我们真的需要5G吗？那可能会是什么样的无线网络

LTE和WiFi都是成熟的技术，并且可以为我们提供了很棒的服务。那么，下大力气投资一种全新的网络技术，能否获得回报？

问题来了：我们为什么需要5G？

我们先来看一个12岁的女孩，她代表了当今生活在无线网络时代下的新一代用户。大多数时间里，她的附近都会有一部智能手机或平板电脑，她可能从未经历过断网，这是因为她的父母用智能手机或平板电脑当做保姆来看护孩子。

以前用的电视因为不方便携带和移动，而被智能手机所取代。智能手机不仅可以观看视频，而且还有数不清的游戏以及其他各种娱乐信息。

这一代人和带宽有着非同寻常的关系，因为他们经常观看视频，而视频的传输需要更大的带宽。相对于课堂，学生更喜欢在线网络课程，因为网络课程可以随意调节播放进度，加速或慢速播放，还可以在观看课程的同时查找资料。

举一个简单的例子，假如你要告诉你女儿有关纸的事情，以及构成纸的纤维材料是如何在电子显微镜下看起来像一层薄薄的意大利面。还没说完，你就发现女儿正在YouTube上观看相关视频。令人惊讶的是，她是直接访问的YouTube网站，而不是通过搜索引擎或维基百科链接访问的。

现在，我们设想一下十年后，当一个孩子试图了解新的知识，例如内燃机如何工作时，他会怎么做。在未来，电力驱动将完全取代这样的发动机，希望这种古老的机器能够激起她的好奇心。

她可能会戴上虚拟现实(VR)或增强现实(AR)眼镜，或者使用全息投影来显示这种发动机。她可以转动机器，看不同的部分，然后用一个简单的手势，就能把机器分解成各个细小的组成部件。

然后，她可以把发动机放回去，只看看几个部件，比如发动机机体内部，然后动一下活塞，看看它们是如何上下移动的，并通过曲轴产生旋转运动。她能在短时间内学到很多东西。显然，这些数据必须从互联网上下载并实时回放。

一个基站需要同时为数百或数千名好奇的孩子提供连接。

在某些情况下，对网络的需求会剧增。设想一下，教室里有很多学生在学习解剖学。教授将一具虚拟的尸体摆在面前，向学生展示身体不同的部分。每个学生都会有自己的虚拟尸体。事实上，没有必要使用冰冷的尸体，因为有生命和运动的虚拟身体更有趣。

例如了解一下，肌肉和结缔组织如何协同工作以实现不同的运动。在这种情况下，可能会有数千个3D高清并发连接，它们都位于同一地理位置。这显然已经超出了目前WiFi和4G网络的能力。

下一代无线网络应该是什么样子？

图 BWRC“xG”下一代无线通信系统愿景

在伯克利无线研究中心(BWRC)对这些问题进行了深入的研究，并考虑下一代无线网络应该是什么样子。

要建立一个新的网络体制，该网络利用接入点中的大量天线，允许对手机、平板电脑、物联网设备等大量不同的设备进行高度的空间复用。多个射频和毫米波频段复用，以形成宽、窄波束。

图 使用相控阵天线和互联网格的无线回路替代光纤连接，以降低5G系统的部署成本。

此外，最重要的是，这些接入点通过形成分层无线互联网格回路，而不用电缆或光纤来组网。通过这种方式，网络可以有机地增长，以满足无线通信的需求。接入点可以被唤醒，识别网络中的其他节点，并开始按需进行路由。

网络规模以动态方式增长或缩减，这与互联网的原始愿景和分组交换的需求非常相似。与此同时，人们开始设想5G以及它应该包含的内容。

许多人意识到，为了服务于这些愿景，需要利用高频率频带来实现更高的频谱效率和抗干扰能力，因此，毫米波波段也将在5G中得到应用。