[科普中国]-5G手机

5G手机是指使用第五代通信系统的智能手机。相对4G手机，5G手机有更快的网络与通信，低时延，通过网络切片技术，拥有更精准的定位。

5G网络已成功在28千兆赫（GHz）波段下达到了1Gbps，相比之下，当前的第四代长期演进（4G LTE）服务的传输速率仅为75Mbps1。

商用标准2017年12月21日，在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上，5G NR首发版本正式发布，这将是全球第一个可商用部署的5G标准。其中，中国移动作为报告人和协议主编，领导完成了5G空口场景和需求研究项目，输出5G空口技术纲领性文件，后续所有技术研发和标准化均以此文件为准绳。2

发展历史北京时间2013年5月13日，据韩联社报道称，三星电子宣布，其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络，并表示将在2020年之前进行5G网络的商业推广。1

2018年4月3日上午，中兴通讯在官方微博上称，近日，中兴通讯联合中国移动广东公司在广州成功打通了基于3GPP R15标准的电话，正式开通端到端5G商用系统规模外场站点。中兴商用5G手机预计2019年推出3。

2019年3月30日，首个行政区域5G网络在上海建成并开始试用。上海市副市长吴清在虹口足球场拨通了首个5G手机通话。

在上海拨通的首个不换卡不换号、基于中国移动5G网络的手机间通话，实现了基于现网升级的5G核心网、业务系统和5G手机的电话互通，完成了5G终端与无线网的优化适配。

截至2019年3月，上海市虹口区已建成228个5G基站，实现了千兆固定宽带网络和5G网络全区覆盖，成为上海“双千兆第一区”。2019年3月30日，位于虹口北外滩的“5G全球创新港”启动建设，将集5G展示、联创、应用、科普等于一体，满足更多信息产业创新需求，推动一批关键技术转化。

特点与挑战5G手机与其他手机最大的不同就是支持5G网络，当然前提是有5G网络，要三大运营商先把网络建设起来，支持5G网络的手机自然就具备5G网络的优点。2

特点与4G网络相比，5G具备高速率、短时延、广链接等特点，自动驾驶、智能家庭都将成为现实。

首先毫无疑问是网速提升以及延迟降低，5G网络峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快数百倍，整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。除了高带宽之外，5G网络相比4G网络还着更低的延迟，5G网络的Ping值可以达到仅有几毫秒。

另外则是5G手机会成为物联网的中枢，可以通过手机控制物联网设备，比如用手机控制房屋上的太阳能电池板，控制家中的空调等等，手机相当于遥控器。物联网虽然说了好几年，但等5G商用之后才会迎来爆发，5G网络很大意义上其实是为物联网准备的，包括车联网无人驾驶、远程医疗手术等都是5G的具体应用实例。

单卡单待：由于5G手机实现双5G还存在技术难题。在5G手机身上，技术所限，只能5G+4G这种双卡双待。

挑战但优点相对应的，对接入5G网络的设备，也提出了新的挑战：

首先，海量的信息交换和计算，对手机的处理能力要求更高;

其次，速率更高带来的更高的功耗;

第三，信息多收多发，手机元器件、天线面积的增加，对手机的布板设计、工业设计提出更高的挑战。这也是有志于参与下一个五年智能手机全球竞争的厂商均面临的挑战。

5G网络5G移动网络与早期的2G、3G和4G移动网络一样，5G网络是数字蜂窝网络，在这种网络中，供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化，由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器（发射机和接收机）进行通信。收发器从公共频率池分配频道，这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。与现有的手机一样，当用户从一个蜂窝穿越到另一个蜂窝时，他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝中的天线。4

主要优势5G网络的主要优势在于，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比当前的有线互联网要快，比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，而4G为30-70毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商，与有线网络提供商竞争。以前的蜂窝网络提供了适用于手机的低数据率互联网接入，但是一个手机发射塔不能经济地提供足够的带宽作为家用计算机的一般互联网供应商。

网络特点峰值速率需要达到Gbit/s的标准，以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输。

空中接口时延水平需要在1ms左右，满足自动驾驶，远程医疗等实时应用。

超大网络容量，提供千亿设备的连接能力，满足物联网通信。

频谱效率要比LTE提升10倍以上。

连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s。

流量密度和连接数密度大幅度提高。

系统协同化，智能化水平提升，表现为多用户，多点，多天线，多摄取的协同组网，以及网络间灵活地自动调整。

以上是5G区别于前几代移动通信的关键，是移动通信从以技术为中心逐步向以用户为中心转变的结果。2

传输速率三星电子称，未来5G网络的传输速率最高可达10Gbps，这意味着手机用户在不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。1

发展前景5G能够带动全球经济的发展。高通报告预测称，到2035年5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出，预计从2020年至2035年间，5G对全球GDP增长的贡献将相当于与印度同等规模的经济体。1

体验5G网是否需要换手机？据中国移动介绍，5G采用了手机不支持的新技术/频率，因此用户需要更换手机，但5G手机会向下支持4G网络。

5G网络能够提供高速率、低时延、可靠安全的增强型移动宽带服务。从2013年起我国启动了全球规模最大的5G试验，2018年我国已经启动5G第三阶段技术研发试验，也是5G展开规模试验、进行市场布局的关键一年。

在近期举行的首届数字中国建设峰会上，工信部信息通信发展司司长闻库表示，预计今年年底进行第一批5G芯片的流片并在2019年春节前后完成，2019年上半年开展商用基站建设，2019年下半年生产出第一批5G手机。

目前，三大通信运营商和多家网络通信企业正在紧锣密鼓地开展5G技术测试研发。5G手机成为各大手机厂商争抢的新赛道。包括华为、小米、vivo在内的多家手机厂商表示，将于2019年推出5G手机。

新功能猜想1.超清电影在线观看。随着5G网速的提高，未来手机上播放的视频直接就是2K清晰度往上，且不会出现卡顿。

2.多人联网VR手机游戏。如今VR虽然还是刚刚兴起不久，甚至很多VR游戏显得十分稚嫩。但是5G到来后，一切就会彻底改变。联网的VR游戏，其数据交换量相当庞大，而5G的超高网速才能满足。未来多人联网的VR手机游戏才是主流。

3.云存储。未来5G手机可能就没有内存了，我们数据实时存储在云空间，需要使用的时候，通过数据快速交换。这样手机内部空间又可以节约了。

4.3D投影通话。其实这项技术很多手机企业早已开始准备了。未来通过手机通话时，手机会将通话的对方面貌临空立体投影出来，就如同真正的面对面交流一样。

5.万物互联，手机可能是其中最重要的一个工具。5G时代，所有东西都可能接住网络，实现万物互联。如此一来，手机很有可能成为这些联网设备的中心控制端。5

本词条内容贡献者为:

孙锐 - 教授 - 合肥工业大学