5G到底什么時(shí)候來,以及,它究竟能給我們帶來什么?

我國5G推進(jìn)組6月1日在第一屆全球5G大會上正式發(fā)布了《5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)》白皮書,這體現(xiàn)了我國5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的最新成果,這意味著我國從5G概念的研究已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)推進(jìn)階段——5G真的要來了。然而關(guān)于5G的幾個(gè)問題卻未必能搞清楚,本文將會來談?wù)劇?/p>

| 5G是什么?

在3G、4G和5G等名詞中,G是英文單詞“generation”(第x代)的縮寫。因此,5G就是第五代移動通信技術(shù)。

在移動通信領(lǐng)域:

第一代是模擬技術(shù);

第二代實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化語音通信;

第三代是人們熟知的3g技術(shù),以多媒體通信為特征;

第四代是正在鋪開的4g技術(shù),其通信速率大大提高,標(biāo)志著進(jìn)入無線寬帶時(shí)代。

簡單來看,5G的速度將會更快,而功耗將低于4G,從而帶來一系列新的無線產(chǎn)品。中移動副總裁李正茂曾經(jīng)發(fā)言要求5G時(shí)代的電信設(shè)備大幅度降價(jià):“4G到5G時(shí)代,單位比特的傳輸成本降低了1000倍,那么我們也希望電信設(shè)備價(jià)格也降低1000倍,成本是決定運(yùn)營商在數(shù)據(jù)時(shí)代能否盈利的關(guān)鍵!

| 5G其實(shí)并不是全新科技

關(guān)于5G的兩種不同觀點(diǎn)

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,5G將會是全新技術(shù)。這個(gè)觀點(diǎn)的代表者為華為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線CMO楊超斌,在他看來,4G再怎么演變也不會變成5G,5G將會是一個(gè)全新技術(shù)。

5G不只是一次技術(shù)的更新,更是非常大的跳躍性發(fā)展、是一個(gè)變革,這也意味著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須提升,5G對網(wǎng)路的需求將與4G截然不同;雖然現(xiàn)在使用的4G LTE技術(shù)仍會不斷演進(jìn),但4G再怎么演變也不會成為5G,5G將會是全新技術(shù)。

但大多數(shù)技術(shù)專家更傾向于以下觀點(diǎn):5G就是4G技術(shù)的必然演進(jìn)——既要演進(jìn)也要革命。

雖然任何一代技術(shù)發(fā)展,都不可能是上一代技術(shù)的重復(fù),如果新一代的技術(shù)和上一代技術(shù)是一樣,那還什么新一代,所以3G技術(shù)不同于2G,4G不同于3G,它的技術(shù)原理、解決問題的方式、部署的辦法,實(shí)現(xiàn)的能力都不同,但是沒有上一代技術(shù)的根基,或者說下一代沒有對上一代的技術(shù)傳承,實(shí)現(xiàn)革命性的升級也是空中樓閣。

5G不是橫空出世個(gè)令人驚異的新技術(shù),5G技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)的新組合,是4G技術(shù)的再演進(jìn)。

為什么要強(qiáng)調(diào)“再”?因?yàn)?G LTE的后三個(gè)字母就是長期演進(jìn)的意思,5G應(yīng)是在4G基礎(chǔ)上的再演進(jìn)。關(guān)于技術(shù)演進(jìn)的觀點(diǎn),科學(xué)松鼠會會員通信專業(yè)教師奧卡姆剃刀有個(gè)通俗的雙駝峰理論,能很清晰解釋5G僅僅是一種技術(shù)演進(jìn)的觀點(diǎn)。

奧卡姆剃刀的雙駝峰理論

奧卡姆剃刀認(rèn)為,一項(xiàng)新技術(shù)概念出現(xiàn)后,在業(yè)界會出現(xiàn)一個(gè)研究討論的高潮,這是第一個(gè)駝峰。

相關(guān)的學(xué)術(shù)論文會產(chǎn)為熱點(diǎn),成堆的博士碩士依托這項(xiàng)新技術(shù)完成了畢業(yè)論文,雖然很熱鬧,但這僅僅局限在學(xué)術(shù)研討層面上,而在具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面還存在著很多問題,或者因成本原因而根本無法量產(chǎn)。

研究討論高潮逐漸降溫,這是第一個(gè)駝峰的下落期,接下來是低調(diào)務(wù)實(shí)的技術(shù)攻關(guān),這個(gè)平臺期可能幾年也可能一二十年,當(dāng)技術(shù)問題都解決后,就會迎來商家量產(chǎn)和投入市場的熱潮,這就是第二個(gè)駝峰。

