一文讀懂5G比4G究竟好在哪兒

　　在中文互聯(lián)網(wǎng)上，雖然 5G 報道如火如荼，對 5G 技術(shù)的了解卻有些片面。5G 的意義，也被普遍低估了。

　　正如第一代 iPhone 面世時，眾多手機廠商挖苦股價只有 10 美元的蘋果公司不務(wù)正業(yè)，而沒有意識到 iPhone 開啟了移動互聯(lián)網(wǎng)時代的元紀年。

　　同樣的，5G 會帶來第三次互聯(lián)網(wǎng)革命，但多數(shù)人 5G 的認知，卻僅僅停留在了「比 4G 快一些」。

　　這是因為 1G 到 4G 的移動網(wǎng)絡(luò)都是以手機為中心，所以人們自然而然用 3G 到 4G 的升級去類比 4G 到 5G 的升級。

　　其實，「快」，只是 5G 為互聯(lián)網(wǎng)帶來眾多質(zhì)變中，不那么重要的一點。5G 是全能網(wǎng)絡(luò)，會為整個互聯(lián)網(wǎng)帶來質(zhì)變。

　　除了極大的速度提升外，5G 還帶來的極低的網(wǎng)絡(luò)延遲，針對不同設(shè)備的分層網(wǎng)絡(luò)等從未有過的技術(shù)進步。

　　通過 5G，互聯(lián)網(wǎng)的觸角將再次延伸，這次一次它將能輕松觸及到每一個人類社會的電子設(shè)備;有線網(wǎng)絡(luò)將被無線網(wǎng)絡(luò)全面取代;連接成本、能量消耗、延遲、速度，都將迎來史無前例的革新。

　　這篇回答，我們將從連接質(zhì)量和連接成本兩個框架下剖析 5G 的技術(shù)，進行橫向和縱向的對比。我們既會從抽象上將 5G 的技術(shù)進步與前兩次互聯(lián)網(wǎng)革命進行類比，也會深入討論一些具體的前沿變革。

　　1. 關(guān)于 5G 的標準建立

　　5G，全稱第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)(5th Generation Mobile Networks)。嚴格的講它并不是一個或者一套具體的產(chǎn)品，而是指代一套技術(shù)標準。

　　信息通信系統(tǒng)是極度復(fù)雜的。從手機，到電信基站，到網(wǎng)絡(luò)運營服務(wù)器，上萬套不同的設(shè)備互相協(xié)作，才能構(gòu)成一個擁有完整功能的通信系統(tǒng)。

　　世界上沒有哪個公司有能力造出系統(tǒng)中的每一件產(chǎn)品。這樣既不經(jīng)濟，也有太高的風險。因此，全世界的通信系統(tǒng)公司們會合作制定一套標準，這套標準確立了這個完整系統(tǒng)的各種參數(shù)和指標，也確立了每一個生產(chǎn)商與其他生產(chǎn)商的對接方式。

　　不難想象，參與人數(shù)眾多，規(guī)模如此復(fù)雜的一套標準，在制定的過程中必然會出各種沖突與矛盾。經(jīng)歷了眾多代通訊標準的大討論，場上的玩家不是更樂于合作了，而是變得更斤斤計較了。

　　于是，在 5G 標準的制定過程中，這些矛盾有進一步的計劃，甚至上升到了國家利益層面。標準的的產(chǎn)生通常是巨頭的游戲，中國最大的兩家通信系統(tǒng)相關(guān)公司華為與中興就在 5G 計劃之初積極參與其標準的制定，過程上不乏與美國，歐洲等行業(yè)巨頭的角力與合作。盡管 5G 標準的制定過程遠非一帆風順，巨頭間的博弈并不會阻止 5G 發(fā)展的時代大勢。

　　在此我們將把重心放在 5G 的消費者市場，本文所提及的，是無論技術(shù)誰來領(lǐng)導(dǎo)、標準是否分裂、市場有多強的監(jiān)管，都必然會發(fā)生的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)變革。

　　5G 的技術(shù)升級非常的復(fù)雜，在此我們決定簡化技術(shù)細節(jié)的科普，把重心放在技術(shù)升級帶來的消費者體驗升級上，從結(jié)果入手來分析 5G 的「質(zhì)變」是什么，我們強調(diào)的「革命性不同」到底在哪里。

