2019是 5G应用的元年。

工信部信息通信发展司司长、新闻发言人闻库日前表示， 5G网络和终端均已步入成熟，已有一二十款可上市5G手机，到年底会更多，网络设备比终端更早成熟。而苏宁方表示，目前已联合华为、中兴、三星等发布5G版手机,“相信到明年五六月份，5G一定会成为市场的主流”。网络+手机都已经蓄势待发， 5G这个符号将出现在越来越多普通人的手机屏幕上。

5G通信到底改变了什么？5G的世界和我们当下4G时代到底有什么不同？5G仅仅只是网速变快了吗？个推创始人兼CEO 方毅日前分享了他对5G的理解，用简单的物理学原理和日常化的比喻揭开了5G的神秘面纱：

对于5G我是一个学习者，我用大学、高中学的那点物理知识去做了研究。我高中物理学得不错，物理150分卷，从来没考过145分以下。所以，今天我就用高中物理学原理去理解5G的实质是什么。

 

5G时代：万物互联，实时在线

5G最重要的是让万物互联和实时在线。在首届世界互联网大会上，孙正义做过一次演讲。他预测到了2030年，平均世界上每个人有30个终端会实时在线。我愿意相信这个观点，数字不一定精确，但是大趋势是对的。

首先，5G最重要的一个特征是波长变短。波长变短，它的特征是衍射能力会变弱。比如大家能收听到美国之音，就是因为它是短波广播，不需要任何中继设施，通过地面波就可以直接传过来。

但是当波长变得很短的时候，绕射能力会非常差，就需要基站能力。未来，每个小区里面会有多个基站。如果想要信号强一点，家里阳台上需要放一个基站。如果房子比较大，那么房子里可能要装多个5G的基站，来做中继。

第二，大家知道天线阵的单元距离跟波长密切相关，是0.5个波长到2个波长之间。天线阵的距离是有约束的，因为天线靠的太近就会干扰。波长短，意味着天线可以放很多。当设备上有密密麻麻的天线阵列，就可以连接大量的设备。这也是大家经常讲的MIMO天线技术，也就意味着5G就是海量的连接。

我们从物理知识上去推断，波长变短，基站很密，手机和基站之间距离也就变得近。很多人担心5G基站会密密麻麻的，辐射会不会很大，就好像生活在微波炉里。其实不会，因为5G拉近了距离，大家可以悄悄说话，不用像美国之音一样要大功率地喊。因此，相对来讲5G对信号功率和能量的需求会变小。

未来，5G设备可以有很多根天线，大规模多进多出，这也是从技术上讲的LTE、LTEA和5G之间有非常不一样的结构。

5G高频率、高并发

像个语速很快，步步紧逼的教练

5G另一个非常重要的特征是频率高。频率高意味着频谱宽，用数字来衡量，比4G的道路宽了20倍。这意味着5G的带宽非常宽，能实现大量的高并发，这样单路信号单位时间内能够传输的信息量更大。另外，5G还有非常重要的特征是低延时和高可靠性。

举个例子，我说话的语速很快，这意味着每秒钟可以传递更多的信息量，这样听话的人反应也会变得很快。5G就像是球赛现场疯狂喊话的教练，就像是军队里快速发号指令的将军，就像是一个有强迫症、高频催促的人。

多年前，我跟一个浙大的师弟一起聊天。他有一个非常重要的应用就是在桌子下面放一个充电基站，无论设备放在哪里，充电基站的能量都可以靶向传输到设备上去。我就联想到，未来，某人的心脏装了起搏器，需要充电的时候，也可以靶向地充电。这其中的原理就有5G天线特征，信号特征，可以靶向把信号传递出去。

靶向意味着什么？信号就算传输时间重叠也不会相互干扰，就好比一路信号之下，家里一堆人看不同的电视，信号也不会打架。靶向让信号传输瞄得准，跟得上。比如在高铁上，信号可以跟上高铁的速度，甚至会转弯，保障设备在一定时间里不用频繁去切换基站的序列。

5G如何做到靶向? 举个例子，大家知道高铁进站的时候，以前对WIFI信号非常有挑战，因为高铁控制信号和民用信号之间会干扰。再比如坐飞机，要求移动设备关机或者开启飞行模式，也是怕干扰。但如果信号叠加有正交频分复用，就能让信号在频率非常接近，传输时间重叠的情况下也不会相互干扰。

就好比，3D电影的原理。以前3D眼镜是分红蓝色的，现在有了偏振光式的，其原理就是让多路信号通过不同的震动角度进行传递，虽然在一个通道上传递却能够互不干扰。5G有大量这方面的技术，可以使得不同信号用不同的方式传递，这样同样的通道就可以走更多的信号。

 

 

5G网状结构

手机成为信息传输和处理的重要平台

PC互联网时代，P2P（点对点传输）解决了大量的传输和下载的问题。而在智能手机时代，很多人都在问手机能不能做一个P2P下载？我觉得不能，第一太耗电，第二在3G、4G网络下，传输结构总体还是星状结构，信息围绕着基站进行传递，设备和设备之间不能有效直连。但是5G让网络变成网状结构，手机和手机之间可以通过5G信号直连，这样移动设备间P2P的传输就能成为可能。

5G的高带宽，网状结构，让信息传输更加快速，同时也将产生更多的数据，但是在海量信息的面前，我们不可能把所有产生的数据都通过网络传输送到云端去处理，即便5G网络变宽变快这依然是极大的浪费。因此，大量的数据处理会在手机终端和基站终端进行，这就是伴随5G而来的边缘计算。

举个例子，上海的垃圾分类大家都知道，为什么这么干？因为，上海垃圾处理厂就像是云计算平台，但现在已经无法解决所有的垃圾，所以要求从每个人做起，把垃圾分成四类后再给它，这么做就是把每个人都作为一个边缘算力，也就大大降低了云计算（垃圾处理厂）的压力。

 

 

5G网络切片根据应用场景划分层次

把优势发挥到极致

在5G网络上，有大量的人在跑，有大量的设备在跑，还有大量关键性的控制指令在跑。不同的指令有不同的需求，比如远程手术的信息量、数据量非常少，但要求信息极度可靠。这就要求5G能够进行网络切片。

5G网络切片就是把不同的需求进行分层，有人们对高带宽享受娱乐的应用需求；有海量物联网连接的应用需求，一个区域里、一个房间里有几千个上万个控制芯片传感器需要连接网络智能控制；还有紧急的关键任务需求，要求预留出应急车道，让这些关键任务能够跑通。所以，5G里面有各种各样的物理结构，去保障网络是分层的，以满足不同的应用场景。因此，在5G网络切片下，网络会分层，不同的应用层面会有不同的侧重，不会把所有的设备和所有的性能都做到极致，只会把应用所需要的部分做完美。

5G时代已经来临，个推作为一家融合了互联网、人工智能、大数据、云计算四大新兴产业特性的 数据智能企业，是 5G应用时代重要的参与者、见证者、开拓者，我们必须要学习和了解5G，将5G带来的技术优势发挥到极致，为人类世界带去更多的改变。