按照國際電信聯(lián)盟關(guān)于2020年的規(guī)劃,5年后就要全面進(jìn)入5G了,而到現(xiàn)在核心技術(shù)體系還沒有確立。回顧3G技術(shù)發(fā)展史,國際電信聯(lián)盟于1998年6月30日接收了3G技術(shù)提案,并迎來了第一個(gè)駝峰期,直到2009年1月7日,工業(yè)和信息化部正式發(fā)放了三張3G牌照,這才進(jìn)入到第二個(gè)駝峰,平臺期持續(xù)了11年,特別是三張牌照之一的TD-SCDMA,直到2013年才真正成熟,平臺期長達(dá)15年,可剛成熟4G時(shí)代就來臨了。按照“雙駝峰規(guī)律”,5年后將在全球推廣使用的技術(shù),應(yīng)在2010年左右就迎來第一個(gè)駝峰,而不會在2020前的兩三年橫空出世,然后迅速被國際電信聯(lián)盟確定為全球的5G標(biāo)準(zhǔn),這違反了一般的技術(shù)發(fā)展規(guī)律,不太可能成真。

沒有3G、4G技術(shù)的發(fā)展就沒有5G

實(shí)質(zhì)上,在5G研究上大部分研發(fā)機(jī)構(gòu)選擇的道路也是如此,兩條腿走路。

5G研發(fā)中提出兩條腿走路:一方面繼續(xù)推動基于4G技術(shù)的演進(jìn),一方面研發(fā)5G新技術(shù),兩者兼顧。

在5G時(shí)代的千倍提速要求面前,通過4G技術(shù)的演進(jìn),只有通過大幅度的加大帶寬才有可能。加大帶寬是起點(diǎn),由此而產(chǎn)生的毫米波、微基站、高階MIMO、波束賦型等都是順理成章的技術(shù)趨勢。5G時(shí)代對大規(guī)模天線陣列、毫米波技術(shù)、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、新型空口設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)核心也大都是基于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸而來,大都能成倍提升性能。以軟空口技術(shù)為例,這個(gè)技術(shù)結(jié)合Pre5G的硬件處理能力,讓運(yùn)營商具有了從4G到5G的平滑升級能力,4G到Pre5G這個(gè)階段,終端不用更換,而從Pre5G到5G,基站設(shè)備也可以繼續(xù)使用。

圖:毫米波技術(shù)下的微基站

明白了5G就是第五代移動通信技術(shù)的基本定義就明白是從3G、4G升級而來,自然也是一種技術(shù)的積累和演進(jìn),也可以說沒有3G、4G技術(shù)的發(fā)展就沒有5G的產(chǎn)生。5G技術(shù)的演進(jìn)一方面是技術(shù)積累的必然結(jié)果,當(dāng)然也要求有革命性創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)演進(jìn)的目標(biāo),另一方面也是人類通信需求快速提高的必然要求。

反過來說,之前5G遲遲沒普及,一是技術(shù)達(dá)不到,二是還沒有應(yīng)用的需求出現(xiàn)。現(xiàn)在有了需求,才有了5G。什么需求?未來的網(wǎng)絡(luò)將會面對:1000倍的數(shù)據(jù)容量增長,10到100倍的無線設(shè)備連接,10到100倍的用戶速率需求,10倍長的電池續(xù)航時(shí)間需求等等。坦白地講,可能未來五六年4G網(wǎng)絡(luò)或許將無法滿足這些需求,所以5G就必須提前登場。

基于技術(shù)演進(jìn)的判斷,回顧我國通過3G和4G時(shí)代的艱苦奮斗,我們有理由相信我國的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的提升也為5G布局打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),我國從以往被動接受技術(shù)變?yōu)殚_始輸出技術(shù),會有機(jī)會發(fā)展成為全球5G技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用服務(wù)的領(lǐng)先國家之一,從跟隨到引領(lǐng),中國通信業(yè)有機(jī)會在5G時(shí)代學(xué)習(xí)中國高鐵實(shí)現(xiàn)彎道超車。三大運(yùn)營商、華為、大唐、中興等中國企業(yè)對5G研發(fā)的投入由來已久,并走在世界前列。

| 5G會改變什么?

