5G網絡有什麼特點?

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目前,5G在國內外是一個備受關注的熱點,各國在5G技術與市場上的爭奪十分激烈,積極搶佔5G制高點,都希望得到一塊5G大蛋糕。

科技發展日新月異,短短几十年的時間,通信更新換代已經從1G到5G了,通信技術的特點也越來越豐富。相比前4G移動通信技術,5G有了更多的特點,有了更多的應用行業,因此5G也是一個改變社會的網絡,法定名稱是IMT-2020。

  • 5G特點1:性能指標極大的提高

相比4G網絡,5G網絡的性能指標全面超越4G,5G的峰值速率為20Gbit/s,用戶體驗速率100Mbit/s,頻譜效率是4G的3倍,移動性達到500km/h,時延為1ms,連接密度數每平方公里100萬個設備,網絡功耗效率提高100倍,區域流量能力每平方10Mbit/s。5G網絡可提供20倍LTE的小區容量,能夠滿足多種場景的訴求。

  • 5G特點2: 採用高頻段新技術

為達到5G的各種性能指標,必須要通過增加帶寬、採用新技術,新架構等一系列的方案,5G主要使用以下兩個FR(Frequency Range)

1)FR1:Sub6G頻段,也就是6GHz以下的頻段,為低頻頻段

2)FR2:毫米波,也就是高頻頻段,以28/39/60/73GHz為主

5G的最大帶寬可達到400MHz,故稱為高帶寬。

採用的新空口技術有很多種:濾波正交頻分多址(CP-OFDM 或DFT-S-OFDM)、其他非正交多址技術(NOMA\\SCMA\\PDMA\\MUSA)、靈活子載波帶寬、靈活時隙時長、靈活的上下行配置、新的信道編碼技術、先進的調製技術、Massive MIMO技術。

採用的新架構:超密集組網架構、網絡功能虛擬化(NFV)、軟件定義網絡(SDN)、雲化結構、基站的DU\\CU架構等等。

新頻段新技術新架構助力5G網絡性能指標的快速實現。

  • 5G特點3:應用於垂直行業

未來5G有三大應用場景:增強型移動寬帶、超可靠低時延、大規模機器類連接;這是4G網絡中所沒有的,5G的行業應用有:超高清視頻、VR\\AR、高清賽事直播、雲遊戲、遠程醫療、遠程教育、智能家居、自動駕駛、車聯網、智慧城市、智能製造、智能電力、無人機等等,與AI結合,發揮更大的力量。

期待5G的到來,歡迎補充及批評。


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什麼是5G?5G技術是一項突破。下一代電信網絡(第五代或5G)已於2018年底進入市場,並將繼續在全球範圍內擴展。

除了提高速度外,5G有望釋放出龐大的物聯網(物聯網)生態系統,其中網絡可以滿足數十億個已連接設備的通信需求,並在速度,延遲和成本之間進行適當的權衡。

5G技術由8個規範要求驅動:

  • 高達10Gbps的數據速率-與4G和4.5G網絡相比提高了10到100倍
  • 1毫秒延遲
  • 每單位面積1000x帶寬
  • 每單位面積最多可連接100倍的設備(與4G LTE相比)
  • 99.999%的可用性
  • 100%覆蓋
  • 網絡能耗減少90%
  • 低功耗IoT設備的電池壽命長達10年

5G有多快?

5G的最高傳輸速度為每秒10吉比特(Gbps)。5G是 10到100倍的速度比你可以得到的4G速度

根據通信原理,頻率越短,帶寬越大。5G網絡使用 較短的頻率(介於30GHz和300GHz之間的毫米波)是5G可以更快的原因。實際上,這種高頻段 5G頻譜 不僅在速度上而且在容量,低延遲和質量方面都提供了預期的提升。

什麼是5G低延遲?

