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第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。该技术旨在大大提高无线网络的速度和响应能力。
【资料图】
借助 5G，通过无线宽带连接传输的数据可以以数千兆位的速度传输，据估计，潜在峰值速度高达每秒 20 千兆位 (Gbps)。这些速度超过了有线网络速度，并提供 1 毫秒 (ms) 或更低的延迟 ，这对于需要实时反馈的应用程序非常有用。
移动通信延续着每十年一代技术的发展规律，已历经1G、2G、3G、4G的发展。每一次代际跃迁，每一次技术进步，都极大地促进了产业升级和经济社会发展。从1G到2G，实现了模拟通信到数字通信的过渡，移动通信走进了千家万户；从2G到3G、4G，实现了语音业务到数据业务的转变，传输速率成百倍提升，促进了移动互联网应用的普及和繁荣。当前，移动网络已融入社会生活的方方面面，深刻改变了人们的沟通、交流乃至整个生活方式。4G网络造就了繁荣的互联网经济，解决了人与人随时随地通信的问题，随着移动互联网快速发展，新服务、新业务不断涌现，移动数据业务流量爆炸式增长，4G移动通信系统难以满足未来移动数据流量暴涨的需求，急需研发下一代移动通信（5G）系统。
5G作为一种新型移动通信网络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的极致业务体验，更要解决人与物、物与物通信问题，满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。最终，5G将渗透到经济社会的各行业各领域，成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。
国际电信联盟（ITU）定义了5G的三大类应用场景，即增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。增强移动宽带（eMBB）主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验；超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求；海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。
为满足5G多样化的应用场景需求，5G的关键性能指标更加多元化。ITU定义了5G八大关键性能指标，其中高速率、低时延、大连接成为5G最突出的特征，用户体验速率达1Gbps，时延低至1ms，用户连接能力达100万连接/平方公里。
5G如何运作？
无线网络由划分为通过无线电波发送数据的扇区的小区站点组成。第四代 (4G) 长期演进 ( LTE ) 无线技术为 5G 奠定了基础。与 4G 需要大型、高功率的蜂窝塔以更远距离辐射信号不同，5G 无线信号通过位于灯杆或建筑物屋顶等地方的大量小型蜂窝站传输。使用多个小型蜂窝是必要的，因为毫米波 (MM 波) 频谱——5G 依赖于产生高速的 30 到 300 吉赫 (Ghz) 之间的频谱带——只能在短距离内传播，并且受制于天气和物理障碍物（如建筑物或树木）的干扰。
前几代无线技术使用较低频段的频谱。为了抵消与距离和 MM 波干扰有关的挑战，无线行业也在考虑为 5G 网络使用较低频率的频谱，以便网络运营商可以使用他们已经拥有的频谱来构建他们的新网络。低频频谱的传播距离更远，但速度和容量比 MM 波低。
低频无线频谱由低频段和中频段频率组成。低频段的工作频率约为 600 至 700 兆赫 (MHz)，而中频段的工作频率约为 2.5 至 3.5 GHz。
MM 波信号很容易被树木、墙壁和建筑物等物体阻挡——这意味着，在大多数情况下，MM 波只能覆盖蜂窝站点或节点直接视线范围内的大约一个城市街区。关于如何解决这个问题，已经解决了不同的方法。比如说，在人口密集区域的每个街区周围使用多个节点，以便支持 5G 的设备可以使用空中接口——在保持 MM 波速的同时从一个节点切换到另一个节点。
另一种方法（更可行的方法）是结合使用高、中、低频段频率。MM 波可用于人口稠密的地区，而低频段和中频段节点可用于人口较少的地区。低频带频率可以传播更长的时间并穿过不同的物体。一个低频段 5G 节点可以与支持 5G 的设备保持连接长达数百平方英里。这意味着所有三个频段的实施将提供全面覆盖，同时在交通最繁忙的地区提供最快的速度。
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