5G无线通信与4G的典型区别有哪些？用了哪些新技术？

5G 4G 无线通信

小枣君 · 2018-9-23 04:11:38

【本文版权归“鲜枣课堂”和小枣君所有，未经授权，请勿转载】

这一切，要从一个“神奇的公式”说起。。。

一个神奇的公式

就是这个公式。。。

还记得这个公式的童鞋，请骄傲地为自己鼓个掌。。。

如果不记得，或是看不懂，也没关系，小枣君解释一下。。。

就是这个超简单的公式，蕴含了我们无线通信技术的博大精深。。。

无论是往事随风的1G、2G、3G，还是意气风发的4G、5G，说来说去，都是在这个数学公式上做文章。。。

且听我慢慢道来。。。

有线？无线？……

通信技术，无论什么黑科技白科技，只分两种——有线通信和无线通信

我和你打电话，信息数据要么在空中传播（看不见、摸不着），要么在实物上传播（看得见、摸得着）。。。

在有线介质上传播数据，想要高速很容易。。。

实验室中，单条光纤最大速度已达到了26Tbps。。。是传统网线的两万六千倍。。。

而空中传播这部分，才是移动通信的瓶颈所在。。。

所以，5G重点是研究无线这部分的瓶颈突破。

好大一个波。。。

大家都知道，电波和光波都属于电磁波。。。

电磁波的频率资源有限，根据不同的频率特性，有不同的用途。。。

我们目前主要使用电波进行通信。。。

当然，光波通信也在崛起，例如可见光通信LiFi（LightFidelity）

▼图片来自网络

不偏题，回到电波先。。。

电波属于电磁波的一种，它的频率资源也是有限的。。。

为了避免干扰和冲突，我们在电波这条公路上进一步划分车道，分配给不同的对象和用途。。。

▼不同频率电波的用途

大家注意上面图中的红色字体。一直以来，我们主要是用中频~超高频进行手机通信的。。。

例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”，其实就是工作频段900MHz和800MHz的意思。。。

目前主流的4G LTE，属于超高频和特高频。。。

我们国家主要使用超高频：

随着1G、2G、3G、4G的发展，使用的频率是越来越高的。。。

为什么呢？

因为频率越高，速度越快。。。

这又是为什么呢？　

因为频率越高，车道（频段）越宽。。。

看懂了吧。。。车道按指数级扩大。。。

更高的频率→更大的带宽→更快的速度

5G的频段具体是多少呢？

上个月，我们国家工信部下发通知，明确了我国的5G初始中频频段：

3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段

同时，24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段正在征集意见。

目前，国际上主要使用28GHz进行试验（这个频段也有可能成为5G最先商用的频段）。

如果按28GHz来算，根据前文我们提到的公式：

好啦，这个就是5G的第一个技术特点——

毫米波

继续，继续。。。

既然，频率高这么好，你一定会问：“为什么以前我们不用高频率呢？”

