“我们到底能用5G干什么？”作为资深小白，笔者将从三个方面为大家进行梳理以便查阅，一是，梳理5G对普通民众生活有哪些直观的改变；二是，洞察5G对与民众生活紧密相关的行业可能带来应用。最后，结合笔者自身所从事的不太大众的卫星通信行业，谈谈5G上天哟！

一、从1G到5G我们经历了什么？

为推测5G显现或潜在应用，笔者认为有必要先反演到5G的自身。5G到底是什么？与以往的通信技术相比强在哪里？这些技术的变更背后是由谁来主导的？又会对我们的普通民众生活带来什么样的影响？针对上述三个问题，先一起来扒一扒5G的前世今生（祖宗十八代）。

G指的是什么

所谓G(generation)，就是一代一代的意思，从最早的1G到现在的4G，以及5G，甚至到今后的6G，每隔10年就经历了一场变革。而每一代的更迭，信息传输的速度都会翻倍，给我们的生活又会带来新的体验，同时潜在的话语权也发生了微妙的转移。站在巨人的肩膀上看的更远，在拜读前辈们的精彩论述后，我大概梳理出三条线：话语权的转移、技术的更新、民众的体验。

“武林至尊，宝刀屠龙，号令天下，莫敢不从”屠龙宝刀在倚天中所占据的江湖地位，就如同通信技术标准在通信产业中一样，谁拿到了标准的制定权，谁就能制定游戏规则，进而能够通过收专利费实现财务自由，从此走上高富帅的人生巅峰，更能够在全球通信格局当中指点江山，定义格局。

通信标准究竟是何方神圣？

其实通信标准主要是干两件事：1.信息发送和接收时的编码和解码标准。2.对传输内容的编码和解码方式。如果每家公司都制定一个独立的通信标准，那互联互通就是一个很大的问题，导致的结果就是无法沟通。为此，设备之间要通信，需要有统一的编码规则，既“通信标准”。

1、话语权的转移

1G：群雄逐鹿，美国主导

还记得当年那个带头大哥吗？1986年，摩托罗拉8000X在美国芝加哥诞生，并创造了1G标准，注意这里用词为“创造”，而非“制定”！由于在军方项目上的技术优势，摩托罗拉一统移动通信商用时期的江湖，成为第一代武林扛霸子，不仅发明了第一部模拟移动电话大哥大，还是AMPS系统的主要设备供应商。

话虽如此，但欧洲各国可谓是各自为阵，标准五花八门，这就导致通信系统互不兼容，极为不便。为了修建一条通信行业的通天塔，大家意识到必须用同样的标准，说同样的话。

2G：江湖易主，欧洲上位

进入2G时代，欧洲吸取了1G时代各立山头的失败教训，决定抱团取暖，联合起来搞了个GSM，即蜂窝移动电话，这项技术是基于时分多址（TDMA），简单的说就是把时间片段划分为很多更小的片段，每个小片段的时间间隔内，只供给某个用户使用，其他用户只能在等待。缺陷显而易见，一个基站能够支持的用户数量有限，比如在900M赫兹频率的时候，最多只能支持992个人使用。这时，美国人走了另外一条路码分多址（CDMA），一个基站最多支持1600个用户，算下来将近TDMA的两倍，但这并不影响欧洲GSM的上位，因为它占领了更多的国家。

3G：三足鼎立，中国登场

3G时代，除了欧洲和北美，又涌现出新的玩家，那就是咱们中国。当时为了阻止欧洲WCDMA搞技术垄断，北美搞出CDMA2000与之抗衡，但想到光靠自己的力量还不行，很快向中国抛出橄榄枝申请加个好友，而中国在此时做出了最英明的决策，顺水推舟开发了自己的TD-SCDMA标准。这就形成了三足鼎立状态，即为后来所说的3G国际电信标准：中标 TD-SCDMA、美标 CDMA2000、WCDMA。然而很快美国意识到不对劲，推出了OFDM（正交频分复用技术）的WiMax，吵着要重新定标，但这次中国选择站欧洲，上演了通信行业的“火烧赤壁”，破碎了美国的白日梦。

4G：冲出重围，自成一脉

在这场残酷的角逐中，中国领悟到一个道理，枪杆子里出政权，唯有依靠自己的实力，才能勇立潮头，否则只能成为被利用的道具和权力斗争的牺牲品。于是，在得知欧洲采用FDD之后，中国立马开始主攻不同双工模式TDD，凭借着一股猛劲儿，最终做出了TD-LTE。这是第一个中国主导的，具有全球竞争力的4G标准。凭借这个标准，中国成为后起之秀，一跃成为全球通信格局中不可忽视的一股力量。

