首先，我不是一个5G粉丝，因为，我觉得3G已经能满足日常应用的需要。手机已经占用了人们大量的时间，更快更强的手机，以及通讯技术，只会让人们花更多的时间在手机上。所以，一定程度上，5G技术 更多的像一个广告。我们这里撇开商业因素，纯粹探讨一下技术，希望更多的人真正了解一下5G。这里的G，是英文Generation的首字母，对应中文的'代'，翻译成中文就是 ’第五代通信技术’。
1 万物始于简单
大家都知道 E = mc2，力量巨大，能够摧毁地球。
对于无线通讯而言，也有一个公式
c = λf
其中 c 是光速，理论值是每秒30万公里, λ是波长, f是频率
换言之，光速=波长×频率
对于这个公式，可以这么说：无论是 1G、2G、3G，还是 4G、5G，亦或是 100G 101G，都离不开她。这下明白为什么说数学是所有科学的基础了吧！
2 有线？无线？
通信技术，按传播媒介分，就两种——有线通信和无线通信。比如打电话，信息要么在空中传播，要么在线缆里传播。
如果是在线缆里传播，就是有线通信，基本上就是用的铜线、光纤这些线缆。
在有线介质上传播数据，速率也是有低有高。
比如传统的5类网线，理论速度是100Mbps，也有1000Mbps，就是常说的千兆网。
而光纤，在实验室中，单条光纤最大速度已达到了26Tbps。。。是传统网线的两万六千倍。
而无线通信，也有很多标准，不同标准，速度也有不同。
大家常见的，比如wifi，比如蓝牙，比如3G，4G
目前主流的移动通信标准，是 4G LTE，理论速率只有 150Mbps（不包括载波聚合）。
这个和有线是完全没办法相比的。
所以，5G 实际上就是要实现端到端的高速率。
3 神奇的波
大家都知道，无线通信就是利用电磁波进行通信。电波和光波，都属于电磁波。
电磁波的功能特性，是由它的频率决定的。不同频率的电磁波，有不同的属性特点，从而有不同的用途。
例如，高频的 γ 射线，具有很大的杀伤力，可以用来治疗肿瘤。
我们目前主要使用电波进行通信。当然，光波通信也在崛起，例如 LiFi 可见光通信，这里不讨论。
电波属于电磁波的一种，它的频率资源是有限的。
为了避免干扰和冲突，我们在电波这条公路上进一步划分车道，分配给不同的对象和用途。
请大家注意上面图中的红色字体。一直以来，我们主要是用中频~超高频进行手机通信的。
例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”，其实意思就是指，工作频段在 900MHz 的 GSM，和工作频段在 800MHz 的 CDMA。
目前全球主流的 4G LTE 技术标准，属于特高频和超高频。
我们国家主要使用超高频：
大家能看出来，随着 1G、2G、3G、4G 的发展，使用的电波频率是越来越高的。
这是为什么呢？
这主要是因为，频率越高，能使用的频率资源越丰富。频率资源越丰富，能实现的传输速率就越高。
更高的频率→更多的资源→更快的速度
应该不难理解吧？频率资源就像车厢，越高的频率，车厢越多，相同时间内能装载的信息就越多。
那么，5G 使用的频率具体是多少呢？
5G 的频率范围，分为两种：一种是 6GHz 以下，这个和目前我们的2/3/4G 差别不算太大。还有一种，就很高了，在 24GHz 以上。
目前，国际上主要使用 28GHz 进行试验（这个频段也有可能成为 5G 最先商用的频段）。
如果按 28GHz 来算，根据前文我们提到的公式，就得到了5G 的第一个技术特点 —— 毫米波
4 毫米波
当频率高于30GHz，波段就属于毫米波， 波长范围是1mm-10mm。
既然，频率高这么好，那为什么以前我们不用高频率呢？
原因很简单——不是不想用，是用不起。
电磁波的显著特点是：
- 频率越高，波长越短，越趋近于直线传播（绕射能力越差）
- 频率越高，在传播介质中的衰减也越大
举三个例子，
激光笔（波长 635nm 左右），射出的光是直的吧，挡住了就过不去了。