原因很简单——不是不想用。。。是用不起。。。

电磁波的一个显著特点：频率越高（波长越短），就越趋近于直线传播（绕射能力越差）。。。

而且，频率越高，传播过程中的衰减也越大。。。

你看激光笔（波长635nm左右），射出的光是直的吧，挡住了就过不去了。。。

再看卫星通信和GPS导航（波长1cm左右），如果有遮挡物，就没信号了吧。。。

而且，卫星那口大锅，必须校准瞄着卫星的方向。。。稍微歪一点，都会有影响。。。

如果5G用高频段，那么它最大的问题，就是覆盖能力会大幅减弱。

覆盖同一个区域，需要的基站数量将大大超过4G。

这就是为什么这些年，电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流。。。

基站就是要花钱买的啊。。。能不玩命争取么。。。

有的频段甚至被称为——黄金频段。。。

这也是为什么5G时代，运营商拼命怼设备商。。。

甚至威胁要自己研发通信设备。。。

所以，基于以上原因。。。

在高频率的前提下，为了减轻覆盖方面的成本压力，5G必须寻找新的出路。。。

首先，是微基站。

微基站

基站有两种，微基站和宏基站。看名字就知道，微基站很小，宏基站很大！

以前都是大的基站，建一个覆盖一大片 ▼

以后更多的将是微基站，到处都装，随处可见。

▼微基站　看上去是不是很酷炫？

微基站的造型有很多种，灵活地与周围的环境相融合（伪装），不会让用户在心理上产生不适。。。

提醒

基站对人体健康不会造成影响。

　　　　　　　　　——小枣君宣　

而且，恰好相反，其实基站数量越多，辐射反而越小！

你想一下，冬天，一群人的房子里，一个大功率取暖器好，还是几个小功率取暖器好？

大功率方案▼

小功率方案▼

基站越小巧，数量越多，覆盖就越好，速度就越快。。。

　天线去哪了？　

大家有没有发现，以前大哥大都有很长的天线，早期的手机也有突出来的小天线，为什么后来我们就看不到带天线的手机了？

有人说，是因为信号好了，不需要天线了。。。

其实不对。。。信号再好，也不能没有天线。。。

更主要的原因是——天线变小了。。。

根据天线特性，天线长度应与波长成正比，大约在1/10~1/4之间。

频率越高，波长越短，天线也就跟着变短啦！

毫米波，天线也变成毫米级。。。

这就意味着，天线完全可以塞进手机的里面，甚至可以塞很多根。。。

这就是5G的第三大杀手锏——

Ｍassive MIMO

MIMO就是“多进多出”（Multiple-Input Multiple-Output），多根天线发送，多根天线接收。

在LTE时代就已经有MIMO了，5G继续发扬光大，变成了加强版的Massive　MIMO（Massive：大规模的，大量的）。

手机都能塞好多根，基站就更不用说了。。。

▼以前的基站，天线就那么几根。。。

5G时代，就不是按根来算了，是按“阵”。。。“天线阵列”。。。

▼天线多得排成阵了。。。一眼看去一大片的节奏。。。

不过，天线之间的距离也不能太近。

因为天线特性要求，多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上。

不要问我为什么，去问科学家。。。

你是直的？还是弯的？

大家都见过灯泡发光吧？　

其实，基站发射信号的时候，就有点像灯泡发光。

信号是向四周发射的，对于光，当然是照亮整个房间，如果只是想照亮某个区域或物体，那么，大部分的光都浪费了。。。

基站也是一样，大量的能量和资源都浪费了。

我们能不能找到一只无形的手，把散开的光束缚起来呢？

这样既节约了能量，也保证了要照亮的区域有足够的光。

答案是：可以。

这就是——

波束赋形

波束赋形：

在基站上布设天线阵列，通过对射频信号相位的控制，使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄，并指向它所提供服务的手机，而且能跟据手机的移动而转变方向。

这种空间复用技术，由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务，波束之间不会干扰，在相同的空间中提供更多的通信链路，极大地提高基站的服务容量。

直的都能掰成弯的。。。还有什么是通信砖家干不出来的？

别收我钱，行不行？

在目前的通信网络中，即使是两个人面对面拨打对方的手机（或手机对传照片），信号都是通过基站进行中转的，包括控制信令和数据包。。。　

而在5G时代，这种情况就不一定了。。。

5G的第五大特点——D2D，也就是Device to Device。

Ｄ２Ｄ

5G时代，同一基站下的两个用户，如果互相进行通信，他们的数据将不再通过基站转发，而是直接手机到手机。。。

这样，就节约了大量的空中资源，也减轻了基站的压力。

不过，如果你觉得这样就不用付钱，那你就图样图森破了。。。

控制消息还是要从基站走的，而且用着频谱资源，运营商爸爸怎么可能放过你。。。

后记。。。

能看到这的，都是真爱。。。

相信大家通过本文对5G和她背后的通信知识已经有了深刻理解，而这一切，都只是源于一个如今小学生都能看懂的数学公式。。。

通信技术并不神秘，5G作为通信技术皇冠上最耀眼的宝石，也不是什么遥不可及的创新革命技术，它更多是对现有通信技术的演进。

正如一位高人所说——

“通信技术的极限，并不是技术工艺方面的限制，而是建立在严谨数学基础上的推论，在可以遇见的未来是基本不可能突破的。”