5G：笑傲江湖，大有可为

目前我们所讨论的5G标准，其全称是“第五代移动电话行动通信标准”，而现阶段可供5G选择的编码方案只有3种：1、美国高通为首主推的LDPC技术；2、中国华为为首主推的Polar技术；3、欧洲法国企业为首主推的Turbo。从目前来看，Turbo码已经失去竞争力，只剩下LDPC和Polar一决高下。而这两种场景，又可分为控制信道编码和数据信道编码两个标准，其中在数据信道的短码方案，被美国的LDPC拿下，但关于5G标准之争才刚刚开始。

2、技术的更新迭代

1G到2G：移动通信技术完成了从模拟到数字的转变，在语音业务基础上，扩展支持低速数据业务；

2G到3G：数据传输能力得到显著提升，峰值速率可达2Mbps至数10Mbps，支持视频电话等移动多媒体业务；

3G到4G：传输能力提升了一个数量级，峰值速率可达100Mbps至1Gbps；

4G到5G：以一种全新的网络架构，提供峰值10Gbps以上的带宽，用户体验速率可稳定在1Gbps—2Gbps。

3、民众的直观体验

1G开启语音对话时代

1G对于绝大多数90后或许有些陌生，但若提到大哥大，立刻脑海里就能浮现古惑仔电影里的镜头。但由于技术的限制，大哥大也只能进行语音传输，接打电话，同时有距离的限制，且很容易出现串号、盗号的现象，因此仅在2年后的1999年就被正式关闭。

2G开启网上冲浪模式

2G最大的变化是采用了数字调制，比1G多了数据传输的能力，这样手机也不仅是接打电话、发短信，还能上网。成为当时最时髦的交流方式。当时链接网络大概需要30秒（现代社会的30秒是什么概念？这30秒你都可以跑出去150米了，这30秒你已经跟朋友说了100多个字了，这30秒新闻联播早已经播完了一则快报），浏览一个普通的网页大概用5秒钟。显然，传输速度低、网络不稳定等问题依然明显。

3G开启通信新纪元

3G在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式。此时，手机上网变得更加顺畅，微信、QQ等依赖网络的通信工具开始盛行，此时，苹果手机大量进驻我国市场。

4G开启互联网大闸门

4G流量资费大幅度下降，高速网络让视频缓存变得不易察觉，手机端实时联网人数首次超过电脑端，移动支付、滴滴、美团、抖音等新兴产业和应用得到了非常快速的发展，也悄悄的改变着人们的生活。

5G：开启万物物联新时代

如果说1G开启了人与人之间的语音对话时代，那么5G则将实现万物之间的连接。这样的优势将会给我们生活带来怎样的新体验？对哪些行业将可能带来颠覆性的影响？回到正题。

二、“我到底能用5G干哈？”

1、你我身边可感知的5G

偏远地区，5G用来放牛

2018年，中国开启12个省份的5G应用测试，四川省阿坝州也在其中，在这里有一户牛场，有三百多头牦牛，是班玛初一家的。

牦牛每天都需要有人在草原上看管，但现今，通过运用5G技术，将牛羊进行了管理，这样一来当小偷偷盗或走失时，手机端就会有警告。

大型游戏下载，无需等待

绝大部分的大型游戏和应用都不用安装，通过网页或者轻应用、H5、远程云连接等方式，可以直接在线畅玩，几乎感知不到延时，下载一部电影，嗖的一下就好了。再也不会出现，因为没装王者荣耀，而无法立即开黑，卡顿也将会得到极大改善。

滴滴打车，不再捉迷藏

现在地图定位是利用GPS+网络实现的，因为延迟和定位精度有一定误差，所以在我们打滴滴等网约车时，常常出现互相找不到。今后，有望通过北斗等+5G，实现即时厘米级精准定位，妈妈再也不担心你找不到滴滴

