5G将是一个彻底的失败通信技术

【编者按】5G是无线通信的下一代技术，也是当前最热的话题。不过，对于5G的价值也有一些质疑之声。近日，《通信之道》作者、技术大牛杨学志在通信人家园发文，从技术角度论证5G是“失败的技术”。内容比较新颖，还请读者自行评判。

文章来源塬上草，作者，杨学志，经编辑发布，供业内人士参考。

无线通信产业已经发展了四代，目前正处于5G产业化前夕，是当下到一个最热的话题，5G如何发展，前景如何，是各个方面包括学术界、产业界、投资界以及政府都非常关心的。另外，中国已经启动6G研究的消息也见诸报端，未来无线通信产业如何发展，是不是会继续有6、7、8、9G，也引起了大家的关切。为了回答这些问题，我们首先简单地回顾一下无线通信产业发展的历史。

无线通信产业是由需求和技术两个轮子驱动前进的。早在1947年，贝尔实验室的科学家就提出了蜂窝通信的概念，其中的核心技术是频率复用和切换。基于这一概念，贝尔实验室于1978年研制出先进移动电话系统（Advanced Mobile Phone Service，AMPS），这就是第一代移动通信系统。AMPS是一个模拟通信系统，采用频分多址（FDMA）的复用技术，主要技术手段是滤波器，容易受噪声的干扰，语音质量较差。

随着集成电路技术的发展，第二代移动通信系统采用了数字技术，并采用TDMA和信道编码技术，使得通信系统向宽带化发展，语音质量得到了较大的改善。 其中欧洲制定的GSM系统非常成功，至今仍在广泛使用。

20世纪90年代互联网蓬勃发展，顺应这一时代要求，产业界制订了3G标准用以实现移动互联网。3G采用了高通公司开发的CDMA技术。CDMA一度被认为是一个神奇的技术，高通公司宣称CDMA的频谱效率可以达到AMPS的18倍，但是实践表明这个观点太过于浮夸了，CDMA存在自干扰问题，其频谱效率只比GSM高10%左右，并且3G的主流标准WCDMA的系统设计过于复杂，导致部署成本比较高，所以一直无法替代GSM系统。

第四代移动通信采用了OFDM技术，从根本上克服了CDMA的技术缺陷，并且简化了系统设计，成就了一代成功的移动通信系统。OFDM如何克服CDMA的缺陷，具体可以参考我的《通信之道-从微积分到5G》。

如果我们稍微总结一下，可以发现，1G发掘出了移动通信的巨大需求，但是采用了比较落后的技术体制，因此长不大。2G进行了数字化革命，从而获得巨大成功。3G是为了新出现的移动互联网需求而诞生，但是在技术上走了弯路，全球的3G业务都不是太成功；而4G回归了正确的技术路线，目前4G业务蓬勃发展。

随着4G的成功商用，按照无线通信十年一代的发展规律，产业界开始了5G的研发。按照业界目前的一般口径，5G在2020年左右开始规模商用。中国政府已经为5G分配了500MHz的频谱，三大运营商也已经在多个城市开展了商用实验，商用前的准备工作正在紧锣密鼓地进行。 很多人认为5G牌照会在年内（2019）发放。

对于5G的讨论，也要从技术和需求两条线来讨论。

▌无线通信技术体制

无线通信产业基本上可以用“端管云”三个字进行概括。 端就是终端，包括电脑， PAD，手机等。云就是存储在网络上的内容，如新浪、百度、淘宝的数据中心，而管就是连接终端和云之间的这条通道。