您一定听过很多关于5G网络技术及其所承诺的各种奇迹，对吗？但5G到底是什么呢？
目前，围绕5G的“热度”极高，因为像Ericsson、Nokia和Huawei这样的大制造商正在努力展示其解决方案，并与运营商签订合同以推出首批网络和新闻稿。
5G网络确实有很多好处：从千兆位（Gigabit）接入速度、接近1ms的延迟，到网络基础设施的虚拟化或“切片”（slicing），可以根据应用和使用提供差异化的服务级别。
此外，与当前基本的语音+数据模型相比，还有许多非传统的应用，例如光纤密集化、新无线电技术和著名的NFV。
对未来5G的展望是什么？
这是电信行业再次尝试重塑自身的机会。这次的承诺是移动服务和宽带基础设施的彻底重组。
我们今天所说的5G，是由3GPP (3rd Generation Partnership Project)在其标准化新版本“Release 15”和“Release 16”中添加并关联的不断增加的技术集合。
这项标准化旨在允许移动运营商使用现代技术有效改进其产品，扩大可供客户使用的地理覆盖范围、速度和功能。更重要的是，它服务于新一代应用，例如IoT和M2M等。
移动运营商希望利用这项技术，应对FTTH + Wi-Fi宽带日益增长的使用量。这种使用量正在加速增加，并占据了它们之前占有的市场份额。
5G将引入哪些新服务？
网络运营商计划在其5G产品中纳入一系列新服务，以恢复近年来下降的利润率并开拓新的和以前未开发的市场。这些服务包括：
Mobile Broadband：高速宽带连接，容量为1 Gigabit per second或更高，使用靠近终端用户的地理分布式天线网络。
分布式计算: 它也被称为Edge Computing——它使得计算能力能够分布到网络的边缘，范围接近用户，无论是客户端还是传感器网络。与集中式云服务相比，延迟要低得多。
M2M Services：连接具有低延迟和低带宽特性的设备，例如机器人、传感器和IoT。
5G网络是否需要新的基础设施？
如前所述，5G是一套现代技术和一种新的、更高效的分布式网络架构。这些现代技术的主要要求包括：
能源效率：这可能是固定和移动电信网络增长的主要障碍。电信行业的研发努力确保了能源使用方面的重大演变，并旨在有效降低制冷成本，而制冷成本是运营商目前最关键的运营成本之一。
频谱效率：更好地利用当前可用的频率并利用新的未占用频段，从而实现频谱聚合以获得卓越的范围和速度。在这方面，政府在评估新拍卖和频谱重用方面发挥着至关重要的作用。
什么是5G中的网络切片？
借助5G，运营商可以“切分”其网络基础设施，为每种应用提供差异化的服务水平，而无需承担建设独立网络的成本，并可分别利用每个“切片”来提供以下服务：
移动宽带：也称为eMBB (增强型移动宽带)，旨在为大都市区提供高速度服务，例如在人口密集地区达到1 Gigabit per second，在偏远地区达到300 Megabits per second或更高。
为了满足这一要求，将在家庭、办公室、路灯杆、建筑物顶部、塔楼甚至公共汽车等环境中安装新的极高频天线，这些天线被称为mmWave (毫米波)。
由于每根天线覆盖的区域非常有限，要覆盖人口密集的都市区需要数十甚至数百根。对于农村或密度较低的地区，将使用具有卓越范围和覆盖率的频率，并将速度限制在100到300 Mbps之间。
M2M：目前尚未普及但有增长趋势的应用是机器对机器（Machine-to-Machine）(M2M)通信，也称为物联网（Internet of Things）(IoT)。这些应用需要差异化的服务水平，与移动宽带不同。
M2M和IoT应用最适合使用第二代 (2G) 技术。然而，随着宽带的发展，运营商的重点发生了转移，那些需求带宽较少的服务没有进入他们的视野。