当然，以上仅列举了我们日常生活几个中熟悉场景的应用。其实，这些5G应用已悄然进入了我们的生活。

北京天安门广场实现5G信号全覆盖：天安门广场多个5G站点的已正式开通，实现对广场的5G信号全面覆盖，首次服务5G+高清的“两会”新闻报道。

北京中日友好医院首次开通5G信号：5G网络环境将应用于移动查房、移动护理、移动检测、移动会诊等，为后期5G远程医疗新模式的打下了基础。

成都开通5G地铁站:在成都10号线太平园站，由移动5G网路转化而来的高速wifi信号目前已经覆盖了整个站厅，将用于5G室内分布系统进行测试的重要场所。

成都太古里成首个5G示范街区：居住在这里的市民接入5G WiFi热点，就能尽享极速5G网速，体验下载峰值超过600Mbps超高流畅网速。

深圳欢乐谷5G+体验乐园：“中国首个5G+体验乐园”建设已迈开步伐，游客在这里将不仅能感受到5G“飞”一般的畅快网速，还将玩到基于5G通信技术打造沉浸式互动娱乐项目。

2、将改变你我生活的5G应用

据华为此前发布的《5G时代十大应用场景白皮书》，最能体现5G能力的应用场景大概可分为10类，现将其搬砖梳理作为参考，但究竟能实现到什么程度，我们暂且不讨论。

高阶VR/AR应用：未来高质量的VR/AR内容处理将走向云端，其需要的大量的数据传输、存储和计算功能都能借助云端处理。此外，这还将大大地降低设备成本，以更好的向下对接消费者。

车联网：全面的无线连接可以将诸如导航系统等附加服务集成到车辆中，以支持车辆控制系统与云端系统之间频繁的信息交换，减少人为干预。

智能制造：5G网络切片和MEC使移动运营商能够提供各种增值服务，运营商已经能够提供远程控制中心和数据流管理工具来管理大量的设备，并通过无线网络对这些设备进行软件更新。

智慧能源领域的馈线自动化：通过为能源供应商提供智能分布式馈线系统所需的专用网络切片，使得他们能够进行智能分析并实时响应异常信息，从而实现更快速准确的电网控制。

无线医疗中的远程诊断：通过5G连接到AI医疗辅助系统，医疗行业有机会开展个性化的医疗咨询服务。人工智能医疗系统可嵌入到医院呼叫中心，家庭医疗咨询助理设备，本地医生诊所，甚至是缺乏现场医务人员的移动诊所。

无线家庭娱乐中的超高清视频：更低的价格和新的服务订阅模式将使2020年全球一半的电视观众使用4K/8K电视。基于视频的应用，如家庭监控，流媒体和云游戏，将受益于5G WTTx。

联网无人机：通过部署无人机平台可以快速实现效率提升和安全改善。从而促使无人机在诸多领域解决方案，广泛应用。

社交网络领域的全景直播：未来沉浸式视频将会被社交网络工作者、极限运动玩家、时尚博主和潮人们所广泛使用。5G更高的上行吞吐量将允许用户分享如4K等超高清的传输需求。

AI领域的个人辅助：配合5G无处不在的覆盖范围、更高的数据速率和更低的延迟，个人可穿戴设备可以部署在关键业务的场景中，比如公共安全、采矿和远程医疗。

智慧城市中的视频监控：下一代的视频监控服务，智慧城市需要摆脱传统的系统交付的商业模式，转而采用视频监控即服务（VSaaS）的模式。

以上仅为笔者不负责的搬砖梳理加上脑洞，望抛砖引玉。看惯了5G江湖的腥风血雨，不妨唠一唠他的儿女情长。以下笔者将结合卫星通信行业，避开哪些让人脑壳儿痛的技术层面，简单地分享下5G与卫星通信。

三、卫星通信与地面通信的爱恨情仇

随着第五代移动通信（5G）技术不断完善，应用未来场景越来越明晰，将地面通信与卫星通信联合起来，打造天地一体化网络空间呼声也越来越高。

白马王子：地面通信

未来地面将使用第五代移动通信即我们所说的5G，具有的三大特点：第一，更高传输速率，最高可达10Gb/s；第二，更低延时，1ms延迟；第三，更高密度，1平方公里可以承载1百万个连接。这些优势使得5G拥有非常广阔的应用场景，代表了地面移动通信网络的最高水平。但缺点是其网络的覆盖范围过于依赖地面基站，这就导致以下几点问题：1、在农村及偏远地区，难以实现经济可行的部署方案；2、在孤岛及沙漠等地区，难以部署5G网络；3、在发生地震等自然灾害时，网络的抗毁性难以保证；4、随着海量多媒体及自媒体时代的到来，视频等内容的有效分发难以保证。所以，仅依靠地面通信网的部署，难以实现下一代网络对泛在接入与内容高效分发的业务需求。

