互聯(lián)網(wǎng)時代迎來5G新紀元 或是一場革命

最近閉幕的2017年巴塞羅那世界移動通信大會上，5G技術(shù)成果的展示吸引了全世界的目光，來自世界各地的芯片廠商、設(shè)備商、基礎(chǔ)運營商、終端廠商們各顯身手。高通高調(diào)召開5G峰會，Verizon宣布今年將在美國11個城市進行5G試驗性運營，中國移動、中興和高通攜手開展5G新空口（5G NR）實驗，華為發(fā)布面向5G承載的微波解決方案……互聯(lián)網(wǎng)時代正在迎來5G新紀元。

重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系 萬物互聯(lián)互通

5G，即第五代移動通信技術(shù)體系。中國科學院軟件研究所研究員徐靜向《中國科學報》介紹，在國際電信聯(lián)盟（ITU）近日公布的5G技術(shù)標準征集文件中，具體的技術(shù)性指標包含了傳輸速率峰值、實際傳輸速率、連接密度、移動性、時延、頻譜效率6個方面，就是大容量、高速率、無處不在、低時延和高可靠性。

“相對于4G來講，5G指標比較多�！北本┼]電大學經(jīng)濟管理學院教授曾劍秋告訴《中國科學報》，這些指標的關(guān)鍵詞就是“十”，峰值要比4G提升十倍以上；移動通信的發(fā)展過程基本遵循每十年一個G的增加，“上世紀80年代我們叫1G，90年代叫2G，2000年叫3G，2010年是4G，到2020就是5G”；速率增加十倍，“3G基本上是十兆帶寬，4G就是百兆帶寬，5G基本上是千兆”；體驗速率也提升了十倍以上，用戶在真實使用環(huán)境中最低傳輸速率的體驗值至少要達到10兆／秒。

此外，頻譜的有效利用率也是5G的一個重要指標，曾劍秋表示，從目前的情況來看，5G要求頻譜效率至少要提升3倍以上。頻譜資源的有限性是無線技術(shù)發(fā)展的重要瓶頸，頻譜效率的提升也是5G取代4G的一個重要原因。

中國通信業(yè)知名觀察家項立剛在接受《中國科學報》采訪時表示，移動通信已經(jīng)經(jīng)歷了四代更迭，第一代是模擬電話，第二代是數(shù)字電話，并實現(xiàn)了短信功能；數(shù)字電話數(shù)據(jù)化是第三代移動通信的一個重要方向，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)連接；4G使得網(wǎng)絡(luò)速率得到大幅度提升；而第五代移動通信，“我們認為5G是一場革命”。

5G的革命性體現(xiàn)在什么地方？項立剛認為，第一是高速度，1Gb／s的速率形成了質(zhì)的提升。第二是泛在網(wǎng)，也就是說未來社會生活將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，包括目前網(wǎng)絡(luò)條件不好的衛(wèi)生間、地下停車場、電梯間等。第三是低功耗。當前，各行各業(yè)的智能設(shè)備之所以難以普及，充電是一個關(guān)鍵問題，5G時代的NBLT技術(shù)通道提供了窄帶物聯(lián)網(wǎng)，很多設(shè)備只需一個月甚至一年充一次電，為高功耗業(yè)務(wù)帶來巨大變革。第四是低時延。5G將做到1毫秒～10毫秒的超低時延，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)這樣的時延要求。第五是萬物互聯(lián)。所謂萬物互聯(lián)，就是指，“到了5G時代，不僅手機、電話、電視，就連冰箱、洗衣機、空氣凈化器、抽油煙機、環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品以及馬桶、眼鏡、衣服、鞋帶等都是聯(lián)網(wǎng)的，換句話說，每個家庭有30個到50個設(shè)備是聯(lián)網(wǎng)的”，人們的生活方式將發(fā)生巨大變化。第六是重構(gòu)安全體系。5G時代對于網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)來說也需要巨大突破。

變革多元場景 產(chǎn)業(yè)鏈重新“洗牌”