如何在科学原理的范畴内，进一步发掘通信的潜力，是通信行业众多奋斗者们孜孜不倦的追求。。。

鲜枣课堂，分享有趣又实用的通信行业知识。

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kyle · 2018-9-23 04:11:39

是时候祭出这张图了。

5G相比4G，从需求上来说，最大的不同是什么？高速率，大连接数，低时延。那么所有新加入的技术一定是为以上三个需求服务的，好，我们来一个一个的捋。

首先，我们来看看5G相比4G少了什么技术，答案就一个：Turbo码。

关注5G的同学应该都知道这个新闻：

美国时间2016年11月17日凌晨0点45分，在3GPP RAN1 87次会议的5G短码方案讨论中，华为公司的Polar Code（极化码）方案，最终战胜美国的LDPC和法国的Turbo2.0方案，成为5G控制信道eMBB（增强移动宽带）场景编码最终方案。这是国人在5G关键技术上的一次重大突破。

至此，不论长码还是短码，Turbo都被打败了，不对，应该说是法国人、欧洲人被打败了。关于胜者，也就是LDPC和Polar，下面会详细介绍，这里就先按下不表了。

其次，我们来聊聊5G相比4G新加入的一些技术。

mmWave：也就是毫米波，频率大约为。由于3Ghz以下的频段已经使用殆尽，没有多余的频段可供5G来使用，而且5G需要的带宽动不动就几百M，所以只能往高频方向发展了。但是频率越高，损耗越大，这就带来了一个问题，随着频率的升高，覆盖性能会越来越差。

那么有没有什么办法让我们既能使用高频率的毫米波，又能够使覆盖性能不降低、甚至增强呢？答案当然是：有，即Massive MIMO。

Massive MIMO。MIMO大家都知道，即多个天线端口同时收发，这样就带来了分集增益，4G时代一般4天线、8天线等用的比较多。那么大规模MIMO是什么呢？顾名思义，就是很多天线同时收发，这个“很多”多到多少呢？答案如下：

也就是说当使用30Ghz频点时，基站最多可使用256个天线同时收发。使用70Ghz频点时，基站最多可使用1024根天线。这么多天线，那效果比起4G那简直杠杠的。不过对于终端来说，把这么多天线塞进巴掌大的终端里有点不现实，毕竟成本不便宜啊。所以估计在实际使用中会采用MU-MIMO的模式。

大规模MIMO是不是很屌啊，但是它也带来了一些问题。比如我“当天线数越来越多的时候，波束将变得越来越窄，覆盖区域会受到影响”，什么意思呢？请看下图：

上面这幅图中，从左到右分别是1个天线，2个天线和很多（懒得数）个天线时的波束。我们可以看到，当只使用1根天线时，其无线信号是向四面八方均匀覆盖的，手机1,2,3收到的信号强度是均等的。使用2根天线时，信号覆盖就有了一定的方向性，正下方的信号覆盖要强于左右和上方。而使用很多根天线时，波束变的更加集中，覆盖区域变成了一条大宝剑（咦？感觉怪怪的）。这个时候2号手机能够得到更强的覆盖，但是1和3号手机就收不到信号了。

那么有没有办法解决上面这个问题呢？答案依然是：有，请看Beam Management。

Beam Management。这个翻译成中文应该叫波束管理吧。这个功能原理简单：基站在各个方向上都发特定的类似参考信号的东西，终端检测并给基站一个反馈，从而基站就知道了终端的方向。不过虽然原理简单，但是这个实现起来还是有一定难度的，因为我们需要尽量快的确定每个终端的方向，关于波束管理的一些具体细节，暂时还不能确定。

LDPC编码。前面我们说过，5G摒弃了4G时所采用的Turbo编码，换成了什么呢？就是这个LDPC码。那么为什么要换？LDPC码相比Turbo码好在哪？主要原因有两个：1）最重要的原因是高通牛逼，人家说用啥就用啥，支持Turbo的法国人怂了。2）由于Turbo编码的引入了交织等操作，所以在码长较长时，复杂度提升，时延就会变得很大。然而开头我们说了，低时延是5G的三个需求之一，所以Turbo显得有些力不从心。而LDPC就不一样，由于它的校验矩阵的稀疏性，使得它的译码算法时延较短，在长码时比Turbo有明显优势。所以5G摒弃Turbo改用LDPC也是有一定道理的。