美丽公主：卫星通信

卫星通信不同于地面通信，其通信原理大致是，第一步，将卫星发到天上，根据卫星工作轨道的不同，可分为地球同步轨道（GEO）卫星、中地区轨道（MEO）卫星和低地球轨道（LEO）卫星。其中，GEO卫星位于赤道上空35786km高度，是目前发展最早也最为成熟的通信系统，在数据中继、卫星移动通信及高通量卫星方面发挥了重要作用；第二步，通过卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成地面站之间的传输。理论上，对于全球通信来说，只需采用3颗静止卫星就可以提供除南北极之外任意两点之间的通信，特点显而易见覆盖面广，无视地形地貌。此外，还具有频带宽、通信容量大、误码率低、通信质量高优势。但缺点是，终端和资费较为昂贵。

争端在所难免

卫星通信和地面通信通信原理虽大不相同，但两者在频谱上的争端在所难免。在这里你可能会问，频谱又是个什么鬼？在解释频谱之前我举个栗子，传递信息的“邮递员”需要用不同的形式将信息传输出去，而不同的传输信息会用到不同频率的电磁波，所使用电磁波的范围即为频谱。无论是卫星通信还是地面通信都有通信两个字，那么在“信息员”传递信息时出现占道，这就是在频谱上产生争端。在卫星通信方面，传统的L、S、C、Ku 频段已经完全饱和，Ka频段的争夺也已经白热化，甚至毫米波频段也进入了“跑马圈地”的阶段。对于5G为了满足移动宽带eMBB、uRLLC、mMTC）三大用场景的需求，需要覆盖高、中、低全频段，这就势必导致两者在频谱上的重叠。

解决这一问题上，目前最好的办法那就是：商量着来。典型的最新栗子是，美国联邦通信委员会（FCC）近日，为加快5G建设释放部分C频段用于5G发展。

联姻势在必行

地面通信尤其是5G技术的颠覆性发展和当下如火如荼的卫星发射，为这桩婚姻奠定了基础，两者若取长补短、相互融合，将能共同打造海、陆、空、天一体化综合通信网覆盖，实现全球无缝覆盖，为用户终端提供更优质的服务，主要体现在：

农村及偏远地区、孤岛及沙漠、飞机、远洋舰艇等5G网络无法覆盖的区域与运营商预期经济收益不高的地理区域，卫星可以进行延伸补充，提供经济可靠的网络服务。

在地震、洪水、战争等突发事件，导致地面网络临时中断或地面网络基础设施整体毁灭的情况下，卫星可以为潜在用户提供5G接入服务。

早已提上日程

其实，卫星通信和地面移动通信在2G时代，就尝试过联姻。目前关于星地融合最具代表性的成功案例是，美国光平方公司的天际陆地系MSV（注：原美国移动卫星风险公司）的天际陆地系统，其主要思路是通过布设地面辅助基站以解决部分城市及室内覆盖不佳问题，卫星与基站共用同一频段，接口信号格保持基本相同，从而实现卫星与地面基站间无缝切换，用户在全美范围内可使用同一终端享受天际陆地系统提供4G无线宽带网络。

随着联姻的呼声越来越高，星地融合也该提上日程，目前关于 5G与卫星通信的研究工作进行了哪些讨论？

ITU：提出了卫星与5G融合的4类应用场景，包括小区回传、中继到站、动中通和混合多播，同时提出了各场景下需重点关注的关键技术。

3GPP：针对星地融合的网络架构，提出了4种初步模型，并对接网协议及架构进行了评估。计划将重点讨论有服务需求卫星终端特性的建立、配置与维护，以及在星地网络间的无缝切换技术。

SaT5G：主要研究有网络体系架构、关键技术及仿真验证、商业价值主张等，计划在两年半的时间里完成无缝集成方案，并进行演示验证。同时还将推进国际组织中星地融合的标准化工作。

幸福未来可期

当然在具体实施层面上，地面通信与卫星通信的融合无论是在传输体制方面、接入与资源管理还是在移动性管理等方面，都面临着许多问题需要解决，但不影响我们对两种通信融合打造无缝对接的天地一体化网络空间的期待。

以上仅为小白为大家搬砖梳理的关于此次话题的全部内容，仅供大家查阅，谈不上个人观点输出，若在搬砖无意挖到墙角，还请海涵，感谢大家的包容和鼓励。谢谢！

作者：刘强