5G究竟因何而来，因何而起

科技的发展日新月异，每过几年或十几年就会有新的技术诞生。短短40年间，人类就经历了移动通信技术从1G时代到5G时代的跨越。然而每个时代，都是在一定社会发展需求的前提下出现的。移动通信技术就是将近每隔十年的时间进行一次升级和迭代，因此5G的出现具有一定的必然性。

那么5G究竟因何而来，因何而起的呢？

业务需求

4G时代，虽然较之前的1G、2G、3G已经有了很大的进步，但在具体的应用过程中，依旧表现出许多缺陷，这些缺陷无法满足业务发展需求，从而需要一种更加优质的网络技术来解决。5G就是最好的解决4G时代业务需求的网络技术。

4G技术诞生之后，能够满足当时的各项业务的发展需求。然而，科技总是在不断进步中推动人类文明和发展的。随着时间的推移，各种对网络技术提出新要求的创新产品出现。4G已经不能满足它们的发展和业务需求，5G作为一种更高阶的网络技术，则成为必须工具取代4G，以满足更多的业务需求。这些业务需求，主要体现在以下几方面，如图1-6所示：

1.人工智能的需求

近几年，人工智能站在了强有力的风口上，但人工智能的落地，需要一种具有更快传输速度的网络技术去推进。第五代移动通信技术，运用于人工智能领域，可以提供更快的响应速度、丰富的内容、智能的应用模式以及更加直观的用户体验。可以说，5G不仅在网速上有明显提升，而且具有网络全覆盖，具有低功耗、低时延的特点，这些更能很好地补充4G制约人工智能发展的短板，成为驱动人工智能的新动力。可以说，如果未来没有5G的支持，人工智能之后的发展规模和速度，将会受到很大的限制。

2.虚拟现实的需求

随着虚拟现实技术在各领域的不断渗透，虚拟现实的市场需求和行业应用正逐渐扩大，但虚拟现实产业能够快速发展，关键还需要5G网络的支持。5G网络可以根据业务需求，匹配网络和计算资源，能够更好地满足虚拟现实技术的业务需求，推动虚拟现实技术的创新性应用。

因为，在虚拟现实技术中，语音识别、视线跟踪、手势感应等都需要低时延处理。而5G恰好具备超低时延这样的特点。因此，5G在满足虚拟现实业务需求、推动虚拟现实商业落地方面，具有不可替代的作用。

3.超高清视频的需求

超高清视频所具有的优点在于，能够为用户提供非常强的临场感和实物感，能够对现实场景进行十分逼真的还原。中国通信标准化歇会发布的《4K视频传送需求研究报告》中明确指出：“传输入门级4K、运营级4K、极致4K和8K的宽带需求、宽带要求最高的8K视频需要135Mbps的宽带，宽带要求最低的入门级4K需要18～24Mbps的带宽。”

然而，4G网络无法完全满足网络流量、存储空间和回传时延等技术指标的要求。而5G网络却因为有良好的网络承载力，能够很好地解决这些方面的问题。如果将5G应用于4K/8K超高清视频领域，将出现更多全新的技术应用场景，如大型赛事、活动的直播；视频监控、商业性远程现场实时展示等领域，这些领域将会有更加广阔的市场前景。

4.物联网的需求

在移动通信技术不断发展的过程中，3G、4G技术的推动下，随时随地上网成为了可能，人类真正实现了远程互联，但这还远远没有实现世界的联结。如何能够做到物与物、人与物的联结？换句话说，如何利用手机APP在下班之前提前让电饭煲中的粥煮上？如何在忘记带钥匙的时候用手机打开家门？面对这些场景，5G就可以帮助我们实现。

在万物互联的场景中，机器类通信、大规模通信、关键人任务通信等，对网络的速度、稳定性、延时性提出了更高的要求。如车联网、工业自动化、远程医疗等对5G有非常迫切的需求。

5.云计算的需求

4G时代，云计算的普及，为众多企业运营带来了便利，但对于广大民众来讲，他们接触云、使用云的机会并不多。5G时代，网络性能得以大幅提升，与云计算相结合，能够将更多的云服务升级，直接影响到百姓的吃穿住行。届时，人们的生活将变得更加便捷、高效。

总之，由于各项业务对网络高速度、低时延、低功耗等的需求不断增加，5G作为新一代移动通信技术，成为最具影响力和经济价值的网络，正迸发出无穷的力量，在各领域生根发芽。这也是5G诞生的必然性。