再看卫星通信和 GPS 导航（波长 1cm 左右），如果有遮挡物，就没信号了吧。
卫星那口大锅，必须校准瞄着卫星的方向，否则哪怕稍微歪一点，都会影响信号质量。
移动通信如果用了高频段，那么它最大的问题，就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。
覆盖同一个区域，需要的 5G 基站数量，将大大超过 4G。
基站数量意味着什么？钱啊！投资啊！成本啊！
频率越低，网络建设就越省钱，竞争起来就越有利。这就是为什么，这些年，电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流。
有的频段甚至被称为——黄金频段。
这也是为什么，5G 时代，运营商迫切希望基站降价。（如果真的上 5G，按以往的模式，设备商就赚大钱了。）
所以，基于以上原因，在高频率的前提下，为了减轻网络建设方面的成本压力，5G 必须寻找新的出路。
出路有哪些呢？首先，就是微基站。
5 微基站
基站有两种，微基站和宏基站。看名字就知道，微基站很小，宏基站很大！
宏基站：
室外常见，建一个覆盖一大片
微基站：
上图的微基站就巴掌那么大
其实，微基站现在就有不少，尤其是城区和室内，经常能看到。以后，到了 5G 时代，微基站会更多，到处都会装上，几乎随处可见。
你肯定会问，那么多基站在身边，会不会对人体造成影响？我的回答是——不会。
其实，和传统认知恰好相反，事实上，基站数量越多，辐射反而越小！
你想一下，冬天，一群人的房子里，一个大功率取暖器好，还是几个小功率取暖器好？
大功率方案▼
小功率方案▼
上面的图，一目了然了。基站小，功率低，对大家都好。如果只采用一个大基站，离得近，辐射大，离得远，没信号，反而不好。
6 天线去哪了？
大家有没有发现，以前大哥大都有很长的天线，早期的手机也有突出来的小天线，为什么现在我们的手机都没有天线了？
其实，我们并不是不需要天线，而是我们的天线变小了。
根据天线特性，天线长度应与波长成正比，大约在 1/10~1/4 之间。
随着时间变化，我们手机的通信频率越来越高，波长越来越短，天线也就跟着变短啦！
毫米波通信，天线也变成毫米级。。。
这就意味着，天线完全可以塞进手机的里面，甚至可以塞很多根。。。
这就是 5G 的第三大杀手锏—— Massive MIMO，多天线技术
7 Ｍassive MIMO（多天线技术）
MIMO 就是“多进多出”（Multiple-Input Multiple-Output），多根天线发送，多根天线接收。
在 LTE 时代，我们就已经有 MIMO 了，但是天线数量并不算多，只能说是初级版的 MIMO。到了 5G 时代，继续把 MIMO 技术发扬光大，现在变成了加强版的 Massive MIMO（Massive：大规模的，大量的）。
手机里面都能塞好多根天线，基站就更不用说了。以前的基站，天线就那么几根。
不过，天线之间的距离也不能太近。因为天线特性要求，多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上。如果距离近了，就会互相干扰，影响信号的收发。
8 你是直的？还是弯的？
大家都见过灯泡发光吧？ 其实，基站发射信号的时候，就有点像灯泡发光。
信号是向四周发射的，对于光，当然是照亮整个房间，如果只是想照亮某个区域或物体，那么，大部分的光都浪费了。。。
基站也是一样，大量的能量和资源都浪费了。
我们能不能找到一只无形的手，把散开的光束缚起来呢？这样既节约了能量，也保证了要照亮的区域有足够的光。答案是：可以。
这就是——波束赋形
9 波束赋形
在基站上布设天线阵列，通过对射频信号相位的控制，使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄，并指向它所提供服务的手机，而且能跟据手机的移动而转变方向。