5G技術提供了 極低的延遲率, 即信息發送和接收之間的延遲。從4G的200毫秒降低到 5G的1毫秒1毫秒)。想象一下。 毫秒是1/1000秒。

人類對視覺刺激的平均反應時間為250毫秒或1/4秒。經過適當的培訓,人們在大約190-200毫秒內處於上限。

現在想象一下,您的汽車的 反應速度比您快250倍。想象一下,它還可以響應數百種傳入信息,還可以在幾毫秒內將其反應傳達回其他車輛和道路信號。

在每小時60英里(100公里/小時)的速度下,踩剎車之前,反應距離約為33碼(30米)。如果反應時間為1毫秒,那麼汽車的滾動角度只會超過一英寸(小於3釐米)。

與低延遲相關的用例是:

  • V2X(車對所有)通信:V2V :(車對汽車),V2I(車對基礎設施),自動聯網汽車
  • 沉浸式虛擬現實遊戲(5G將把VR帶入大眾)
  • 遠程手術(又名遠程手術)
  • 即時翻譯。

5G與4G有什麼區別?

從2019/2020年開始,第五代無線網絡致力於解決從移動互聯網到大規模物聯網(Internet of Things)的演進 。

與當今的4G和4.5G(先進的LTE)相比,主要的變化是, 除了提高數據速度之外,新的IoT和關鍵通信用例還需要提高性能的新水平。

  • 例如, 低延遲就是使用云為服務提供實時交互的原因:例如,這是自動駕駛汽車成功的關鍵。
  • 5G和4G也意味著至少連接了x100個設備。5G必須能夠 支持 0.386平方英里或1 Km2的一百萬個設備
  • 此外, 低功耗使連接的對象可以在無需人工幫助的情況下運行數月或數年。

與目前的物聯網服務不同,要在性能上進行權衡以從當前的無線技術(3G,4G,WiFi,藍牙,Zigbee等)中獲得最佳收益,而5G網絡將被設計為帶來大規模物聯網所需的性能水平。


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一、高速度

  這個是5G最大的一個特點,相比於4G網絡,5G網絡有著更高的速度,而對於5G的基站峰值要求不低於20Gb/s,當然這個速度是峰值速度,不是每一個用戶的體驗。隨著新技術使用,這個速度還有提升的空間。5G網絡下僅需要33秒就完成,每秒的速率達到726Mbps,而4G的LTE Cat.12網絡下載速率僅62.2Mbps,花掉了6分鐘25秒的時間;

  二、泛在網,隨著業務的發展,網絡業務需要無所不包,廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業務,才能在複雜的場景上使用;

  1、泛在網有兩個層面的含義。一是廣泛覆蓋,一是縱深覆蓋。廣泛是指我們社會生活的各個地方,需要廣覆蓋,以前高山峽谷就不一定需要網絡覆蓋,因為生活的人很少,但是如果能覆蓋5G,可以大量部署傳感器,進行環境、空氣質量甚至地貌變化、地震的監測,這就非常有價值。5G可以為更多這類應用提供網絡;

  2、縱深是指我們生活中,雖然已經有網絡部署,但是需要進入更高品質的深度覆蓋。我們今天家中已經有了4G網絡,但是家中的衛生間可能網絡質量不是太好,地下停車場基本沒信號,現在是可以接受的狀態。5G的到來,可把以前網絡品質不好的衛生間、地下停車場等都用很好的5G網絡廣泛覆蓋;

  三、低功耗

  5G要支持大規模物聯網應用,就必須要有功耗的要求。而5G就能把功耗降下來,讓大部分物聯網產品一週充一次電,甚或一個月充一次電,就能大大改善用戶體驗,促進物聯網產品的快速普及;

  四、低時延

  1、5G的一個新場景是無人駕駛、工業自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流,140毫秒的時延是可以接受的,但是如果這個時延用於無人駕駛、工業自動化就無法接受。5G對於時延的最低要求是1毫秒,甚至更低。這就對網絡提出嚴酷的要求。而5G是這些新領域應用的必然要求;

  2、無人駕駛汽車,需要中央控制中心和汽車進行互聯,車與車之間也應進行互聯,在高速度行動中,一個制動,需要瞬間把信息送到車上做出反應,100毫秒左右的時間,車就會衝出幾十米,這就需要在最短的時延中,把信息送到車上,進行制動與車控反應;