AS Layer。这个我也不知道是啥。

第三，有哪些东西是4G中已经应用，5G拿来修改了一下接着用的。

UL Waveform。我们知道，在4G系统，下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA。这是由于OFDM的峰均比高，对设备硬件要求比较严格，为了降低手机成本，大家商量后决定4G系统的上行传输不用OFDM，而用SC-FDMA的方式。那么5G时代，用什么多址方式呢？这两年关于5G用什么多址复用方式的争论很多，各个公司都变着法儿的炒作新概念。不过这个月R15协议出来以后，我发现这方面并没有大的变化。一个较大的改变是上行支持OFDM和DFT-S-OFDM。另外，4G中子载波间隔是固定为15Khz的，但是由于5G在高频，可使用的带宽很大，所以引入了一个新名词：numerology（我还不知道咋翻译，谁知道告诉我一声）。这个词是什么意思呢？看下面这个表（38.211里面的表）就清楚了：5G中，子载波间隔不像4G时代固定为15Khz，而是可变的，但一个RB还是12个子载波，这个没变。

Subframe Structure。我们知道，4G中一个无线帧为10ms，一个子帧为1ms，一个slot为0.5ms。到了5G，无线帧和子帧的长度没有变化，依然为10ms和1ms。但是slot长度变成了可配置的，其值依赖于两个个参数：μ和slot configuration。看下面的图：

当μ为,0，slot configuration为0时，1个无线帧包含10个子帧，1个子帧包含1个slot，1个slot包含14个symbol。如下图所示。

当μ为1，slot configuration为0时，就变成了下面的情况：1个子帧包含两个slot，每个slot都有14个symbol，也就是说1个子帧包含28个symbol。

以此类推，当μ配成5，slot configuration配成0时，1个子帧最多可以有32*14=448个symbol，比symbol多了10几倍呢。这就给速率成倍提升带来了可能性。

HARQ。5G引入了self-contained子帧的概念，即HARQ周期从4G时代的最小4ms，缩短为1ms之内。这就为超低的时延提供了一些帮助。

写到这里突然发现一个天大的喜讯：要下班啦！那么就先写到这里吧，我要去吃泡馍了。当然，相比于4G，5G的变化太多了，我就不一一列举了，上面写的都是一些显而易见的，较大的变动。后面再想到什么再来补充。

bluie · 2018-9-23 04:11:41

谢邀

没有独立于应用场景的技术。因此这个问题的答案还是要先回到5g的三个场景。eMBB, URLLC, mMTC。看看这三个场景就能知道4g和5g的区别了，目前看起来：mMTC可能可以通过NB IOT增强版本实现，也许暂时不会做NR mMTC.其他两个场景需要做一些fundamental的改进增强。

三个场景有一些共有技术，包括帧结构，设计参数，可能还有信道编码一类技术。

总体上看来，eMBB的设计延续了4g的设计思路：即关键技术和物理层过程并行。技术方面就是信道编码，自包含子帧，系统参数，mimo，波形，多址等技术。有些是新设计，有些沿用4g的技术。过程方面目前看起来新的不多，毫米波的波束获取和跟踪算是有点新意。其他的随机接入，同步等只是方法，参数等细节的变化了。URLLC有不少不确定性，目前看来HARQ要做一些变化，还要设计超短子帧配合快速的RTT来降低时延，rateless HARQ也是一个改进。编码可能和eMBB类似，用LDPC可能性较大，毕竟polar的重传性能是瓶颈。mMTC可能会再次降低优先级，这个就问题大了，grant free, multiple access可能没办法落地了，这个从技术角度也算是略有遗憾吧。

看来这里都是技术控，补充点技术细节。

1. 帧结构设计：
Scaleable Numerology: 可扩展系统参数集
这个其实是对高频段扩展的一个必然。LTE系统设计的参数是15kHz子载波（Normal CP），设计频率是从700MHz - 2.6GHz，后来扩展到3.5GHz。但是5G系统的载频上移了，主要是低频都被4g占了，暂时不会清频，更重要的因素是低频可用连续带宽太少，使用载波聚合的信令开销又比较大。5G需要针对高频率（mmW）设计更大的系统带宽（例如100MHz以上），但是考虑到FFT点数多了之后的复杂度上升（特别是UE），需要限定FFT size（例如2048以下），这就需要扩展参数集支持从低频（美国 600MHz到毫米波频段），扩展的方法是2的幂次，即30KHz、60KHz、120KHz，相应的系统带宽就是40MHz、80MHz、160MHz。Verizon的100MHz系统带宽被Roll Out了。

