5G技术将如何普及，在前行的道路上还需要解决哪些难题？

5G的脚步越来越近了，但并非所有地方都有它的身影，它也不会突兀而至，最先来到人们眼前的也不是该技术的最快版本。实际可能出现的情况是，5G首先会在人口密集的大都市完成首秀，从2020年或2021年开始，在之后的十年中逐渐普及开来。

就像今天的智能手机跨越了2G、3G和4G LTE三代无线标准那样，5G也不太可能完全取代4G LTE。向后兼容性是所有这些标准的重要考量因素。5G信号的频率非常高，最高频率可达到300 GHz，而4G LTE则是2.6 GHz频段。提高带宽可以增加数据密度，所以频率的提高使得5G信号可以携带更多数据，但是更高的频率也意味着信号更容易受到树木、大楼和人体的干扰，我们自己的身体也可以阻挡毫米波信号。

“5G技术需要克服几个重大挑战：回传、寻址和频谱，”摩根士丹利执行董事James Faucette在最近的一次演讲中表示。“想要使用5G，你必须部署多出几百倍的基站。5G的运行频率比以前的无线标准高得多，当达到毫米波频段时，5G信号基本上连一个房间都覆盖不了。信号的不可预测性以及能传输多远都是很大的问题。”

图1 频谱范围

这些困难都没有阻止5G的发展，但它们肯定影响了5G技术的推广计划。5G终端的第一种实现形式可能是无线形式的固定设备，基本上是无线对传。毫米波信号穿不过窗户，所以需要一根天线。必须部署那么多的中继器和小基站，这些设备的安装地点需要支付租金，这会给运营商带来相当大的财务压力。

图2 5G技术接受度曲线

为5G做好准备
今年在韩国平昌举办的冬奥会在一定程度上揭示了5G技术的发展前景。从虚拟现实到不需要佩戴特殊3D眼镜的8K视频等所有内容都佐证了准5G技术带宽增加的效果。三星甚至为滑板运动员提供了SmartSuits，这些运动员可以使用传感器绘制身体位置并将振动信号发送到可穿戴设备上。

但是，真正能够推动5G技术需求的应用是自动驾驶汽车。

“5G代表了自动驾驶体验需要的基础技术，”联电公司市场部副总裁Steven Liu表示。“自主驾驶技术需要更多的车辆间通信（V2V）和车辆-基础设施通信（V2I，V2X），意味着汽车需要部署的雷达系统数量将不断增加，涉及到的技术包括防碰撞雷达、GPS、辨识停车信号和交警调度车辆手势的传感器等。这些系统将和现有系统相结合，包括舒适控制系统、信息娱乐系统、监测温度、轮胎压力和调节气体的动机监控子系统。用于长途运输的卡车需要负载平衡、负载转移和曲线切变系统，这些系统必须协同工作以确保货物在运输过程中不被损坏，以及集装箱在整个行驶行程中保持稳定。5G通信对这些系统能够正确执行各自操作来说是至关重要的。”

事实上，5G对于辅助驾驶和自动驾驶是如此地重要，以至于它可以改变这些汽车使用的电子设备的设计。但是，汽车电子设备最终如何进化在部分程度上取决于5G技术和零部件供应商哪一方首先做好准备。

“随着电动汽车和ADAS的问世，4G/5G可能会成为汽车通信的主流标准，”应用材料公司200mm设备产品事业部战略与技术营销总监Mike Rosa说。“随着5G技术的投入使用，汽车内的电子器件可能会减少，因为云端的存储器更多，当然云端不会处理所有事务，但是大量的处理可以在云端进行，然后通过5G链路向汽车提供服务。”