　　2. 體驗升級分為連接質(zhì)量提升和連接成本降低

　　幾乎每個人都知道 5G 會比 4G 更新更強。

　　然而，對于 5G 的認知，包括很多熟知通信和互聯(lián)網(wǎng)的從業(yè)人員，都還停留在了類比 4G 與 3G 的階段，即「速度更快」這一基礎(chǔ)概念上。

　　其實上，雖然 5G 比目前最快的 4G 版本的連接速度快 100 倍(4G 比 3G 快 10 倍)，速度的增加也僅是 5G 將會帶來的技術(shù)進步之一。甚至，我們大膽判斷，5G的速度提升只是其技術(shù)進步中最不重要的一個。

　　無論哪一代移動通信網(wǎng)絡(luò)，其本質(zhì)都是一種商品，人們購買這種商品來接入這個網(wǎng)絡(luò)從而達到通信的目的。那么作為一個網(wǎng)絡(luò)連接產(chǎn)品，5G 帶給市場最直觀的兩大體驗升級就是其連接質(zhì)量的提升和連接成本的降低。

　　無論你是一個直接消費者還是一個 5G 的創(chuàng)業(yè)者，投資人，明白這兩個概念是深入理解 5G 革命的第一步。

　　連接質(zhì)量分為帶寬和延遲

　　帶寬

　　提到一個網(wǎng)絡(luò)的連接質(zhì)量，消費者首要關(guān)心的就是網(wǎng)速，行話稱之為帶寬(bandwidth)，即單位時間內(nèi)的比特信息傳輸總量，我們常說的下載速度就是由帶寬決定的。

　　截至 2018 年第三季度，中國移動 4G LTE 平均下載速度是 30Mbps(Megabits per second，既兆每秒)，和我們平時見到的有線寬帶速度差不多。

　　從應(yīng)用角度來說，消費者平時的高清視頻直播的帶寬需求大約是 2-10Mbps，英雄聯(lián)盟、吃雞一類的即時互動網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)挼男枨蟠蠹s是 1-3Mbps，如果帶寬不足，游戲和視頻就會出現(xiàn)卡頓。

　　根據(jù)設(shè)計標準，5G 的用戶帶寬最高將達到 1Gbps(1024Mbps)，是目前 4G 的 30 倍，而其峰值帶寬可以達到難以想象的20Gbps，超越 4G 百倍。

　　橫向?qū)Ρ痊F(xiàn)在，這樣的用戶帶寬大概和一個機械硬盤的寫入速度差不多，堪比世界網(wǎng)速最快國家日本的家用光纖網(wǎng)絡(luò)(Fiber-optic network);

　　縱向?qū)Ρ葰v史，設(shè)計速度上來看 2G 比 1G 快了 20 倍，3G 比 2G 快了 20 倍，4G 比 3G 快了 10 倍，而 5G 相對 4G 的百倍帶寬將是歷史上提升最大的一次;這樣的速度是 4K 清晰度直播流媒體(25Mbps)所需求的 40 倍。

　　基于目前的行業(yè)預(yù)測，5G 所提供的帶寬甚至能滿足未來 20 年消費者對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求，并全面超越有線互聯(lián)網(wǎng)。

　　延遲

　　然而就像我們前面所言，5G 對連接質(zhì)量的提升，遠不只體現(xiàn)在帶寬上，5G 網(wǎng)絡(luò)的延遲(latency)才是重頭戲。

　　網(wǎng)絡(luò)通信永遠都繞不開延遲這一關(guān)。作為反映數(shù)據(jù)從被發(fā)送到被接受的時間指標，延遲的重要性并不比帶寬底，如果說帶寬決定的是網(wǎng)絡(luò)的下載速度，那么延遲決定的就是網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)速度。

　　以日常的應(yīng)用為例，延遲的高低直接影響了直播、手游、導(dǎo)航、交易、遠程操控等一切對即時反應(yīng)有高要求的網(wǎng)絡(luò)傳輸。很多網(wǎng)絡(luò)游戲玩家都有過「明明下載速度很快但是玩兒游戲還是卡」的經(jīng)歷，本質(zhì)就是網(wǎng)絡(luò)延遲出了問題。

　　以手游王者榮耀為例，其官方推薦的帶寬要求只有 1Mbps，可以說成熟的 3G 網(wǎng)絡(luò)就能能輕松滿足其帶寬要求。為什么 3G 時代幾乎沒有任何的手機在線網(wǎng)游呢?