Self-contained Subframe：自包含子帧
这个是针对毫米波设计的。主要原因是6GHz以上基本上都是TDD频段。现在的LTE 7种配置最大的缺点是UL和DL之间离得太远，造成了：a) HARQ反馈时间长， interlace太长，时延大; b) 信道反馈间隔太长，不准确。增强之后，同一个子帧内同时包含DL、UL和GP，但针对DL centric、ULcentric有不同的配置方式。

2. 信道编码：
这个吃瓜群众已经看过热闹了，简单的说就是5G用了LDPC和Polar，至于Turbo和TBCC会不会被用在物联网场景，还需要时间。

3. MIMO：
答主觉得研究MIMO的同学简直太幸福了，可以从rel-8一直做到rel-N。每个版本都在增强，基本思路都差不多，反馈、赋型、多用户配对、开环、闭环...。

直到5G。5G很大可能会放弃之前那种小区广播系统信息的工作方式，而采用专用信令为主的方式。同时，mmW系统天线阵子尺寸很小，有很大概率UE会配备8-16根天线，甚至更多。802.11ad（60GHz）的产品标准是32根天线，5G应该也不会示弱。

配备了多天线，又要做专用信令，就需要波速获取（Beam Acquisization）技术了，简单的说就是UE开机后搜索可用的beam（Beam RS），这个类似现在的CRS。之后根据测量接入Beam（而不是Cell）。在移动过程中，需要beam tracking保证UE始终有覆盖，切换时还得有beam switching保证切换。

4. 多址
多址是最热闹的话题，现在有十几种方案，但都被踢到mMTC去了。因为mMTC可能暂时不做了，据说现在还有公司酝酿单独立项。等三月份看看结果吧，在答主看来，这个做不做的并不十分要紧，因为NB-IoT很可能能满足mMTC的需求，这样新多址方式就没什么地方好用了。

5. 波形
波形方案本来也很多，包括FBMC、WOLA、F-OFDM，都是OFDM的变种，为了能更好的抑制旁瓣，但是分析之后发现都是伪命题。因为加了实际的PA模型之后，滤波器的增益消失了，所以最终还是用了CP-OFDM。

6. 频谱共享技术
LTE做了LAA，5G可以在原生系统中加入对unlicesened band的支持。特别是在FCC在60GHz追加了7GHz非授权频段之后，这个变得更有前景了。

Iceasice · 2018-9-23 04:11:42

谢邀

所谓工欲善其事必先利其器，既然提到5G用到了哪些技术，必须先提一下5G的一些目标，。

主要目标有5个，峰值速率更高，能效更高，频谱效率更高，、用户体验速率更低，空口时延更短。

就这么简单？就这么简单！

但是，所谓百尺竿头更进一步，更进一步是最难的，以峰值速率为例，5G的标准是4G的20倍，你能想象从4G的100Mbps*20倍是个什么样的突破么，这样的恍若光速一样的未来世界是什么样的呢？

通俗一点来说2G/3G/4G网络不过是在修路罢了，而5G呢，通信汪们想要造城！！！

可能吗？非常有可能！我们先来看看哪些直接能从目前的4G过渡过去，显然峰值速率、频谱效率、能效这三个是可以的，就用老办法—提升带宽，加深算法，而用户的体验速率，空口时延，这两个以目前的4G网络架构来看是无法满足的，需要重新设计，需要高频段更多频率、更扁平的网络架构和新型帧结构。

5G的关键技术之核心网

关键技术1：控制面和转发面分离

4G实现了控制面与用户面的分离，5G的话则是实现核心网控制功能与转发功能的进一步分离，这样显然更灵活，更高效，构建高效聚合、可定制的控制面和灵活部署的分布式转发面。

关键技术2：网络切片 网络切片是5G提供灵活架构的核心技术，其可在通用的网络基础设施上，根据不同业务场景灵活设计网络功能，并提供相互隔离的专用移动网络，包括接入网、核心网，这样的切片显然可以使业务更灵活、更场景化。

