電信運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和測試設(shè)備提供商都在競相推出5G無線系統(tǒng)。我們都已知道5G的好處：更快的速度、更低的延遲、更高的密度。盡管固定互聯(lián)網(wǎng)接入已確定無疑地成為首要的5G應(yīng)用，但還有很多其它方面的應(yīng)用，其中包括移動應(yīng)用。

盡管業(yè)界考慮的大都是5G的未來收益，但還有其它好處也不容忽視。對元器件、設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的巨大投資將產(chǎn)生除5G網(wǎng)絡(luò)之外的諸多益處。我在這里列舉五個供大家參考。

一切都在于mmWave。許多5G系統(tǒng)都是基于毫米波頻率的寬頻譜，基本上都在30 GHz及以上頻段。一直以來，這些頻率主要用于軍事系統(tǒng)、衛(wèi)星通信和其他相對專窄的應(yīng)用領(lǐng)域。然而，這樣局面將不復(fù)存在。對毫米波的巨大投資將催生一個繁榮的商用產(chǎn)業(yè)，尤其是無源器件、無線電、功率放大器和天線等相關(guān)產(chǎn)品。隨著產(chǎn)量的飛速增長，預(yù)計(jì)這些器件的價(jià)格將急劇下降，這將為現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)帶來很多好處。

相控陣?yán)走_(dá)。相控陣?yán)走_(dá)（見圖1）是有望從5G毫米波獲益最多的現(xiàn)有應(yīng)用之一。相控陣?yán)走_(dá)不僅與5G網(wǎng)絡(luò)共享相同的頻段，而且其波束成形技術(shù)（如圖2）也與5G相似。畢竟，天線波束是由每個天線單元接收或輻射信號的相長和相消干涉形成的。無論是尖端的軍事防御系統(tǒng)，還是5G基站的流視頻應(yīng)用，都是如此，因?yàn)樾纬刹ㄊ臄?shù)學(xué)原理是完全一樣的。5G移動應(yīng)用也將增加實(shí)時跟蹤特性。業(yè)界在5G網(wǎng)絡(luò)的低成本相控陣天線、波束成形算法，以及相位和幅度可調(diào)元器件技術(shù)方面的大量投資也將為高端軍事系統(tǒng)帶來成本改善和生產(chǎn)率的提高。另外一個好處是：用于驗(yàn)證波束成形設(shè)計(jì)的多通道測試設(shè)備將可用于民用5G和軍事應(yīng)用兩方面。

圖1：Movandi BeamX的原型是基于大批量CMOS工藝的64元毫米波相控陣天線。這是將毫米波組件推向市場的商業(yè)市場競爭的一個例子。圖片來源：Movandi公司。

圖2：波束成形對5G的重要性跟它對相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)一樣。隨著行業(yè)在這個技術(shù)和測試設(shè)備方面的競爭發(fā)展，兩類應(yīng)用都將從中受益。圖片來源：Keysight Technologies。

點(diǎn)對點(diǎn)毫米波回程。在開發(fā)5G無線電技術(shù)的競爭中，經(jīng)常被忽略的是回程問題。也就是說，5G基站在部署時如何訪問互聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)？傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署是通過光纖電纜連接到電信運(yùn)營商的核心網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)再整體連接到互聯(lián)網(wǎng)。如果技術(shù)可行且經(jīng)濟(jì)成本合理的話，情況仍將如此。然而，這會因多種原因而具有挑戰(zhàn)性。畢竟，5G網(wǎng)絡(luò)將比傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)更加密集，基站距每個用戶的距離不到200米。

再說光纖也不是在每個基站節(jié)點(diǎn)都可用，依賴光纖也會有悖于5G的關(guān)鍵賣點(diǎn)之一，即容易部署。理想情況下，小型5G基站可以部署在街邊的路燈上，正好利用其電力供電，以避免挖掘和鋪設(shè)新的線路。通過到每個基站的點(diǎn)對點(diǎn)毫米波鏈路就可以執(zhí)行回程了。這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)根本不需要邊緣端光纖鋪設(shè)，這對城市街區(qū)的居民來說倒是一大便利。較長距離的點(diǎn)對點(diǎn)鏈接可用于更多偏遠(yuǎn)居住區(qū)。規(guī)模經(jīng)濟(jì)將使點(diǎn)對點(diǎn)無線回程成為更可行的替代方案。