　　拋開成本來說，4G 的網(wǎng)絡(luò)延遲比 3G 時代降低了大約 70%，達到了和家用有線網(wǎng)絡(luò)差不多的水平，這也直接導(dǎo)致了那些原來只能在電腦、筆記本上使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能在手機上得以實現(xiàn)。

　　網(wǎng)絡(luò)提供商 CableFree 于 2017 年發(fā)布的各代通信網(wǎng)絡(luò)與有線 Wifi 網(wǎng)絡(luò)延遲對比

　　有趣的是，在過去的十年間，無論是家庭有線網(wǎng)絡(luò)還是手機移動網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)延遲都沒太大變化，這一重要的指標經(jīng)常已經(jīng)被人們所習慣和忽略了。

　　事實上，目前的整個互聯(lián)網(wǎng)有著巨大潛力被現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)延遲所牢牢限制，沒有被發(fā)掘和利用，無數(shù)對網(wǎng)絡(luò)延遲有高要求的應(yīng)用無法實現(xiàn)。

　　在降低通信網(wǎng)絡(luò)延遲這方面，金融行業(yè)的高頻交易公司就是最直觀的例子，他們走在了前面，并嘗到了巨大的甜頭。

　　2013 年，美國網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商 Hibernia Atlantic 斥資 6 億美元，只為修建一條長達 6 千多公里的光纖網(wǎng)絡(luò)線路，專門服務(wù)紐約和倫敦的高頻股票交易公司，可以把兩地的光纖網(wǎng)絡(luò)延遲降低到 59 毫秒，比之前的低了 6 毫秒。

　　光是連入該條網(wǎng)絡(luò)的「入網(wǎng)費」就達到 1500 萬美元，然而對那些高頻交易公司來說，每一毫秒的提升可以帶來最多每年 1 億美元的價值。

　　從數(shù)據(jù)上來看，目前最先進的 4G LTE 平均延遲大概在 90 毫秒，普通的有線網(wǎng)絡(luò)大概是 50-120 毫秒，而 5G 的目標延遲是 10 毫秒以內(nèi)，其設(shè)計目標約為 4G 的 1/50，并且遠遠得低于目前的普通有線網(wǎng)絡(luò)。我們有理由相信，5G 的超低延遲將會是一顆引爆互聯(lián)網(wǎng)潛能的核彈!

　　然而正如我們一開始所講到的，如說帶寬的提升是一種「增強」，那么延遲的降低則是一種前所未有的「升級」。

　　5G 帶來了比 4G 近乎百倍的連接質(zhì)量提升，它是一種市場從來沒有體驗過的超低延遲、超大帶寬網(wǎng)絡(luò)，毫不夸張的說，上一次消費者們經(jīng)歷如此巨大的體驗升級還是 20 年前寬帶入戶的時候，那是我們第一次知道撥號上網(wǎng)是多么的落后。

　　我們可以斷言，目前市場的一切交互式網(wǎng)絡(luò)活動：流媒體、游戲、在線交易都是基于目前的延遲和帶寬所設(shè)計的，在 5G 時代，創(chuàng)業(yè)者們需要重新去思考與設(shè)計在 5G 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下的互聯(lián)網(wǎng)互動的內(nèi)容和方式。就像市場在 3G 時代無法想象直播一樣，普通消費者可能也難以站在 4G 的背景下去想象 5G 的互聯(lián)網(wǎng)又能帶來怎樣的可能。

　　基于我們的初步判斷，5 年之內(nèi)，受益于 5G 的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，規(guī)模化的集中計算將會逐漸成為主流，游戲，即時控制，人工智能，虛擬現(xiàn)實，遠程醫(yī)療等近年來因為技術(shù)發(fā)展遇到了瓶頸的行業(yè)將會進入一個全新的爆發(fā)期。更多的行業(yè)細節(jié)我們將在之后發(fā)布的專欄文章進行討論。