关键技术3：MEC MEC是将流量分流至本地，将内容/业务引入到本地，这个主要是为时延来服务。

5G的关键技术之无线空口

坦白而言，对核心网其实并不是很关心，因为核心网无非是从架构、网元来着手，真正的问题，还是在于无线，无线，无线。

关键技术1:3D-MIMO 3D-MIMO可在水平和垂直两个维度进行信号方向的调整，可以使能量更加集中、方向更加准确，降低小区间和用户间的干扰，通过更多的空分，支持更多的用户在相同资源上并行传输，提升了小区的吞吐率，其实就是这样。

关键技术2：新型帧结构

需要无线帧更短、更灵活。为什么要更短？子帧长度变短，降低系统时延，提高系统传输效率，但要求提高基站和终端处理速度为什么要更灵活？因为要分场景分业务需求调整传输间隔长度，满足业务需求的同时提高系统传输效率和系统容量

关键技术3：新波形

传统OFDM技术缺陷： OFDM 波形频域扩散严重，需要较宽保护带，LTE中为10%保护带需要严格同步 OFDM波形无法灵活自适应，子载波间隔、CP长度固定不变，参数设计照顾“最差场景” 新波形：基于滤波器组的OFDM

主要是从2个方面考虑

不同业务对应不同参数设计,

不同子带分别采用不同滤波器或加窗

关键技术4：信道编码 这个不用多说了吧，共三种方案，LDPC，Polar和增强型Turbo，前段时间闹得沸沸扬扬，最后是我们华为的Polar胜出！真的是大写的骄傲！

结语

大概就讲这么多吧，其实5G涉及到的东西特别多，远不止这些，而且可能大家会觉得我写的更偏向于描述而不是真正的技术实现方案，事实上最可行的3D-MIMO现网在测试中都有好多问题，更别提那么多天马行空的技术方案了，大部分都是还在各种方案博弈，毕竟5G的标准都还没有完全定下来，所以我也只是写了个大概，有不对的地方也欢迎一起讨论。

最后贴一张国内的5G进度表吧，目前的5G不过是个未出生的婴儿，而5G相对于未来，也不过是打开未来世界无数道门的非常tiny的一把小钥匙，

以上。

乐乐zoe · 2018-9-23 04:11:43

这一题从目的出发，应该更简单易懂。简单来说，5G面向更高用户容量，更快传输速率，更低延迟。

具体来说上面这些要求，在不同应用场景下的侧重点也有所不同了，比如物联网更侧重于低延时，而最普通的应用场景下，要求我们有更高传输速率。毕竟4g看视频都不卡了，5g当然要满足需要更快传输速率的相应业务需求。而大用户容量更是每一代标准都要提出的一个指标，原因在于越来越紧张的频谱资源。这里解释一下，频谱资源可以理解为无线通信的传输媒介，因为本质上信号还是电磁波的形式传输啊，不同频段的电磁波让我们能够区分信号，让信息能够正确的被调制解调。

其实3GPP，即制定每代移动通信标准的组织，和我们做事顺序一样，先定完要实现的指标，再看看各大公司都有什么样的实现方案。这也就引申到5G要用到的新技术。如果上面的指标带给我们的是直观的感受上的不同，比如手机刷的更快更爽，那么下面就是用户不必关心的底层实现了。这个要整理起来都可以写一个5G的Suvey了。。。这里就大概列一下我知道的一些，不具体解释，因为百度百科应该比我解释的好。

物理层上，新型多址技术，这个具体标准还没定，不同公司给出了很多不同方案。4G中用的是Ofdma，5G应该还是会在这个基础上，目前比较火的有华为的SCMA，日本的NOMA等等。