这种空间复用技术，由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务，波束之间不会干扰，在相同的空间中提供更多的通信链路，极大地提高基站的服务容量。
直的都能掰成弯的，还有什么是通信砖家干不出来的？
10 D2D
在目前的移动通信网络中，即使是两个人面对面拨打对方的手机（或手机对传照片），信号都是通过基站进行中转的，包括控制信令和数据包。而在 5G 时代，这种情况就不一定了。5G 的第五大特点——D2D，也就是 Device to Device（设备到设备）。
5G 时代，同一基站下的两个用户，如果互相进行通信，他们的数据将不再通过基站转发，而是直接手机到手机。
这样，就节约了大量的空中资源，也减轻了基站的压力。不过，如果你觉得这样就不用付钱，那你就图样图森破了。
控制消息还是要从基站走的，你用着频谱资源，运营商怎么可能放过你。
相信大家通过本文，对 5G 和她背后的通信知识已经有了深刻的理解。通信技术并不神秘，而5G，也不是什么遥不可及的创新革命技术，它更多是对现有通信技术的提高。
我们现在用的4G手机，能用5G吗？
答案显然是不能。5G是一次重大的科技革命，引入了很多技术创新，不是在4G网络上修修补补。
所以，现在市面上销售的手机，即使是最新款的4G手机、“4G+”手机，甚至“全网通手机”，都无法满足5G网络的技术要求，达不到5G的技术规格，不能在5G网络下使用。
也就是说，如果想要尝鲜5G，必须购买5G新手机。将来5G网络出现，我们手机就彻底没用了吗？不能上网和打电话了吗？放心，不会的。
5G网络的建设，不是一蹴而就的，而会是一个漫长的过程。在这期间，现有的4G网络将会继续维持运行，为大家提供服务。甚至部分2G或3G网络，都将持续运行很多年。
所以，你现在的手机，未来很多年内（至少五年），依然可以接入现有网络，可以上网、发短信、打电话，不受影响。
5G手机到底有什么用？和4G手机有什么区别？
我们回顾一下手机的历史。
1G手机，也就是大哥大，剪掉了固定电话的“尾巴”，实现了话机的“随身携带，随时移动”。
2G手机，在1G模拟语音的基础上，变成了“数字移动电话”，技术更成熟，网络更稳定。用户规模也在这一时期迅速扩大，手机算是真正走进了人们的生活。
与此同时，手机在打电话和发短信之外，开始有了“上网”的功能（虽然速度奇慢无比）。
3G手机，上网能力突飞猛进，以iPhone为代表的触摸屏智能机崛起，手机的功能和定位发生巨变。
4G手机，在3G的基础上，上网速度进一步大幅提升。游戏、影音、视频通话，各种高速率业务都能支持，加上摄像头等硬件能力的飞速进步，正式开启了空前繁荣的移动互联网时代。
5G手机，到底会带来什么呢？
事实上，对我们普通用户来说，我们马上要看到的5G手机，将和现在的4G手机相比，将会有90%的相似度（有没有失望？）。
对于一部手机来说，硬件上由很多模块组成，例如触屏交互模块（液晶屏幕）、相机模块（前置/后置摄像头）、音频模块（扬声器/话筒/耳机插孔）等。
软件上，也分为操作系统软件、应用软件等（大家熟知的安卓系统和苹果系统，还有在此之上的各种APP）。
第一批上市的5G手机，我们姑且称之为“早期5G手机”，硬件外观将和4G手机几乎一致。
而软件方面，5G手机一样会使用iOS系统或Android系统，应用软件（也就是那些APP）也不会有很大变化。
5G手机相比4G手机，最大的不同，在于通信模块。
像摄像头、液晶屏、指纹识别这样的非通信部件，是没有4G、5G之分的。5G能用的，4G也能用。大家应该知道，手机之所以是手机，而不是“掌上单机游戏机”，就是因为这个“通信模块”。试想一下，如果你的手机无法联网，你还会“机不离手”吗？
5G手机的核心关键，是它的“通信模块”。“通信模块”，说白了，主要就是5G基带芯片。最近华为和高通吵得沸沸扬扬的芯片之争，指的就是这个。