  五、萬物互聯

  邁入智能時代,除了手機電腦等上網設備需要使用網絡以外,越來越多智能家電設備、可穿戴設備、共享汽車等更多不同類型的設備以及電燈等公共設施需要聯網,在聯網之後就可以實現實時的管理和智能化的相關功能,而5G的互聯性也讓這些設備成為智能設備的可能;



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5G網絡有三大特點“高速度,大容量,低延遲"。隨著5G技術大範圍普及,依託5G技術讓萬物智聯,尤其是人工智能產業,將迎來爆發式的增長。現在業界學者普遍認為第四次工業革命人工智能時代已到來,5G網絡也讓各式各樣的無人設備操控更加精準。

下載速率比4G快10倍

5G用的是毫米波,屬於高頻段無線通信,波長短,理論下載速率比4G要快10倍。4G的平均下載速率是12Mbps/s,而5G平均速率是1.2Gbps/s。當然,5G網絡也有一個弊端那就是信號穿透能力弱,不易於繞彎,所以覆蓋就差,這是它自身高頻屬性決定的。因此,同樣大的一個地方4G基站只需要一個就夠了,但5G基站至少需要2-3個。體驗過5G信號的朋友們應該清楚,在高樓聳立的城市裡5G信號時有時無是常有的事。

大容量

"4G改變生活,5G改變社會”萬物互聯就是5G最大的特點之一。5G頻譜寬,就好比道路寬能通過更多的車,所以同時能傳輸更多信息,在每平方公里將會支持100萬臺設備同時上網。如前不久小米發佈的wifi6就是為將來的智能家居行業鋪路,2.4Ghz和5Ghz雙頻段,配合千兆光纖將會使整個傢俱產業迎來春天。

低延遲

從手機到基站的距離被稱為空口傳輸時延。通過5G技術可以大幅度降低空口時延,同時儘量減少轉發節點,並想法設法縮短端到端的距離,優化每個設備之間的傳輸通道。此外,5G的寬頻譜也決定了它的通信能力比前幾代更強,5G的毫米波是首次在移動通信行業公開應用,是移動通信領域的一座重要里程碑。在這之前,毫米波只在衛星和雷達上應用,但是現在已經開始大範圍推廣應用。

綜上所述,5G的三大特點對商業活動具有很大的意義,像無人駕駛汽車,VR+直播,遠程醫療/手術等都是顛覆性影響。對作為普通用戶而言,已經過了4G改變生活的那一代,所以5G網絡對於手機可能除了網絡快點在沒有其他特點了。


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5G網絡主要有三大特點,即高速率、大容量、低時延。高速率是用戶能感受到5G最直觀的東西,極快的網速可以給用戶提供高速上傳和下載體驗,觀看3D視頻、4K視頻也不再是問題,遊戲體驗也會得到極大增強,AR/VR遊戲將會迅速發展,和傳統遊戲共同爭光。 5G另外一個特點就是高頻,高頻由於受限於波長,因此就需要通過設計大規模天線,結合天線陣列和相關技術來彌補高頻通信在傳播上受限的問題,以此實現5G的高速率。5G的大容量特性將會在物聯網、智慧家居、智慧城市、物流實時追蹤等方面發揮出較大的作用。低時延對於實時性要求比較高的應用例如遊戲、視頻、直播、車聯網、工業控制等應用,將會提供可靠且極低的時延,從而創造出無數的可能性。



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一、高速度

  這個是5G最大的一個特點,相比於4G網絡,5G網絡有著更高的速度,而對於5G的基站峰值要求不低於20Gb/s,當然這個速度是峰值速度,不是每一個用戶的體驗。隨著新技術使用,這個速度還有提升的空間。5G網絡下僅需要33秒就完成,每秒的速率達到726Mbps,而4G的LTE Cat.12網絡下載速率僅62.2Mbps,花掉了6分鐘25秒的時間;

  二、泛在網,隨著業務的發展,網絡業務需要無所不包,廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業務,才能在複雜的場景上使用;

  1、泛在網有兩個層面的含義。一是廣泛覆蓋,一是縱深覆蓋。廣泛是指我們社會生活的各個地方,需要廣覆蓋,以前高山峽谷就不一定需要網絡覆蓋,因為生活的人很少,但是如果能覆蓋5G,可以大量部署傳感器,進行環境、空氣質量甚至地貌變化、地震的監測,這就非常有價值。5G可以為更多這類應用提供網絡;

