的问题，说白了就是用的电磁波频率高嘛，娘胎里带来的天性没办法，那么 5G 是怎么解决容量的问题的呢？

其实这是个 " 理论上很容易，实践起来比较困难 " 的问题，你想想，如果我们人手 100 个基站，然后互相借用，合理规划，就不会存在西湖 4G 网被挤断的事情了不是，所以少生孩子多建基站才是硬道理啊。

■ 每人带 100 个基站也不是不可能的

当然，5G 还有另一个关键技术用来辅助基站，那就是 Massive MIMO（Multiple-Input Multiple-Output），这个东西叫大规模天线技术，用人话来解释就是，你的手机带 200 个天线，基站也带两百个天线，天线多了信号就好了，速度就快了不是？上面我们提到，天线的体积跟波长有关，5G 算是毫米波，所以就算是你的手机，多带几个天线也是没问题的。

▲ 手机天线演变历史

■ 精准打击，还带追踪的电磁波

当然 Massive MIMO 的作用不仅仅是提升天线数这么简单，它还能能够生成高增益、可调节的赋形波束，从而明显改善信号覆盖，并且由于其波束非常窄，可以大大减少对周边的干扰。

注意一下，这里的波束，指的是波的形状，上面这段，你可以理解为，Massive MIMO 能对电磁波进行控制，使它能精准的指向需要它的终端，并且能根据终端的移动而转向，就是个带自动追踪的导弹，和自动驾驶多契合啊。

而且这样的话，你和另一个手机之间的通讯，就不用基站进行中转了，你们两个直接联系，给基站省点精力服务他人也是极好的。

其实在 3G 和 4G 的时代就有 MIMO 了，只不过那时候天线的数目比较少，比如基站和你各带两个天线，或者基站带 8 个，你带 4 个等，而 5G 是 "N × N"MIMO，也就是你俩都带很多天线。

▲ 5G 明显多出了很多天线

▲ 这是中兴获得最佳无线宽带创新奖的 Pre5G Massive MIMO 技术，没什么可说的你只要夸他牛逼就可以了。

■ 邦点评

好吧，以上就是邦老师对 5G 和其相关技术的简单科普，如果大家对 5G 有兴趣，《大话移动通信》《5G 移动无线通信技术》、《通信之道——从微积分到 5G》等有趣的书等着你阅读，最后我们总结一下：

其实，以上只是对 5G 进行一个简单的科普，其中更深层次的东西我们也无法在本文细说，5G 真正实现起来，也不像邦老师说的多建基站多插天线就能解决，如果邦友们有做这块的研究的，也请不吝赐教，多多评论转发才是正道理！