我先來講個(gè)故事:

清晨醒來,臥室的燈和空調(diào)自動開啟。小明來到衛(wèi)生間,洗臉?biāo)炎詣诱{(diào)至適中的溫度,數(shù)碼牙刷記錄并上傳小明牙齒以及口腔的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);戴上眼鏡,妻子帶著孩子正在上學(xué)的路上,通過眼鏡片上的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,孩子向小明揮手說早安。小明吃過早餐,眨了幾下眼睛,汽車帶著小明自動行駛在馬路上,小明在車上開啟了視頻會議……

這個(gè)場景描繪熟悉嗎?1998~2002年的時(shí)候,通信圈這樣描繪3G;2005~2012年的時(shí)候,通信圈這樣描繪4G;今天,這個(gè)描繪傳承給了5G。未來,還會有6G,7G,8G,估計(jì)到9G的時(shí)候,我有可能聽不到了。因?yàn)闊o法確保能不能活到那時(shí)候。

這也是典型代表著通信技術(shù)逐步演進(jìn)的過程,革命性的體驗(yàn)都是逐步實(shí)現(xiàn)和完善的。實(shí)質(zhì)上,5G對移動互聯(lián)網(wǎng)的顛覆也是逐步演進(jìn)的過程,它還將催生出無數(shù)新應(yīng)用、新模式,產(chǎn)業(yè)。時(shí)速100公里的汽車,在5G網(wǎng)絡(luò)條件下從發(fā)現(xiàn)障礙到啟動制動系統(tǒng)需要移動的距離將縮短到2.8厘米。

五特征:“無與倫比的快”、“人多也不怕”、“什么都能通信”、“最佳體驗(yàn)如影隨形”、“超實(shí)時(shí)、超可靠”。具體提下在用戶體驗(yàn)方面的5個(gè)典型5G場景:

1、速度

5G將比4G快10到100倍,更快的速度也將提升網(wǎng)絡(luò)的容量,可以容納更多的用戶在同一時(shí)間登錄網(wǎng)絡(luò)。

2、全景視頻:移動端也能實(shí)現(xiàn)

不少人一定會對體育館內(nèi)的巨屏所吸引。但如果你能在游戲或者智能手機(jī)中獲得同樣的實(shí)時(shí)畫面呢?你甚至可以切換鏡頭,即時(shí)重播,高分辨的4K視頻會讓你耳目一新。

3、自動駕駛汽車:1平方公里內(nèi)可同時(shí)有100萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接

我們目前使用的4G網(wǎng)絡(luò),端到端時(shí)延的極限是50毫秒左右,還很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制,但如果在5G時(shí)代,端到端的時(shí)延只需要1毫秒,足以滿足智能交通乃至無人駕駛的要求;現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò),并不支持這樣海量的設(shè)備同時(shí)連接網(wǎng)絡(luò),它只支持?jǐn)?shù)量不多的手機(jī)接入,而在5G時(shí)代,1平方公里內(nèi)甚至可以同時(shí)有100萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接,它們大多都是各種設(shè)備,獲知道路環(huán)境,提供行車信息,分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、智能預(yù)測路況……通過它們,駕駛員可以不受天氣影響地,真正360度無死角地了解自己與周邊的車輛狀況,遇到危險(xiǎn)也可以提前預(yù)警,甚至實(shí)現(xiàn)無人駕駛。

4、互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人:實(shí)時(shí)反饋醫(yī)生指令

對醫(yī)生而言,機(jī)器人在手術(shù)方面將大有可為。但是它們需要對醫(yī)生發(fā)出的指令作出實(shí)時(shí)反饋。在執(zhí)行復(fù)雜的命令時(shí),正在工作的機(jī)器人更需要與醫(yī)生實(shí)現(xiàn)無縫“溝通”。

5、虛擬現(xiàn)實(shí):各種體感需要極速網(wǎng)絡(luò)傳輸

當(dāng)你戴上VR頭盔后,你便進(jìn)入了一個(gè)虛擬的世界,在這個(gè)世界,你可以與他人進(jìn)行互動,游戲甚至擊掌。有了5G,用戶之間的相互協(xié)作將迎來新的時(shí)代。相同物理位置的兩人將可以實(shí)現(xiàn)相互合作。各種體感功能需要極速網(wǎng)絡(luò)傳輸,才能加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí),網(wǎng)絡(luò)天生就是管道。

還記得這個(gè)段子嗎?去營業(yè)廳辦卡,問營業(yè)員小姑娘“這4g有啥好的?”小姑娘答“大叔,2G可以看倉井空小說,3G可以看倉井空圖片,4G可以看倉井空視頻!惫媚锬惚M說些大叔聽不懂的,蒼井空是誰?你還是快點(diǎn)給我辦張4G卡吧!