游戲。對網(wǎng)絡(luò)性能的一些高要求來自游戲玩家，這是因?yàn)橛螒蛞缶W(wǎng)絡(luò)同時具有高帶寬和低延遲性能。但是，游戲依賴于本地ISP的性能，這通常已經(jīng)針對視頻流進(jìn)行了優(yōu)化。據(jù)估計(jì)，北美超過70％的互聯(lián)網(wǎng)流量是視頻流，這需要高帶寬，但對延遲的要求沒有那么苛刻。5G可能會改變這一點(diǎn)。

憑借URLLC（超可靠低延遲通信）技術(shù)，5G可以實(shí)現(xiàn)低于1ms的延遲，這足以滿足遠(yuǎn)程機(jī)器人甚至遠(yuǎn)程手術(shù)的要求。當(dāng)然，整個網(wǎng)絡(luò)鏈設(shè)計(jì)都必須滿足低延遲要求，而不僅僅是無線部分。隨著這類設(shè)計(jì)的激增，無論是5G網(wǎng)絡(luò)還是有線網(wǎng)絡(luò)，低延遲性能都將大幅提升。有了這些極短的延遲，許多應(yīng)用中就可實(shí)現(xiàn)觸控反饋，比如游戲、遙控（如圖3）和工廠自動化。相信這些應(yīng)用會蓬勃發(fā)展起來。

圖3：通過5G通信網(wǎng)絡(luò)，外科醫(yī)生佩戴一個感應(yīng)手套即可進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)。一旦低延遲通信網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)，無數(shù)新的應(yīng)用將成為可能。圖片來源：愛立信。

打破邊緣網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)一直是一個顛覆者，不僅僅是對通信網(wǎng)絡(luò)，對全球整體經(jīng)濟(jì)也是一樣。核心通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從只提供語音服務(wù)的電路交換網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r提供語音和數(shù)據(jù)服務(wù)的分組交換網(wǎng)絡(luò)。今天的大部分手機(jī)套餐計(jì)劃都包括免費(fèi)的長途語音通話，但需要為數(shù)據(jù)服務(wù)付費(fèi)。雖然由于光纖骨干網(wǎng)和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）的發(fā)展，電信核心網(wǎng)已經(jīng)發(fā)生了很大變化，但邊緣網(wǎng)絡(luò)仍然保持著多年不變的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：電話或有線電視公司通過有線線路提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

隨著5G的發(fā)展，這個局面即將改變。固定無線接入是互聯(lián)網(wǎng)接入的一種替代方案，將會為ISP市場帶來迫切需要的競爭。最近關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中立性的爭論突顯了人們的擔(dān)憂：處于壟斷地位的ISP服務(wù)商試圖限制互聯(lián)網(wǎng)接入。而5G將成為現(xiàn)有ISP服務(wù)的有力競爭者，使得互聯(lián)網(wǎng)接入限制不大可行，因?yàn)檫@會導(dǎo)致客戶轉(zhuǎn)向新的競爭對手。新進(jìn)入者的威脅也可能會迫使現(xiàn)有ISP做出一些改變。畢竟，移動電話服務(wù)商也知道城市市場是5G的大好機(jī)會，誰想因?yàn)榈÷约旱目蛻舳侨胧夷兀?/p>

這并不是說5G網(wǎng)絡(luò)將是中立性的。預(yù)計(jì)優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)，特別是低延遲通信，還是需要額外付費(fèi)的。這些專用網(wǎng)絡(luò)不符合現(xiàn)有ISP的商業(yè)模式。醫(yī)院可能會需要與其救護(hù)車之間保持低延遲通信，以執(zhí)行緊急的現(xiàn)場分診手術(shù)，醫(yī)院愿意為這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)額外付費(fèi)。

但這些服務(wù)并不僅限于醫(yī)院，也許所有的低延遲應(yīng)用都會有類似的模式。游戲、機(jī)器人、教育、醫(yī)療，以及許多其他行業(yè)可能都會為這種專用網(wǎng)絡(luò)付費(fèi)，以滿足他們特定的需要。最終，邊緣網(wǎng)絡(luò)可能會從目前的“愛用不用”的單一型體系結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸幌盗刑厣阅軐傩缘慕Y(jié)構(gòu)，從而可滿足實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用場景的特殊需求。