  2、縱深是指我們生活中,雖然已經有網絡部署,但是需要進入更高品質的深度覆蓋。我們今天家中已經有了4G網絡,但是家中的衛生間可能網絡質量不是太好,地下停車場基本沒信號,現在是可以接受的狀態。5G的到來,可把以前網絡品質不好的衛生間、地下停車場等都用很好的5G網絡廣泛覆蓋;

三、低功耗

  5G要支持大規模物聯網應用,就必須要有功耗的要求。而5G就能把功耗降下來,讓大部分物聯網產品一週充一次電,甚或一個月充一次電,就能大大改善用戶體驗,促進物聯網產品的快速普及;

  四、低時延

  1、5G的一個新場景是無人駕駛、工業自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流,140毫秒的時延是可以接受的,但是如果這個時延用於無人駕駛、工業自動化就無法接受。5G對於時延的最低要求是1毫秒,甚至更低。這就對網絡提出嚴酷的要求。而5G是這些新領域應用的必然要求;

  2、無人駕駛汽車,需要中央控制中心和汽車進行互聯,車與車之間也應進行互聯,在高速度行動中,一個制動,需要瞬間把信息送到車上做出反應,100毫秒左右的時間,車就會衝出幾十米,這就需要在最短的時延中,把信息送到車上,進行制動與車控反應;

  五、萬物互聯

  邁入智能時代,除了手機電腦等上網設備需要使用網絡以外,越來越多智能家電設備、可穿戴設備、共享汽車等更多不同類型的設備以及電燈等公共設施需要聯網,在聯網之後就可以實現實時的管理和智能化的相關功能,而5G的互聯性也讓這些設備成為智能設備的可能;


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5g手機的特點將會有:1、高速度,這個是5G最大的一個特點,相比於4G網絡,5G網絡有著更高的速度,而對於5G的基站峰值要求不低於20Gb每秒,當然這個速度是峰值速度,不是每一個用戶的體驗。隨著新技術使用,這個速度還有提升的空間;2、泛在網,隨著業務的發展,網絡業務需要無所不包,廣泛存在,只有這樣才能支持更加豐富的業務,才能在複雜的場景上使用;3、低功耗,5G要支持大規模物聯網應用,就必須要有功耗的要求,而5G就能把功耗降下來,讓大部分物聯網產品一週充一次電,甚或一個月充一次電,就能大大改善用戶體驗,促進物聯網產品的快速普及;4、低時延,5G的一個新場景是無人駕駛、工業自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流,140毫秒的時延是可以接受的,但是如果這個時延用於無人駕駛、工業自動化就無法接受。5G對於時延的最低要求是1毫秒,甚至更低。這就對網絡提出嚴酷的要求。而5G是這些新領域應用的必然要求;5、萬物互聯,邁入智能時代,除了手機電腦等上網設備需要使用網絡以外,越來越多智能家電設備、可穿戴設備、共享汽車等更多不同類型的設備以及電燈等公共設施需要聯網。


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5G網絡即第五代移動通信網絡(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems,簡稱:5G),是最新一代蜂窩移動通信技術。其性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。其主要優勢在於,數據傳輸速率遠高於以前的蜂窩網絡,最高可達10Gbit/s,比4G快100倍。


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5g網絡的特點:

  一、高速度

  這個是5G最大的一個特點,相比於4G網絡,5G網絡有著更高的速度,而對於5G的基站峰值要求不低於20Gb/s,當然這個速度是峰值速度,不是每一個用戶的體驗。隨著新技術使用,這個速度還有提升的空間。5G網絡下僅需要33秒就完成,每秒的速率達到726Mbps,而4G的LTE Cat.12網絡下載速率僅62.2Mbps,花掉了6分鐘25秒的時間;

  二、泛在網

  隨著業務的發展,網絡業務需要無所不包,廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業務,才能在複雜的場景上使用;

