第三节 5G与4G有哪些不同？

某种意义上来讲，国际电信联盟无线电通信局（ITU-R）定义了5G的三大典型应用场景中的eMBB场景，其实就是目前4G移动通信技术的升级版本。只不过是eMBB技术再度提升了5G移动通信技术的流量以及带宽处理能力，支持更高、更快的内容传输处理。主要应用场景包括4K、8K等视频业务，语音、图像、文字处理，移动APP数据等面向消费端的业务。

然而，5G的魅力在于通过eMBB技术作为原来4G通信升级版的同时，还引入了另外两大场景，即面向大连接物联网运用的mMTC及面向低时延超高速网络的uRLLC。5G与前几代移动通信技术之间的关键区别在于，前几代网络致力于为消费者（以及在一定程度上为企业用户）提升用户体验，而5G则瞄准产业应用，将前所未有地支持更广泛的场景。

所以，总体来看，5G区别于4G的关键不仅仅在于速度快、带宽大，还在于其更加高效且稳定的物联网泛在连接，以及超高速、低时延网络传输。具体到技术层面，这些区别可以从5G技术的eMBB、mMTC、uRLLC这三大运用场景做出对比（见图1-6）。

图1-6 5G与4G的比较

对于mMTC而言，该项技术更偏向于物联网场景运用。在4G时代，4G通信技术也支持物联网运用，但是4G技术更多的是针对移动通话、视频、文字传输等偏向于消费者运用而设定的技术，这导致其不适合大规模的物联网场景数据传输，而且4G并没有针对物联网场景制定统一的标准，这导致了跨设备沟通之间障碍的存在。4G通信技术在物联网场景里面存在缺陷，但是mMTC技术是专门针对解决4G技术的这一缺陷而产生的。物联网传输通信技术的要求更重在其能够连接设备的广度以及宽度，可能对于数据的传输速率以及带宽要求不及面向消费者的那么高，但是需要保持连接的数据量大、支持高并发和多通道数据传输处理等能力，这一部分业务是区别于eMBB场景运用对于通信能力需求的另外一个领域。目前，智慧城市、智能环保是mMTC运用场景下最典型的代表。

uRRLC技术主要是针对自动驾驶、远程医疗手术等对数据传输速率以及反应灵敏性要求比较高的领域而设定的。因为涉及高速行驶的自动驾驶汽车必须能快速地反应制动，识别避免车祸等问题的发生，又如医疗领域，如果手术机器人控制灵敏度不够，容易导致患者伤口扩大或者无法愈合，难以实现高精度的微创手术治疗。这一场景下要求的数据传输及处理能力比其他领域又有不同，于是便又有了uRRLC这一项通信技术的诞生。

从通信的角度而言，三大场景当中的技术各有所长，但是由于都是通信技术，最终的目的都在于信号处理及传输，所以它们之间只有更适合于某一场景的技术，而不存在一定就要用某种技术解决某一领域问题的说法。所以对于这几项技术能够真正赋能的产业而言，更多的还在于这一产业领域里面的玩家更擅长于使用哪种技术、倾向于选择哪种技术。

当然，从移动通信技术发展规律来看，5G技术和产业链的发展成熟需要一个长期过程，预计4G将与5G网络长期并存、有效协同。未来5G将与人工智能、云计算、物联网等新型能力和网络相结合，实现与垂直行业的跨界融合，在电力、物流、银行、汽车、媒体、医疗及智慧城市等领域创造全新业态，为行业开拓巨大的价值增长空间。

那么，4G如何向5G过渡呢？

预计2019-2020年，为了控制成本，顺利向5G过渡，电信运营商首先会面向通信需要较高的大城市，提供基于新频段的5G超高速服务。5G初期将针对城市密集地区部署，目标在于提升用户网络速率——增强移动宽带场景。目前通过载波聚合（增加带宽容量）和网络优化技术来提升网络速率。采用新无线通信技术（NR）的基站将与4G的LTE基站并存，以非独立组网NSA（Non-Standalone）方式运营。这一阶段，主要还是基于LTE、LTE-Advanced组网，根据3GPP的研究进展，实现上行链路载波聚合（CA）和256QAM（正交幅度调制）的高效化，采用4G频段，以面向智能手机提供服务为主。非独立组网将借助于已有4G基础设施，将5G小基站部署在高业务密度区域。非独立组网能够更快地将5G推向市场，但非独立组网可能更适合局部热点区域部署，而不是大规模的全国性部署，并且非独立组网与现有LTE网络的互操作也非常复杂。目前来看不同的网络策略将满足不同运营商的需求，运营商在5G部署的不同时间点上也将选择不同的网络部署路径。

2020年以后，随着5G核心网的陆续建设和使用，独立组网SA（Standalone）的NR基站将开始运营，正式提供超高速、大规模连接、高可靠性和低时延等条件的5G服务。独立组网将形成一个新建的网络，包括新基站、回程链路和核心网。独立组网的优点是可以在提供高性能的前提下形成较大的规模经济性，并且避免了与LTE网络整合过程中可能会出现的互操作复杂等问题，但在早期商业化阶段，独立组网的成本相对较高（见图1-7）。

图1-7 4G向5G过渡路径

其他国家的一些运营商，如日本的运营商，在早期选择采用非独立组网的方式，但这不是5G组网的长期解决方案，而是实现独立组网的中间过渡阶段。

我国电信运营商更倾向于从一开始就采用独立组网的方式。中国移动已经公布5G测试计划，2017年中国移动选取4～5个城市，每个城市大约建7个站点；2018年在多个城市，每城市建大约20个站点进行规模试验；2019年，继续扩大试验网规模；2020年将建设超过1万个5G基站。中国联通从2017—2019年在6个城市进行容量和性能测试，2020年将建设约1000个基站。