确切地说，5G手机芯片，是指手机SoC芯片（System-on-a-Chip），也就是手机的主处理芯片。而基带芯片，是主处理芯片的其中一部分。
主处理芯片，包括了基带芯片
基带芯片，包括了基带部分和射频部分
基带芯片，处理基带信号（最基础的、未经调制的信号），相当于我们使用的Modem（上网用的猫），决定了手机支持什么样的网络制式（GSM、CDMA、WCDMA、LTE等），速度能达到多快的标准。
再简单一点理解，基带芯片就相当于我们电脑的网卡，它负责数据的收和发。
例如，华为的“麒麟980”，是手机主处理芯片。华为的“Balong 5000”，是手机基带芯片。麒麟980暂时没有集成Balong 5000，所以，它现在不是真正的5G芯片（不久之后应该会集成）。
高通的骁龙855，是手机主处理芯片，它的5G基带，是X50。明白了吧？
基带芯片的性能，是手机主处理芯片性能的关键因素。苹果的主处理芯片非常强悍，但是用了弱鸡的英特尔基带芯片，结果现在爆出了信号质量问题。
5G芯片，牛在哪里呢？
5G芯片，将支持5G通信频段，包括 Sub6GHz(低频)、mmWave(毫米波，高频)，支持5G通信标准，支持在5G网络下工作。。。
哎呀，废话说了那么多，其实就一点，5G芯片可以让手机实现最高 10Gbps 的理论数据下载速率。这个速率将远远超过现在的4G手机，达到前所未有的新高度。（当然，10Gbps是理论速度，实际情况下，多人连接基站，速度肯定会“打折”。）
注：目前4G的网速，正常情况下，FDD LTE理论下行极限速率是150Mbps，如果采用载波聚合之类的，强化一下，搞个所谓的“千兆LTE”，速度可以达到 1 Gbps，但是在5G面前，还是相形见绌。
5G手机这么厉害，我什么时候能够买到？
前面说了，要先有5G基带芯片，才能有真正的5G主处理芯片，接着，才会有5G手机。
目前，5G芯片还没有正式发布（如果我没漏看新闻的话），所以，我们还需要耐心等待。初步估计，最快的话，在年底之前，就可以见到正式商用发布的5G手机，最迟的话，不会晚于明年一季度。5G手机大批量铺货，起码要明年二季度或更晚一些的时候。
不过，小编不建议大家争当第一个吃螃蟹的人。最好还是等一等，等发布之后，别人先买，经过市场验证，再考虑入手也不迟。
买了5G手机，马上就能享受这么快的网速吗？
不一定。
有了5G手机，还需要5G网络。现在我们国家5G网络的牌照都还没发呢。就算发了牌照，5G网络的建设投资非常巨大，运营商不可能很快建好（即使是土豪移动，也不可能）。
在早期的时候，5G只会在大城市的少数热点区域进行试点覆盖。说白了，就是先意思意思，大家玩玩看。后面等技术成熟了，需求足够多了，钱存够了，才会慢慢铺开。这个过程，我个人觉得，会非常非常慢。
你真的需要10Gbps的手机网速吗？
这就很尴尬了，如果根本用不着5G手机，那为什么还需要花钱买？（当然，5G网络还是有用的，主要不是给普通用户上网用，是为了实现万物互联。5G主要是服务于物联网，例如车联网，工业物联网等。）
所以说，就像当年触摸屏和智能机引爆了3G一样，我们也需要新的应用、新的需求，来引爆5G。
5G的资费，会比4G贵吗？
5G的速度这么快，如果按4G的资费标准来收钱，想想也是很可怕的。
不过，根据近期运营商高层透露的消息，5G资费将会低于4G，可能每GB就几毛钱。甚至可能采用完全不同的计费方式，不再以每GB多少钱来收，而是根据网络的用途来收费。例如，看视频多少钱，玩游戏多少钱，聊微信多少钱，这样子。
而且，随着时间的推移，价格肯定是会越来越低的。
如果我买5G手机，可以兼容支持4G网络吗？
我觉得绝大部分5G手机是会兼容的。如果不兼容，会给用户带来很大的困扰。用户就必须同时携带5G手机和老手机，否则，在5G网络覆盖质量不好的地方，用户就“失联”了。这不符合用户的需求，手机厂商肯定会考虑这样的情况。
