5G只比4G多1G？为什么5G与AI结合是一个紧迫的事？

第五代移动通信技术(英语：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术)是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。Release-15中的5G规范的第一阶段是为了适应早期的商业部署。Release-16的第二阶段将于2020年4月完成，作为IMT-2020技术的候选提交给国际电信联盟(ITU) 。ITU IMT-2020规范要求速度高达20 Gbit/s，可以实现宽信道带宽和大容量MIMO。2019年10月31日，三大运营商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上线5G商用套餐。

近年来，第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点。5G的发展主要有两个驱动力。一方面以长期演进技术为代表的第四代移动通信系统4G已全面商用，对下一代技术的讨论提上日程;另一方面，移动数据的需求爆炸式增长，现有移动通信系统难以满足未来需求，急需研发新一代5G系统 。

5G的发展也来自于对移动数据日益增长的需求。随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷，全球移动宽带用户在2018年有望达到90亿，到2020年，预计移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长1000倍。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。首先，如果按照当前移动通信网络发展，容量难以支持千倍流量的增长，网络能耗和比特成本难以承受;其次，流量增长必然带来对频谱的进一步需求，而移动通信频谱稀缺，可用频谱呈大跨度、碎片化分布，难以实现频谱的高效使用;此外，要提升网络容量，必须智能高效利用网络资源，例如针对业务和用户的个性进行智能优化，但这方面的能力不足;最后，未来网络必然是一个多网并存的异构移动网络，要提升网络容量，必须解决高效管理各个网络，简化互操作，增强用户体验的问题。为了解决上述挑战，满足日益增长的移动流量需求，亟需发展新一代5G移动通信网络

最新出版的权威期刊《电信科学》发表了题为《通信人工智能的下一个十年》的刊首文章，给人们展示了完全不同的5G通信——未来的通信网络是可以高度自治的。就像自动驾驶的汽车，通过与人工智能的深度融合，实现“三自”，即参数自配置，性能自优化，故障自“治愈”。5G网络里面的数据量相比4G网络里数据量将是指数倍的增长。

“5G与AI结合是一个紧迫的事。” 论文共同作者之一、工信部科技委副主任、中国电信集团公司科技委主任韦乐平最关切的是5G耗能问题。一个5G基站与一个4G基站相比，在半载情况下，前者是后者能耗的3.5-4倍(国家电网的测试结果是6倍)。

不过，快并非5G唯一要义。以连接密度为例，5G可以达到100万个/平方公里，这是4G无法实现的。根据中国信息通信研究院总工程师胡坚波提供的数据，2010年至2030年，移动业务流量将增长数万倍;到2030年，移动网络连接的设备总量将超过1000亿个。“5G将带我们进入万物互联时代，移动互联网和物联网是5G发展的主要驱动力。”胡坚波说。

再看时延，5G可以达到毫秒级，仅是4G的十分之一。这是什么概念?胡坚波做了个对比：从我们的大脑发出指令到肢体作出反应，大概需要20毫秒到30毫秒，而5G的延时响应时间可以达到1毫秒。这意味着，未来5G在无人驾驶、远程医疗、紧急抢险支援等方面都将大有作为。

“5G不仅是新一代移动通信技术，更是一种新的网络、新的经济、社会发展基础设施。”在中国科协信息通信科学传播专家团队首席专家、工业和信息化部通信科学技术委员会秘书长张新生看来，超宽带、海量连接、高可靠、低时延，是5G主要的技术特征。5G成为新一代移动信息技术网络的总称，是新的通用技术。

“今天的5G是通用技术，普遍适用于多个行业，带来长期且持续的改进，并能催生新的创新。通用技术对广泛行业可以产生深远且持久的影响，将重新定义经济竞争力，并改变社会，这就是5G。”张新生说。

5G网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。随着各种智能终端的普及，面向2020年及以后，移动数据流量将呈现爆炸式增长。在未来5G网络中，减小小区半径，增加低功率节点数量，是保证未来5G网络支持1000倍流量增长的核心技术之一。因此， 超密集异构网络成为未来5G网络提高数据流量的关键技术。

当然，我们能够想象到的都只是冰山一角。正如4G刚出现时，不少人质疑，能上网了，短信发得也快，电话打得也好，再搞一个移动互联网有什么用。事实印证，移动互联网发展带来的变化已超乎我们的想象。5G亦是如此。因为我们当前的局限，可能还看不到更多的5G应用，但是未来可期。

贝尔实验室无线研究部副总裁西奥多·赛泽表示，5G并不会完全替代4G、WiFi，而是将4G、WiFi等网络融入其中，为用户带来更为丰富的体验。通过将4G、WiFi等整合进5G里面，用户不用关心自己所处的网络，不用再通过手动连接到WiFi网络等，系统会自动根据现场网络质量情况连接到体验最佳的网络之中，真正实现无缝切换。 欧盟数字经济和社会委员古泽·奥廷格表示，5G必须是灵活的，能够满足人口稠密地区、人口稀疏地区以及主要的交通线等各种场景的需要。