第五代移動通信技術（英語：5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，簡稱5G或5G技術）是最新一代蜂窩移動通信技術，也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的延伸。5G的性能目標是高數據速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接。Release-15中的5G規(guī)范的第一階段是為了適應早期的商業(yè)部署。Release-16的第二階段將于2020年4月完成，作為IMT-2020技術的候選提交給國際電信聯(lián)盟（ITU）。ITU IMT-2020規(guī)范要求速度高達20 Gbit/s，可以實現(xiàn)寬信道帶寬和大容量MIMO。

5G將在何時商用

2019年10月，5G基站入網正式獲得了工信部的開閘批準。工信部頒發(fā)了國內首個5G無線電通信設備進網許可證，標志著5G基站設備將正式接入公用電信商用網絡。而運營商預計將在10月31日分別公布其5G套餐價格，并于11月1日起正式執(zhí)行5G套餐。隨著5G即將商用，北京移動副總經理李威介紹，在金融方面，市民能體驗到建行等銀行推出的5G+無人銀行；交通方面，5G自動駕駛方興未艾；在民生領域，遠程醫(yī)療等5G+醫(yī)療和5G+環(huán)保等應用也已經閃亮登場。北京聯(lián)通方面還特別表示，其將推出北京地區(qū)專屬5G產品套餐，給予用戶相關權益。2019年10月19日，北京移動助力301醫(yī)院遠程指導金華市中心醫(yī)院完成顱骨缺損修補手術；在北京水源地密云水庫，北京移動通過5G無人船實現(xiàn)了水質監(jiān)測、污染通量自動計算、現(xiàn)場數據采集以及海量檢測結果的分析和實時回傳等。凡此種種，都是5G技術在各行各業(yè)落地的最新應用案例 [30]  。

2019年10月31日，三大運營商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上線5G商用套餐。標志著5G正式商用。

5G的網絡特點（區(qū)別于4G）

1.峰值速率需要達到Gbit/s的標準，以滿足高清視頻，虛擬現(xiàn)實等大數據量傳輸。

2.空中接口時延水平需要在1ms左右，滿足自動駕駛，遠程醫(yī)療等實時應用。

3.超大網絡容量，提供千億設備的連接能力，滿足物聯(lián)網通信。

4.頻譜效率要比LTE提升10倍以上。

5.連續(xù)廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s。

6.流量密度和連接數密度大幅度提高。

7.系統(tǒng)協(xié)同化，智能化水平提升，表現(xiàn)為多用戶，多點，多天線，多攝取的協(xié)同組網，以及網絡間靈活地自動調整。

5G的核心技術

超密集異構網絡

5G 網絡正朝著網絡多元化、 寬帶化、 綜合化、 智能化的方向發(fā)展。隨著各種智能終端的普及，面向 2020 年及以后，移動數據流量將呈現(xiàn)爆炸式增長。在未來 5G 網絡中， 減小小區(qū)半徑， 增加低功率節(jié)點數量，是保證未來 5G 網絡支持 1 000 倍流量增長的核心技術之一 。因此， 超密集異構網絡成為未來 5G 網絡提高數據流量的關鍵技術。

未來無線網絡將部署超過現(xiàn)有站點 10 倍以上的各種無線節(jié)點，在宏站覆蓋區(qū)內，站點間距離將保持 10 m 以內，并且支持在每 1 km2 范圍內為 25 000個用戶提供服務 。同時也可能出現(xiàn)活躍用戶數和站點數的比例達到 1∶ 1的現(xiàn)象， 即用戶與服務節(jié)點一一對應。密集部署的網絡拉近了終端與節(jié)點間的距離，使得網絡的功率和頻譜效率大幅度提高，同時也擴大了網絡覆蓋范圍，擴展了系統(tǒng)容量，并且增強了業(yè)務在不同接入技術和各覆蓋層次間的靈活性。雖然超密集異構網絡架構在 5G 中有很大的發(fā)展前景，但是節(jié)點間距離的減少，越發(fā)密集的網絡部署將使得網絡拓撲更加復雜， 從而容易出現(xiàn)與現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)不兼容的問題。在 5G 移動通信網絡中，干擾是一個必須解決的問題。網絡中的干擾主要有：同頻干擾，共享頻譜資源干擾，不同覆蓋層次間的干擾等?，F(xiàn)有通信系統(tǒng)的干擾協(xié)調算法只能解決單個干擾源問題，而在 5G 網絡中，相鄰節(jié)點的傳輸損耗一般差別不大，這將導致多個干擾源強度相近，進一步惡化網絡性能，使得現(xiàn)有協(xié)調算法難以應對。

準確有效地感知相鄰節(jié)點是實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點協(xié)作的前提條件。在超密集網絡中，密集地部署使得小區(qū)邊界數量劇增，加之形狀的不規(guī)則，導致頻繁復雜的切換。為了滿足移動性需求， 勢必出現(xiàn)新的切換算法；另外，網絡動態(tài)部署技術也是研究的重點。由于用戶部署的大量節(jié)點的開啟和關閉具有突發(fā)性和隨機性， 使得網絡拓撲和干擾具有大范圍動態(tài)變化特性；而各小站中較少的服務用戶數也容易導致業(yè)務的空間和時間分布出現(xiàn)劇烈的動態(tài)變化。

自組織網絡

傳統(tǒng)移動通信網絡中， 主要依靠人工方式完成網絡部署及運維，既耗費大量人力資源又增加運行成本，而且網絡優(yōu)化也不理想。在未來 5G 網絡中，將面臨網絡的部署、 運營及維護的挑戰(zhàn)， 這主要是由于網絡存在各種無線接入技術， 且網絡節(jié)點覆蓋能力各不相同，它們之間的關系錯綜復雜。因此，自組織網絡(self-organizing network， SON) 的智能化將成為 5G 網絡必不可少的一項關鍵技術。