  1、泛在網有兩個層面的含義。一是廣泛覆蓋,一是縱深覆蓋。廣泛是指我們社會生活的各個地方,需要廣覆蓋,以前高山峽谷就不一定需要網絡覆蓋,因為生活的人很少,但是如果能覆蓋5G,可以大量部署傳感器,進行環境、空氣質量甚至地貌變化、地震的監測,這就非常有價值。5G可以為更多這類應用提供網絡;

  2、縱深是指我們生活中,雖然已經有網絡部署,但是需要進入更高品質的深度覆蓋。我們今天家中已經有了4G網絡,但是家中的衛生間可能網絡質量不是太好,地下停車庫基本沒信號,現在是可以接受的狀態。5G的到來,可把以前網絡品質不好的衛生間、地下停車庫等都用很好的5G網絡廣泛覆蓋;

  三、低功耗

  5G要支持大規模物聯網應用,就必須要有功耗的要求。而5G就能把功耗降下來,讓大部分物聯網產品一週充一次電,甚或一個月充一次電,就能大大改善用戶體驗,促進物聯網產品的快速普及;

  四、低延時

  1、5G的一個新場景是無人駕駛、工業自動化的高可靠連接。人與人之間進行信息交流,140毫秒的時延是可以接受的,但是如果這個時延用於無人駕駛、工業自動化就無法接受。5G對於時延的最低要求是1毫秒,甚至更低。這就對網絡提出嚴酷的要求。而5G是這些新領域應用的必然要求;

  2、無人駕駛汽車,需要中央控制中心和汽車進行互聯,車與車之間也應進行互聯,在高速度行動中,一個制動,需要瞬間把信息送到車上做出反應,100毫秒左右的時間,車就會衝出幾十米,這就需要在最短的時延中,把信息送到車上,進行制動與車控反應;

  五、萬物互聯

  邁入智能時代,除了手機電腦等上網設備需要使用網絡以外,越來越多智能家電設備、可穿戴設備、共享汽車等更多不同類型的設備以及電燈等公共設施需要聯網,在聯網之後就可以實現實時的管理和智能化的相關功能,而5G的互聯性也讓這些設備成為智能設備的可能;






頭號劇場


從電報、電話到手機,從1G到4G,通信技術為人類和社會帶來了無盡的便利和福祉。如今我們正迎來5G時代,可5G到底是什麼?

5G只是更快嗎?當然不是。

之前,我和項立剛老師在《亮三點》節目裡曾經聊過一期5G的話題。總結來看,5G有四大重要特點:高速度、泛在網、低功耗、低時延。今天就講講這四個特點。

01

先來說說速度快。

我在《亮三點》節目裡曾經講過一個段子:2G時代我們看的是蒼井空.txt;3G時代是蒼井空.jpg;4G時代是蒼井空.avi;到了5G時代我們看到的就是蒼井空。

我們可以明顯感覺到,在3G的時候拿個手機去下載一張圖片,2M的圖片半天都下載不下來。到了4G,不但能秒下,還出現了一個很大的改變:比如你用微信打開一個視頻,一打開它就開始自動播放了,而3G是不會自動播放的,為什麼?一播放就花了很多錢,老百姓是不幹的。4G就無所謂了,隨便就播放了,那5G時代又會有什麼改變呢?

VR曾經特別特別熱,可VR為什麼搞不動?因為現在用VR,體驗就是速度很慢,效果很差,看一會就頭暈目眩。因為VR需要至少157M的速度,而現在4G速度都達不到。

等有了5G,就可以很好的用VR了,那時你就能看到一個真實的蒼井空了。

02

速度快大家都很容易理解,我們來說說第二個特點,什麼是泛在網?

泛在網是指在社會生活的每一個角落都有網絡存在。你可能想,我們真需要這樣嗎?答案是需要的。

比如,地下車庫就需要。智能汽車,它在外面跑一天,晚上回去要充電,它得自己停到地下車庫的車位裡面,自己插上充電頭,如果沒網絡它怎麼能找到自己的車位,怎麼能夠把充電頭插上?