借助5G，这些应用重新获得了关注，并将作为基础设施的一个“切片”呈现，提供允许低于10ms延迟和64到128 kilobits per second速度的服务（在拨号上网时代很常见）。
超低延迟：被称为ULL (Ultra-low latency)，该“切片”旨在满足需要高可靠性水平并要求终端与数据中心之间进行紧密通信的服务。
5G RAN架构带来了哪些解决方案？
随着现代技术的实施和对扩大现有模式的需求，已经出现了不熟悉的挑战，一些解决方案也已开始开发，例如：
基础设施成本：运营商扩展网络最大的障碍之一是维护广泛分布式天线基础设施所需的冷却和电能成本。
为了发展5G，运营商需要一种新的网络扩展模型，该模型可以在没有高电流能耗和冷却成本的情况下部署新天线。
Fronthaul：C-RAN (Cloud Radio Access Network) 是基础设施成本的新解决方案。它是一种用于移动网络的新的Fronthaul架构，由中国移动于2010年提出，旨在改变基站的部署方式。
在C-RAN架构中，使用了CWDM/DWDM、NFV和CPRI接口等技术，实现了从基站到天线的远距离信号传输，从而实现站点集中化并保持天线分布式部署。
该架构的优势之一是它优化了基带单元（BBU），这些单元通常安装在塔和天线的底部，并且经常通过低效率的铜缆连接。
在规划的架构中，BBU是集中化的，并且能够从单个点管理数十个分布式天线，因为利用虚拟化（NFV），可以在边缘数据中心加速部署新的BBU，该数据中心距离天线可达30km。
为了互连这30km，光纤登场了！
在5G网络的未来架构中，光纤的密集化是实现更高质量和覆盖率的主要因素。使用光纤可以以低成本和节能的方式满足每个天线的高容量需求。如果需要，还可以利用CWDM/DWDM甚至GPON等技术在同一根光纤上复用多个通道。
冷却优化：通过应用C-RAN概念，可以消除移动站基座上的所有设备。这消除了主要的散热源，使得剩余的设备能够被动冷却——准确地说，是开放式冷却！随着空调的淘汰，电力成本大幅降低，此外，基础设施占用的空间更小，租金成本也可以削减。
Edge Computing如何受益于5G技术？
Edge Computing，或分布式计算，定义了将计算能力和云存储扩展到网络接入层的架构。
5G技术的成功与这一类新型数据中心相关，因为这些地方将托管Fronthaul BBUs，并将计算能力分布在服务器上，这些服务器可以执行许多功能，例如网络的本地内容分发和管理。
运营商可以开发新的业务线来探索这一机会。然而，小型公司和初创企业也在投资“Edge”，这些公司拥有大量的分布式计算能力，并且比“云”集中式数据中心具有无限低的延迟。
5G超宽带怎么样？
所有最近的研究都指向移动设备数据消耗的指数级增长。对于5G来说，“移动”这个词不一定指我们所知的智能手机。
5G技术应该扩展到许多设备，而不仅仅是智能手机。工业机器人、汽车、机器和传感器都是一些可能性，每种设备都有独特的通信需求。
有些需要高速，有些需要延长电池使用时间，还有些需要低延迟。因此，并非只有一个场景，网络必须适应各种设备和需求。
为了满足宽带需求，5G还将使用极高的频率——即mmWave——其工作范围在24Ghz到100Ghz之间。这些频段允许的速度比今天4G LTE使用的快100倍，但覆盖范围小得多，需要解决的问题之一是“人为干扰”，因为当mmWave频段与脸部、身体或手掌接触时，对干扰甚至阻挡非常敏感。
这种效应已被研究人员知晓，像beamforming这样的技术正在被研究，以提高向小型设备的传输效率。
5G会成为一个大事件吗？
我们正处于电信市场的一个关键时刻，新的赢家和新市场将在此时被定义。
5G技术对行业来说是一个巨大的赌注。这个机会将需要极高的投资额，仅仅提高智能手机的数据连接速度不足以证明这项努力的价值。
事实是，速度的提高是该技术的附带好处，运营商会利用它，但这次新一轮投资的真正原因远不止于此，而我们正通过5G体验到这一点。