內容分發(fā)網絡

在5G 中， 面向大規(guī)模用戶的音頻、 視頻、圖像等業(yè)務急劇增長， 網絡流量的爆炸式增長會極大地影響用戶訪問互聯(lián)網的服務質量 。如何有效地分發(fā)大流量的業(yè)務內容， 降低用戶獲取信息的時延，成為網絡運營商和內容提供商面臨的一大難題。僅僅依靠增加帶寬并不能解決問題， 它還受到傳輸中路由阻塞和延遲、 網站服務器的處理能力等因素的影響，這些問題的出現(xiàn)與用戶服務器之間的距離有密切關系。內容分發(fā)網絡(content distribution network， CDN) 會對未來 5G 網絡的容量與用戶訪問具有重要的支撐作用。

內容分發(fā)網絡是在傳統(tǒng)網絡中添加新的層次，即智能虛擬網絡。CDN系統(tǒng)綜合考慮各節(jié)點連接狀態(tài)、 負載情況以及用戶距離等信息，通過將相關內容分發(fā)至靠近用戶的 CDN代理服務器上， 實現(xiàn)用戶就近獲取所需的信息，使得網絡擁塞狀況得以緩解，降低響應時間，提高響應速度。CDN 網絡架構在用戶側與源 server 之間構建多個 CDN代理 server，可以降低延遲、 提高 QoS(quality of service)。當用戶對所需內容發(fā)送請求時， 如果源服務器之前接收到相同內容的請求， 則該請求被 DNS 重定向到離用戶最近的 CDN 代理服務器上， 由該代理服務器發(fā)送相應內容給用戶。

D2D 通信

在5G 網絡中， 網絡容量、頻譜效率需要進一步提升，更豐富的通信模式以及更好的終端用戶體驗也是 5G 的演進方向。設備到設備通信 ( device-to-device communication，D2D) 具有潛在的提升系統(tǒng)性能、 增強用戶體驗、 減輕基站壓力、 提高頻譜利用率的前景。因此， D2D 是未來 5G 網絡中的關鍵技術之一。

M2M 通信

M2M(machine to machine， M2M)作為物聯(lián)網最常見的應用形式， 在智能電網、 安全監(jiān)測、城市信息化、 環(huán)境監(jiān)測等領域實現(xiàn)了商業(yè)化應用

應用領域

VR旅游

VR 的沉浸特性可以使用戶達成身臨其境地瀏覽旅游景點，遠程參觀展會、博物館、樣板間等心愿。VR 遠程展示可根據展示內容細分為虛擬景區(qū)、虛擬展廳和虛擬樣板間。虛擬景區(qū)利用 VR 技術模擬實景，構建虛擬的三維景點環(huán)境，讓游覽者足不出戶便可游覽千里之外的風光。虛擬展廳是將展品和展示空間通過 VR 技術在網絡端重建，讓用戶可以通過 VR 設備在虛擬展廳中漫游，瀏覽展品，甚至與展品進行互動。虛擬樣板間即利用 VR 技術構建虛擬的三維樣板間，借助 5G 強大的移動網絡，讓用戶不必親臨現(xiàn)場即可隨時隨地體驗房屋的空間布局和尺寸體量。

智能網聯(lián)汽車業(yè)務

5G 智能網聯(lián)汽車采用了「云–網 + 計算–端」的分級協(xié)同體系，構建以車輛終端和邊緣云為核心的自動駕駛分級決策平臺，以及以云端為核心的 5G 智慧交通平臺。業(yè)務總體架構實現(xiàn)了智能網聯(lián)汽車的網聯(lián)化，通過人、車、路、云端等的信息交互實現(xiàn)了邊緣計算服務能力、高精度定位服務能力等，為智能網聯(lián)汽車智能決策、協(xié)同控制提供信息服務，進而實現(xiàn)不同等級智能駕駛及智慧交通。

在網絡層面，5G 網絡將提供增強移動寬帶、超高可靠低時延通信能力，全面提升速率、時延、覆蓋等網絡性能指標。此外，通過引入網絡切片、移動邊緣計算兩大新技術，5G 網絡提供了更高的傳輸速率、精準低時延控制和精準定位，從而實現(xiàn)車載與路側感知信息融合，構建云上智慧交通大腦，解決了單車感知受限問題，降低了車載系統(tǒng)的計算復雜度，并有效解決了車車、車路協(xié)同問題。

外科手術

2019年1月19日，中國一名外科醫(yī)生利用5G技術實施了全球首例遠程外科手術。這名醫(yī)生在福建省利用5G網絡，操控30英里（約合48公里）以外一個偏遠地區(qū)的機械臂進行手術。在進行的手術中，由于延時只有0.1秒，外科醫(yī)生用5G網絡切除了一只實驗動物的肝臟。5G技術的其他好處還包括大幅減少了下載時間，下載速度從每秒約20兆字節(jié)上升到每秒50千兆字節(jié)——相當于在1秒鐘內下載超過10部高清影片。5G技術最直接的應用很可能是改善視頻通話和游戲體驗，但機器人手術很有可能給專業(yè)外科醫(yī)生為世界各地有需要的人實施手術帶來很大希望。

5G技術將開辟許多新的應用領域，以前的移動數據傳輸標準對這些領域來說還不夠快。5G網絡的速度和較低的延時性首次滿足了遠程呈現(xiàn)、甚至遠程手術的要求。