再比如, 衛生間大多都是網絡的死角,以前都覺得衛生間網絡不好就不好,不解決我們也死不了人,無非是在衛生間裡看個視頻速度不夠快。但是到5G時代,衛生間必須要有非常好的網絡,為什麼呢?道理很簡單,你家的馬桶是必須要聯網。

未來的馬桶應該是什麼樣呢?你去上衛生間的時候,它首先識別出是男人還是女人,這就決定了打開馬桶蓋,是打開一個蓋子還是打開兩個蓋子。

最重要的還不是這個,你上完洗手間以後馬上給你做一個13個指標的尿常規檢查,檢查完了以後,發現你最近尿酸PH值是往上走的。尿酸過高,要到臨界點,你要得痛風了,那怎麼辦?馬桶就要提醒你不能喝啤酒,不能吃海鮮,再給你推薦一個抑制痛風的保健品。假如發現你的尿裡面最近有一點點帶血,可能你的腎不太好,就會提醒你要注意哪些事情。

這一點非常重要。我們很多病早期發現都是沒問題的,發現晚了都會有大問題。那早期為什麼發現不了呢,因為你不可能尿完尿之後,去認真檢查一遍,你自己檢查也沒用,你不知道它的那些成分含量,但是如果每天做一次尿常規,那就不得了啦~

也有人說我們每天做一次尿常規,那醫院這個尿常規項目豈不就要取消了。是的,醫院它可以不做這個了,醫院它要做的是根據各種各樣的尿常規檢查、長時間的數據直接來做分析然後給你開藥、給你治病。

03

接下來說說低功耗。

我們都戴了智能手錶,但現在戴智能手錶很痛苦,因為每天都要充電,我們肯定是希望它一個月充一次電吧。那怎麼能做到呢?必須要做到低功耗。

比如說皮帶,它要聯網,可以記錄我的腰圍,記錄我的身體運動情況,最近胖了還是瘦了。我的眼鏡也應該聯網,它可以記錄我的淚腺還有我看到的很多東西。所有這些東西都要智能都要聯網的話,就麻煩了:每天回家,皮帶解下來充電,皮鞋脫下來充電,眼鏡拿下來充電,那我們就根本不想用了。

所以必須要把功耗降下來,要做到最多一個月充一次電。

04

最後講講低時延,低時延是5G最重要的一個特點。

平時我們說話的聲音是怎麼傳遞的呢?講話震動空氣,兩個人互相傳遞,傳遞的時間是140毫秒。140毫秒人類是能夠忍受的,我們從來不會覺得有多大的時延。但是如果是控制一架無人駕駛飛機或者控制的是一輛汽車,給這個汽車一個信號說剎車,這個汽車還要140毫秒來反應,那就跑了200米了,如果是20毫秒,也跑了十幾米了,這種事情是不可能讓無人駕駛車變成現實的。

新的世界電信聯盟的願景5G的時延是做到1毫秒,甚至低於1毫秒,這樣的一個反應現在的網絡和技術都做不到。

今年有一個震驚世界的事就是,在美國Uber無人駕駛車把一個路人給撞死了,這就是沒有做到低時延而導致的。

剎車的整個過程是這樣的:首先雷達把信號打到路人身上,人把這個信號反射回來,無人駕駛車接收到信號以後把它轉成電信號,電信號存儲到中央處理系統,存儲以後再把這個信號拿出來做計算,計算完了得出結論說剎車,然後再把這個信號傳遞給剎車系統……

總之這一套系統是很複雜的,我們要在這一套系統裡找到最簡潔、最高速的辦法,能在發現問題時馬上剎車是很困難的。

再來說說導彈,怎麼樣才算精確呢?以前一個導彈差500米,可能你躲在一個坑道里面就打不到你了。差50米當然就很準確了,但是也有問題。差5米、差5釐米,那完全不一樣了,就可以做到精準打擊。

所以解決時延的問題,是通信系統裡面最核心的一個問題。

總而言之,5G就是一場革命,它以技術為驅動,從人與人的連接延伸到萬物互聯,從個人和家庭延伸到社會各個領域,進而為社會經濟、生活帶來革命性的影響。

有人說,4G就夠了。IBM的老沃森曾說,世界上只需要5臺電腦。比爾蓋茨也曾說,640K內存都足夠了。而對於5G這場技術和生態革命而言,顯然不是“夠不夠”的問題,而是“能不能創新更多”的問題。


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