在談到5G未來的應用場景時，曾劍秋表示，5G將與物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)融合。5G最重要的場景就是低功耗廣域覆蓋，將會在智慧城市、環(huán)境監(jiān)測等方面得到廣泛的應用。低時延場景也是5G的重要應用場景，比如車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛汽車等�！拔磥�5G的應用場景非常多，將改變我們的生活”。

車聯(lián)網(wǎng)是其中一項重要內(nèi)容。徐靜表示，隨著5G的到來，巨大的數(shù)據(jù)處理能力使汽車在自動行進過程中自動探測行進途中所遭遇的危險變得非常容易，如果離前車太近，則改道或降低行駛速率，還可以實現(xiàn)遠程自動泊車。此外，VR的巨大流量消耗、高清視頻直播的卡頓等問題都將在5G時代得到很好的解決。

與前四代的移動通信技術(shù)不同，5G很可能在標準發(fā)布之前就提前進入網(wǎng)絡(luò)部署和產(chǎn)品應用階段�！耙郧皬臉藴实疆a(chǎn)品到網(wǎng)絡(luò)部署差不多要十年，”項立剛表示，“5G已經(jīng)反過來了，國際標準預計到2020年才正式通過，但在這之前，全世界都已經(jīng)開始做網(wǎng)絡(luò)部署了，2018年肯定會出現(xiàn)試商用網(wǎng)，2019年很可能就會發(fā)牌照，出現(xiàn)小規(guī)模商用�！�

項立剛認為，5G的部署對整個產(chǎn)業(yè)鏈都會產(chǎn)生巨大的影響。首先是設(shè)備的生產(chǎn)出現(xiàn)巨大商機，對于華為、中興等設(shè)備生產(chǎn)商來說尤其如此。其次是手機行業(yè)的“洗牌”。3G時代，中國的手機企業(yè)機會不多；4G時代很多國產(chǎn)手機企業(yè)大量涌現(xiàn)；同理，5G也將創(chuàng)造出更多機會。

受到影響的還有運營商。3G促進了中國聯(lián)通的飛速發(fā)展；4G時代，中國移動首先發(fā)力采用TD－LTE制式，取得了良好的效果；對于運營商來說，5G將提供更多機遇。

標準制定需多方合作 中國扮演重要角色

針對當前媒體熱議的“5G標準之爭”，徐靜表示，制定5G標準不僅僅是技術(shù)和經(jīng)濟的問題，更體現(xiàn)了大國之間科技實力的博弈，在5G網(wǎng)絡(luò)方面，全球渴望達成“同一個世界，同一個5G”的共識。

曾劍秋表示，標準是多方共同協(xié)商的結(jié)果�！�5G只能是一個標準，”他認為，5G首先是一個合作的體系，在5G標準的制定方面，首先要有科學的、理性的、客觀的態(tài)度，其次才看各方的貢獻。

“我們肯定是最先進的體系之一，這是毫無疑問的�！表椓�剛表示，“一代和二代通信技術(shù)發(fā)展之初，中國幾乎沒有收獲，三代的時候，我們開始有了自己的標準，而到第四代時，TD－LTE已經(jīng)成為4G最核心的標準之一�！�

5G屬于全球通用一個標準，中國在國際標準的制定中扮演著非常重要的角色。項立剛認為，中國在5G的很多方面已經(jīng)走在世界前列，中國擁有全世界第一和第四大的通信設(shè)備制造商華為、中興，還有大唐等通信設(shè)備制造企業(yè)；目前，世界前十大手機制造商中有七家是中國公司；在國際電信聯(lián)盟（ITU）的人事組織中，有很多中國的企業(yè)家和相關(guān)人士；此外，中國擁有非常多的技術(shù)標準、文本和專利，處在技術(shù)的前端。

項立剛認為，標準不是最后的結(jié)果，最終還是要看市場，“在標準的制定過程中，如果你處在一個比較好的位置，肯定有優(yōu)勢。即使標準不是我們的，我們也可以去做市場，我們的市場很大”。