Massive MIMO技术，是MIMO，即多天线技术的加强版，大型多天线技术，利于提升系统容量。

全双工技术，支持同时收发，可以做到低延迟。

系统层面上，小区间合作CoMP，D2D通信，异构网络，微小蜂窝等等。

ps:只是把在被窝里能想起来的一些列了出来，大家看看就好，详细的可以去查查看3GPP的白皮书。

任佩 · 2018-9-23 04:11:44

从1G到2G是模拟到数字的革命，2G到3G是语音到数据通信的革命，3G到4G没有革命，主要是速率和容量的提升（如果强要说有的话，4G开始没有电路域只有分组域了）。4G到5G，是应用场景的革命。5G有三大应用场景，分别是eMBB、mMTC和URLLC。分别对用高速率、大连接和低时延高可靠。也就说，从此无线通信不再单纯是人与人，人与网络的通信，而且将渗透到各种垂直行业。例如URLLC，面向的是自动驾驶/无人驾驶等领域。5G时代，将是无线通信与各种行业应用相互结合，互相促进的时代。

齐葛 · 2018-9-23 04:11:45

我这些有一部分是从我们公司的大老板那里学来的，一部分是自己悟出来的，学识有限，仅供参考。

第一代蜂窝通信，即“大哥大”时代，是一个“从无到有”的伟大发明，改变了通信的历史。

优点：摆脱电线电缆的束缚，“小区”覆盖范围大（因为无线通信部分只需要保证模拟语音通信就可以了）。

缺点：“保密差”。任何一个人，都可以使用收音机调谐到某个频率，然后就可以监听双方的对话通信了（这样就被被窃听的）。

第二代数字通信，即“GSM”，由于电子技术的快速发展，可以将所有数据数字化，提高了无线通信的安全性。

还提供额外的增值服务：“短信”，后期增加了“GPRS、EDGE+”等极少量的数据包通信服务。

再后期由于“CDMA”码分多址技术的发明，让芯片能够在噪声里提取有用信号，使得不需要加大发射功率就能收到很好的效果。

优点：增强了认证功能，即手机要接入基站需要核心网认证；

缺点：手机并不能验证基站的真伪（这也是为什么现在垃圾短信伪基站可以横行的原因，他们的功率很大，直接将附近的手机都压制在GSM制式，可以随意发短信）；NB、RNC与核心网之间的交换，以ATM交换为主，如T1、E1等，速率有限，且通道利用率不是很高。

第三代数字通信，即“3G”，是真正的包容一切的一代，包括电信的“CDMA2000”、联通的“WCDMA”和移动的“TD-SCDMA”，为华为的崛起提供了非常好的机遇，也为中国提供了一条完整的无线通信产业链，锻炼了一大批无线通信人才（感谢中国的应试教育，生生培训出了一大批理工科人材）。中国是从这个时候才真正的开始拥有自己的国防级别无线通信设备的，也真正的敢把无线通信设备应用到各类国家命脉领域。

优点：下载速率成倍提升，移动互联网开始；兼容并蓄，兼容所有老式ATM交换设备的同时，还开始试点IP化、扁平化；ATM授时、网络授时与GPS授时可选；手机与基站间双向验证，安全性得以保证。

缺点：体系过于庞大，互不兼容；CDMA2000芯片的授权费用高，直接推动了WCDMA的发展。

第四代数字通信，即“LTE 4G”，实际上应该叫“3.9G”，因为是“Long Term Evolution”，技术不再局限于“FDMA”、“CDMA”和“TDMA”，而是“混编”一体，只在大的方向上分出了“TDD LTE”和“FDD LTE”（在基站侧和手机侧实现难度不同），得益于互联网与IP的发展，实现彻底扁平化，IP化。

感谢电子技术的突飞猛进，连RNC都省去不用了，基站直接自行调配无线资源，将结果与核心网通报。目前我们能看到的爱立信、华为等企业，授时都是首推使用GPS。

优点：在继续增大网络下载速率的同时，简化网络结构，更加扁平化、IP化；

缺点：小区缩小到300米左右；实际授时方式简化为GPS，导致另一类安全问题。

第五代数字通信，即“5G”。

谁知道呢？也许只是3GPP的那帮子专家没有活干了，为了活下去而强推的东西吧。

无线通信永远是频率越高、波长越短，传输距离就越近；那么只能将小区做的越来越小。

如果说2G数字化，3G保密化且加大了带宽，4G增加了通信密度，那么5G谁能说明白呢？

参照系查询平台 · 2018-9-23 04:11:46

报告看点梳理：
①4G/5G行业发展现状概览
②上游基站升级、中游网络建设、下游产品应用三大关键产业链解读
③投资动向及企业资本市场状态分析
④151家关联企业介绍及融资信息详情