技术需求

4G的出现，使得整个世界，在全新移动通信网络的支持下，得到了更好的发展。然而，随着世界的进一步发展，大数据、云计算、物联网等的来临，又对网络技术提出了新的要求，带来了新的挑战。人类急需一种更加强大的新型移动网络，满足数据传输、处理和运作，因此对移动通信技术提出了强烈的技术需求，包括用户体验速率、连接数密度、端到端延时、移动性、流量密度、用户峰值速率、能源效率。

5G在这个时候诞生，虽然还处于初级研究和探索阶段，但对以下这些技术需求能够给予很好的满足。如图1-7所示：

1.用户体验速率

5G网络的特点就是高速度，将5G应用于以用户为中心的移动生态系统当中，最能给用户带来的感知就是用户体验速率高。用户体验速率是指单位时间内用户获得的数据传送量。5G与4G相比，用户在任何时候、任何地方使用网络的速率都应当至少具备1Gb/s。

2.连接数密度

5G时代，物联网领域对5G网络的需求进一步增大，并且对网络的要求极高，需要具备超千亿设备连接的能力。连接数密度是指在单位面积内可以支持的在线设备总和，这一指标是用来衡量5G移动网络对海量规模终端设备的支持能力，一般不低于10万/平方公里。

3.端到端延时

端到端时延，包含两个方面，即OTT和RTT。OTT是指发送端到接收端数据传输的时间间隔；RTT是指发送端到接收端数据从发送到确认的时间间隔。与4G时代相比，5G时代，各种应用场景，包括车辆通信、工业控制、增强现实等，对延时性提出了更高的要求。5G的时延是4G时代的1/10，端到端的时延减少到了5ms，空口时延减小到了1ms。

4.移动性

移动性，是以往任何一代移动通信技术所具备的性能指标，通过移动性使得通信双方能够在最大相对移动速度的情况下实现网络通信。飞机、高速公路、地铁等高速移动的场景中，未来需要移动速度更快的网络与之相匹配。5G作为全新的第五代移动通信技术，在移动性方面更加优于4G。在5G网络的支持下，各移动场景和领域将得到更加广阔的发展。

5.流量密度

流量密度是指单位面积内的总流量数。该指标是用来衡量移动网络在移动区域内数据传输的能力。5G时代需要在数据传输的过程中，支持每平方公里可以传输10Tb/s的流量。

6.用户峰值速率

用户峰值速率，是指用户在最大业务时网络传输的速率。5G时代与4G时代相比，用户峰值速率可以达到10Gp/s。

经济发展需求

我国高度重视5G的发展和在各领域中的应用。在2018年，我国中央经济工作会议就提出：“加快5G商用步伐，推动5G与各行业、各领域融合赋能，有力支撑实体经济高质量发展。”显然，5G也是在经济发展的需求下诞生的。如图1-8所示：

主要表现在以下几方面：

1.产业链水平提升的需求

当前，世界新一轮科技革命和产业变革潮流，使得传统经济面临挑战的同时，又迎来发展机遇。不少经济体都开始转变自己的思维理念，调整原本失衡的结构，重构竞争优势。在这个时候，以提升产业链水平为突破口，提升经济发展效益和国际竞争力，已经是一项必选项。

我国具有全球规模最大的移动通信市场，5G商用将带来亿万级的产业规模，有利于推动核心技术攻关突破，带动上下游企业发展壮大，推动元器件、芯片、终端、系统设备等相关技术产业的进步升级，从而促进我国产业迈向全球价值链中高端。

2.传统产业转型升级的需求

当前，随着移动互联网的普及，以及向工业互联网、车联网、物联网等的不断拓展，企业数字化转型已经成为一种趋势。然而，在转型的过程中，需要实现跨领域深度融合、资源优化配置、产业链和价值链的融会贯通、生产制造更加精益求精等，这些都需要一种更加优秀的网络来贯穿其中。5G作为一种新兴移动通信技术网络，将成为数字化革命的关键“使能器”，为传统企业实现数字化转型赋能。

据国际咨询公司马基特预测：“到2035年，5G有望在全球各行业中创造12.3万亿美元的经济价值。”

3.国际国内市场壮大的需求

当前，各种全新的业态和模式出现，如全息视频、浸入式游戏、智能家居、智慧医疗等，这些产品和服务，谁率先走向国际、国内市场，谁将率先占领国内外市场，并使之快速壮大。而5G的进一步商用，可以对这些新产品和服务提供很好的网络技术，能够推动这些产品和服务快速走进千家万户，推动信息消费市场的扩大和升级。

据中国信息通信研究院测算，2020～2025年，我国5G商用带动的

信息消费规模将超过8万亿元，直接带动经济总产出达10.6万亿元。

5G的诞生，并不是偶然的，是业务需求、是技术需求、也是经济发展的需求，这三方面需求的推动下，使得5G注定成为移动通信领域的新一代技术，出现在大众视野中。