這個(gè)段子實(shí)際上在3G時(shí)代就開始講了,電信和聯(lián)通的3G就可以看蒼井空了,希望不要在5G時(shí)代還聽到這樣的段子,因?yàn)?G的快可不是看普通視頻這么簡單。

還可以這么簡單理解5G的體驗(yàn)變化——

3G、4G干的都是人事(連接人)不是質(zhì)變,5G干的不是人事(連接物)才是質(zhì)變:在4G網(wǎng)絡(luò)下,云端系統(tǒng)無法傳輸緊急指示讓無人駕駛汽車穿過交通流;4G也達(dá)不到在遠(yuǎn)程會議中提供即時(shí)語言翻譯的速度,更不必提在救死扶傷的手術(shù)之中遙控指揮手術(shù)刀——要知道,許多即時(shí)無線應(yīng)用的最大延遲期不得超過1毫秒。

| 5G到底什么時(shí)候來?

5G推進(jìn)加快

第一代移動通信,我國1987年部署,比世界主流晚了8年。

2G,1995年我國開始建設(shè)2G網(wǎng)絡(luò),較歐洲晚了4年。

2009年,中國第一個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)開通,比世界上第一個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)開通晚了8年。

2013年中國4G牌照發(fā)放,比全球第一個(gè)4G網(wǎng)絡(luò)晚了約3年。

相信5G,中國的網(wǎng)絡(luò)部署將會和全球同步,甚至是最先部署的國家。要知道當(dāng)前,5G已經(jīng)成為各國都在加緊搶占的一塊科技高地。在中國的十三五年規(guī)劃綱要中,已明確要加快信息網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用,積極推進(jìn)第五代移動通信(5G)和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)研究,啟動5G商用。

關(guān)于5G的推進(jìn)在國家發(fā)牌節(jié)奏上也明顯加速:2G火了15年;3G火了6年,也湊合了:2009年中國發(fā)放3G牌照,中國移動2013年12月4日獲得TD-LTE牌照率先進(jìn)入4G時(shí)代,2015年2月27日,時(shí)隔一年多后,工信部公告向中國聯(lián)通和中國電信頒發(fā)FDD LTE模式4G商用牌照,也就是說國家留給4G的時(shí)間最長5年而已。

回顧這個(gè)過程,其實(shí)中國在2015這個(gè)時(shí)點(diǎn)上發(fā)放FDD拍照實(shí)際上也是提前為未來5年做的布局,那時(shí)國家意識到,如果一味地給中國移動4G保護(hù)期,中國將喪失2020年5G的布局,因此通過發(fā)放FDD牌照提前將TDD和FDD向5G的演進(jìn)的限制通道打開,擺脫受制于人的尷尬。只有這樣,基于TDD和FDD技術(shù)完全演進(jìn)基礎(chǔ)上的5G才會利于中國運(yùn)營商在未來5G的布局的選擇將更加游刃有余,立于不敗之地。

5G在中國,已經(jīng)不再是一個(gè)未來時(shí)的概念,它已經(jīng)成為一個(gè)進(jìn)行時(shí)的現(xiàn)實(shí)。

我國的5G規(guī)劃步驟如下: 2016年準(zhǔn)備啟動5G的標(biāo)準(zhǔn)研究,預(yù)計(jì)在2018年第一個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)將完成,然后根據(jù)產(chǎn)品的成熟度,在2020年左右確定商業(yè)應(yīng)用的起步時(shí)間。

5G來了,資費(fèi)會越來越貴嗎?

用戶最關(guān)心的還是資費(fèi),5G的到來,是否會加大運(yùn)營商、設(shè)備商的投入成本,進(jìn)一步增高網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)呢? 真正5G到來的時(shí)候,它不僅僅是價(jià)格下降的問題。實(shí)際上,你可能花同樣的錢能夠得到以前十倍以上的服務(wù)。比如說你(花同樣的錢,以前)只能打100分鐘的電話,那么到5G系統(tǒng),你可能就能打1000分鐘的電話了。

真會是這樣嗎?是! 實(shí)質(zhì)上,通信業(yè)每次技術(shù)升級無論從2G到3G還是到4G都沒有擺脫降價(jià)的命運(yùn),而且每次都能下降20%,放心吧。

不妨回顧下——

2G靠2個(gè)制式(GSM、CDMA)結(jié)束了上萬塊的大哥大豪價(jià),養(yǎng)活移動、寬帶、尋呼機(jī)、固話四類公司六家運(yùn)營商;

3G靠三個(gè)制式結(jié)束了上百塊的語音和短信高價(jià),只能養(yǎng)活綜合同質(zhì)化的三家運(yùn)營商;

5G只能靠一個(gè)制式才能進(jìn)入流量放心用的超低價(jià),只能養(yǎng)活的了綜合類兩或一個(gè)通信運(yùn)營商。

一句話,通信將越來越“賤”!

來源:人民網(wǎng)


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