阅读原文：4G/5G行业研究报告（附151家关联企业介绍）

近两年全球都在大力推进5G网络，以迎接下一波科技浪潮。国内三大运营商2017年分别在北京、上海等10多个城市启动5G试验。2018年将启动面向商用的大规模组网试验，预计2019年进入预商用阶段，2020年进入规模商用阶段。5G这一全新的通信技术未来将与人工智能、大数据紧密结合，开启一个万物互联的全新时代。

4G改变生活，5G改变社会

3G提升了速度，4G改变了生活，5G则将改变社会。5G不仅仅是带宽的提升，更是一次颠覆性的升级。将人与人之间的通信向万物互联转变，成为整个社会数字化转型的重要基石。

移动超高清视频、AR/VR等大流量应用将进一步推动对于无线网络的升级需求。工业自动化、无人驾驶、网联无人机、远程医疗、智能交通、智能电网等行业的兴起，也对网络提出了超高可靠性、超低时延、海量连接等特殊场景需求。

5G好比印刷机、互联网、电力、蒸汽机、电报，可以重新定义工作流程并重塑经济竞争优势规则，是一项能对人类社会产生深远且广泛影响的“通用技术”。

5G商用渐行渐近首个国际标准将于6月出炉

作为新一代移动通信技术的主要方向，5G将开启万物互联、深度融合的发展新阶段。目前，5G已从传统的技术标准化和网络测试阶段转向试商用部署阶段。一旦正式商用，通信行业必将迎来新一轮发展期，同时也将带动多个万亿级规模的新兴产业。

5G已经成为全球运营商发展的焦点，全球51家运营商积极开展5G技术验证和部署试验，以中、日、韩为主的亚太地区最多，共有22家，欧洲16家，北美7家。其中有23家运营商已经发布5G网络商用时间表。

根据相关国际标准组织工作安排，首个5G国际标准将于今年6月正式出炉，预计在2020年5G将迎来正式商用。届时，全球主要电信运营商、电信设备制造商、移动设备制造商等产业链上下游企业，将根据5G国际标准，正式展开5G商用网络部署。

我国正在领跑全球5G发展

2018年将是我国展开5G规模试验、进行市场布局的关键一年。到2025年，5G网络将在全球111个国家和地区实现商用。其中，中国的5G覆盖率将达到25％，并与美国、日本一起成为全球前三的5G大国。届时，包括中国、美国、日本和欧洲在内的四个经济体将占据全球70％的5G市场，拥有9亿多用户。

从通信行业来看，中美两国在4G时期就已呈现出明显的“此消彼长”态势。美国运营商对通信产业的投资力度正逐渐被美国互联网ISP（服务提供商）超越，美国对全球电信发展的影响力日趋减弱。而中国，无论是标准技术，还是商用成熟度、市场应用量等方面，已实现“2G起步、3G追赶、4G同步”，并将实现“5G超越”。

截至目前，参照系优质企业数据库共收录4G/5G行业相关企业151家，涵盖上游基站升级、中游网络建设、下游产品应用三大关键产业链。

报告数据来源：参照系

完整版报告及151家关联企业介绍详见官方微信公众号（czxcxpt）：4G/5G行业研究报告（附151家关联企业介绍）

柠檬VC · 2018-9-23 04:11:47

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5G无线通信与4G的典型区别有哪些？用了哪些新技术？

9 个回复

一个神奇的公式

有线？无线？……

好大一个波。。。

毫米波

微基站

天线去哪了？

Ｍassive MIMO

你是直的？还是弯的？

波束赋形

别收我钱，行不行？

Ｄ２Ｄ

首先，我们来看看5G相比4G少了什么技术，答案就一个：Turbo码。

其次，我们来聊聊5G相比4G新加入的一些技术。

第三，有哪些东西是4G中已经应用，5G拿来修改了一下接着用的。

4G改变生活，5G改变社会

5G商用渐行渐近 首个国际标准将于6月出炉

我国正在领跑全球5G发展

完整版报告及151家关联企业介绍详见官方微信公众号（czxcxpt）：4G/5G行业研究报告（附151家关联企业介绍）

　天线去哪了？　

5G商用渐行渐近首个国际标准将于6月出炉