近年来，人们对5G的认识水平和一些炒作一直在迅速增长，现在似乎达到了一个高峰–几乎所有人都知道5G即将到来。一些手机制造商承诺在今年推出5G设备，而中国政府正在进行大规模的基础设施建设。很多事情都在发生，分析师和技术爱好者对5G谈论得很多。的确，该技术将极大地改变社会运作的效率，从医疗保健到自动驾驶，前所未有的数据传输速度将实现其他网
近年来，人们对5G的认识水平和一些炒作一直在迅速增长，现在似乎达到了一个高峰–几乎所有人都知道5G即将到来。
一些手机制造商承诺在今年推出5G设备，而中国政府正在进行大规模的基础设施建设。
很多事情都在发生，分析师和技术爱好者对 5G 谈论得很多。
的确，该技术将极大地改变社会运作的效率，从医疗保健到自动驾驶，前所未有的数据传输速度将实现其他网络标准无法实现的目标。
该技术的确将极大地改变社会运作的方式，从医疗保健到自动驾驶，前所未有的数据传输速度将实现其他网络标准无法实现的目标。
什么是5G？
5G技术是第五代移动通信系统，是继4G网络之后的新产品，而后者又是为取代3G而建立的。
技术随着时间的推移而变化，每一代后续网络系统带来的最重要改进是数据通信的速度。
3G允许2Mbps的带宽，4G可以达到200Mbps，而5G则承诺100Gbps。
乍一看，新技术没有什么特别之处，由于网络速度更快，互联网可能变得更容易访问，允许在没有重大限制的情况下阅读媒体资料。据说，5G能够在6秒内下载8GB的高清电影，而4G需要7分钟。
5G的另一个典型指标是 “零延迟”，这主要体现在医疗保健和自动驾驶等领域。以自动驾驶为例，5G技术可以实时收集所有的数据点，并将其发送到数据中心，然后在服务器上进行处理，再发送到汽车的电脑上–一切都应该在瞬间发生，这样机器和人都不会注意到明显的延迟。
可以预见，在快速的互联网连接下，更多的计算任务、数据处理将在服务器上完成，而不是通过互联网传输给我们。所有这些承诺在纸面上听起来确实很棒，但大多数声称要彻底改变世界的新技术都面临着困难的现实。
现实生活中的障碍在哪里？
全球平均网速已经增长到9.1Mbps，但这主要是由相对先进的经济体推动的。
即使在平均互联网连接速度最快的新加坡，这一数字也只有约60Mbps，比之前承诺的4G速度低了好几倍；
约135个国家的平均互联网速度为10M bps；
在接受调查的国家中，25%的互联网 约135个国家的平均互联网速度为10M bps；
在接受调查的国家中，25%的互联网速度为2Mbps，这甚至低于3G的基本速度。
即使在德国和英国这样的欧洲发达国家，互联网也没有我们想象的那么快和稳定；我们经常听到在那里工作和学习的朋友抱怨说，他们每天大约有1到2个小时生活在20世纪–家庭网速甚至达不到10Mbps。可以得出的明显结论是，现代世界的基础设施发展太慢，无法让5G以其承诺的惊人应用来改变世界–从目前的平均9Mbps到5G规范中规定的1000Mbps，这种突然的巨大飞跃可能看起来有点不切实际。
值得注意的是，几乎每一次改变社会规则的技术出现时，都会出现某种经济泡沫：1999-2000年的 “DOT COM “互联网危机，2007年之前消费者智能手机的停滞不前，或者最近区块链虚拟货币的爆炸 泡沫导致主要硬币价格暴跌约90%。
显然，5G将可能面临与大多数这些技术一样的问题。我们需要的是基础设施、广泛的测试、有利的经济环境，以及最重要的是，人类对这项革命性技术的规模需求。
5G基础设施解决方案
虽然围绕5G的预测的浪漫性质是诱人的，但该技术将面临的现实障碍–突破性的解决方案、允许它的经济环境等。- 这也是非常明显的。5G并不是解决我们所面临的所有限制的万能药，为此，我们应该对这项技术有一个更现实的看法–它只是能够更好地改善我们的生活。
5G的基础设施主要集中在无线网络、承载网络、核心网络和终端，包括铺设在地下的光纤、机房的交换机、光模块等。据相关部门介绍，在5G时期，无线接入网的市场份额会有很大的提升，尤其是天线、小基站和光模块。
下面简要介绍一下5G所需的核心技术和相应的解决方案，主要是在物理层面。
5G物理层的核心技术主要集中在无线和有线通信。5G的最终目标是连接一切，而用户和基站之间的无线通信主要体现在空中接口技术上，包括调制、编码、多路接入、组网和多天线。
而有线通信的核心物理层技术则主要体现在5G承载网的设计上。
如下图所示，5G承载网主要由三部分组成。
前传（AAU-DU）
中传（DU-CU）
后传（CU-核心网）
前传
5G展望的最大挑战是光纤资源、高抗弯光纤、小型化和高密度光缆需求。对高抗弯光纤、小型化和高密度光缆的需求很迫切。总的原则是：以光纤直驱为主，对光纤不足的地区引进波分复用技术进行弥补或新建光缆进行扩容。
在一些光纤资源紧张的地区，近几年已建成了少量的CWDM系统，但由于维护管理系统的问题和故障定位的困难，没有得到大规模的应用。
在5G基站建设初期，10Gbit/s转发模块基本可以满足要求，在光纤丰富的地区，业界开始青睐25Gbit/s转发模块，采用单线双向（BiDi）技术，节省50%的光纤资源，为高精度同步传输提供性能保障。
中段传输（接入层）
5G的初始接入段可以使用10Gbit/s或25Gbit/s速率的光模块，如采用VCSEL激光器的25G eCPRI SFP28 SR 100m光模块或采用DFB激光器的25G eCPRI SFP28 LR 10km光模块。
随着速率的增长，50Gbit/s PAM4光模块将迅速启动，如50G SFP56 FR PAM4 2km和50G SFP56 LR PAM4 10km光模块，预计将主要用于中国移动的SPN网络。
回传（核心汇聚层）
5G最初的核心汇聚层可以使用100Gbit/s光模块，如100G QSFP28 SR4工业级光模块（100m，VCSEL激光器，MMF-MPO）或100G QSFP28 CWDM4（2km，DFB激光器，SMF- LC）等。
在城域网层面，根据传输距离，可以使用基于EML/DML调制的100G QSDP28 4WDM 40km工业级光模块或基于相干技术的100G CFP-DCO光模块。
同样值得注意的是，无线接入网对光模块的质量和性能要求与数据中心的需求有很大不同，许多基站不可避免地部署在恶劣的环境中，对设备的温度范围要求很高（-40至+85）。
在前向传递方案中，25Gbit/s工业级DFB激光器应该是最佳设备选择，但全球只有少数几家厂商具备这种核心激光器的量产能力，现在可以通过完善10Gbit/s激光器的产业链来进行初步部署。
总结
5G技术的发展将是中国走向现代化的一个极其重要的部分，并将提供一个前所未有的社会应用画面。
但5G在技术层面还不成熟，我们还不能完全确定市场的实际需求。5G建设将是一个漫长的过程，而4G网络将在很长一段时间内保持主导地位。看来，我们对5G技术的看法应该更加现实。
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