很多人都知道，通信网络有2G、3G、4G和5G，你可以把它们想象成是一个大家族，5G是个“小弟弟”，前面还有几个“哥哥”。但是，这个“小弟弟”有着更强的本领。

01

“G”究竟是什么

通信网络中的这个“G”，到底是什么意思呢？是和宽带里“M”对应，用来表示流量或者带宽的吗？

“G”确实可以用来表示数据量，1G相当于1024M,我们在手机里订的流量包就是用G和M来衡量的。1G数据大约等于一部电影的大小，但一部高清电影也许需要好几G。不过，“4G”“5G”里的“G”却是另一个意思，它是“generation （代）”的首字母。

为了研究或者指代方便，人们通常把世界通信技术发展史分为不同阶段，并以“代”来指称。第一代是模拟技术阶段，它使人们可以在走动中通信；第二代（2G）是语音数字化阶段，其覆盖面更广，使人们可以进行窄带数据通信；第三代（3G）是以多媒体通信为特征的阶段，它使人们能够实现移动宽带数据通信；第四代（4G）是无线宽带阶段，它使人们的移动宽带体验大幅改善；第五代通信技术即5G，是对新一代通信技术的形象描述。

02

4G和5G的主要区别

了解5G的转型将会如何发生，将有助于理解无线技术的发展方向。从广义上讲，第一代移动技术（1G）是关于语音的。它实现了在车里或其他地方使用电话的能力。2G的引入让我们能够传递一个短消息片段，在现在的发短信功能中仍然可以看到。3G的到来为智能手机提供了基本的网络速度。而4G LTE也催生了当今人们所依赖的许多连接设备和服务。

但是，如果要支持多达数十亿个，而不是数百万个设备，则需要一种Verizon网络领导者Nicki Palmer和Ed Chan所说的“新的连接”。而这种转变需要在网络层面上进行根本性的改变。到2020年，预计将有204亿个设备需要连接起来。为了提供无缝的数字体验并为创新创造必要的空间，新“一代”通信技术必须出现。

Verizon的5G超宽带网络应运而生。

对于一些创新性的和革命性的用户场景，如超级连接的无人驾驶车辆，远程医疗，拟真课堂体验和完全网络化的工业生产等等，5G技术能够满足其对带宽和延迟的极高要求，这就是5G被认为是无线网络技术的一次巨大的，至关重要的变革的原因。

但是Verizon在建立5G超宽带网络的同时，也在全国范围进行4G LTE网络的升级改造。今天的4G LTE为数百万的客户提供服务，它将与Verizon的5G网络并行运行，以提供极高的数据传输率。Verizon首席执行官汉斯•维斯伯格（HansVestberg）表示：“我们会一直想方设法来改善现有的4G LTE网络，我们不会停止这样做。”

与4G通讯比较，5G对材料有什么特殊要求？

5G的传输速度更快，要求传播介质材料的介电常数和介电损耗要小；

5G的电磁波覆盖能力较差，要求材料的电磁屏蔽能力要强；

5G的传输信号强度较差，要传播材料的介电常数要小，材料的电磁屏蔽能力要强；

5G元器件的厚度薄、密封性要好，要求及时散热，材料导热性能要好。

03

5G应用有三大领域和范围

一是增强型移动宽带，大幅提高现有移动宽带性能，如将传输速度峰值提高至每秒20Gbps,实现极致通信；二是大连接物联网，即充分满足物与物之间的通信需求，适用于智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等需求；三是低时延、高可靠通信，时延比现在减少90%，降低至1毫秒，确保通信在500千米时速下依然流畅，满足对时延和可靠性具有极高指标要求的领域，如车联网、工业控制等。

换句通俗易懂的话就是，5G能让网速更快、更流畅！4G的峰值下载速度约为1Gbps,而5G可以提升到20Gbps；4G传输数据时延约为20毫秒，而5G网络时延约为10毫秒！

中国移动通信技术起步较晚，基础薄弱，但发展很快。在1G、2G时代，以应用为主，处于引进、跟随、模仿阶段。从3G开始，初步融入国际发展潮流。4G时代，中国自主研发的TD-LTE系统成为国际主流标准。而5G，则是中国整合国内各方力量，形成合力，在核心技术领域特别是标准研发方面付出了艰苦的努力，终于取得的成就。

04

我们才用上4G没有几年，为何又急着搞5G？

简单地说，3G和4G是为连接人类而设计的，而5G是为连接万物而设计的。

4G网络会关心你的在线视频清不清晰、流不流畅，但不会关心如何更好地用手机去控制家里的智能门把手、智能冰箱等，而5G表示非常关心。关于5G发展的前瞻，也许我们再用狭义的“用户数”做预测已经不合时宜。未来，5G的“用户”将更加广泛一未来的家居、汽车、机器人、无人机、机床、屠宰生产线、农业基地、高速铁路、城市等，几乎所有的一切都将联网。

为了连接万物，就必须从3个方面对网络进行重新设计和优化：容量、速率和时延。

移动通信的发展是一个演进过程，而需求没有止境。5G也只是通信技术发展的一个阶段，只能解决一部分社会“痛点”，人类的通信技术会持续进步。

不过，在5G时代，我们还必须面对诸如流量费用和网络安全等问题。便宜的流量资费无疑是使用5G服务的必要前提，否则再高的网速也只能让人望洋兴叹。同时，5G对数据隐私和安全保护的要求也显著提高。由于5G的传送速率高、业务多样，更容易被黑客找到移动终端的漏洞并发动攻击。一旦漏洞被攻破，后果将不堪设想。因此，必须同时构建适应5G时代需求的网络安全体系。

05

5G的未来

虽然5G对某些行业的影响（包括交通、医疗、教育和重工业）要比其他行业更快，但5G的魅力在于它可应用的无限空间。5G具有无法想象的巨大潜力,对于创新者来说，5G就如一张待开发的处女地，商机无限。

“我们说5G技术是第四次工业革命，”维斯伯格说。“5G使一切成为可能。我们正经历着用户在数字世界中交互方式的前所未有的改变，我们将努力前行，以保持在技术、连接性和移动性方面的领先地位。”

文章来源： 科普江苏，天大光电子， 华夏蓝科技