5G離我們的生活越來越近了!

在前不久舉辦的2018上海世界移動大會上,中國聯(lián)通、中國移動和中國電信三大運營商亮出了時間表:計劃到2020年,實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)正式商用。

從4G到5G,新一代的移動通信技術(shù),將給我們的生活帶來哪些改變?

5G時代 高清電影“秒”下載

作為第五代移動通信技術(shù),5G網(wǎng)絡(luò)帶給人們的第一感受就是——“快”!打開手機視頻客戶端,下載一部高清視頻,只需一秒就能完成。

5G身上有很多新標(biāo)簽:“大規(guī)模天線”“新的編碼技術(shù)”“超密集組網(wǎng)”……5G的“高帶寬、高速率”這兩個有別于4G的特性,使得5G網(wǎng)絡(luò)的峰值速度比4G高出20倍。

在5G時代,人們能流暢地觀看比現(xiàn)在1080p分辨率更高的視頻,“5G時代的分辨率可以提高到4K、甚至是8K?！敝袊苿友芯吭簾o線與終端技術(shù)研究所主任研究員鄧偉用視頻舉例,希望讓普通用戶更直接地了解5G的特性。

然而,這些只是5G最基礎(chǔ)的本領(lǐng),5G更大的“威力”,在于它的“低時延”特性。4G網(wǎng)絡(luò)下,終端到基站的時延一般為5毫秒,終端到服務(wù)器的時延為50~100毫秒。5G網(wǎng)絡(luò)下,終端到基站的時延可降低到1毫秒,終端到服務(wù)器達10毫秒。

如果你是一位電子游戲玩家,那么5G的這一優(yōu)勢,能給你帶來更好的游戲體驗?！坝绕涫怯檬謾C打?qū)崟r類對戰(zhàn)游戲時,游戲時延將大大降低?！编噦ジ嬖V記者。

4G時代主要實現(xiàn)了“人與人”的快速通訊連接,但5G的“志向”遠(yuǎn)不止于此,它的目標(biāo)是要讓更多的“人和物”、“物和物”快速相連,進而推進萬物互聯(lián)時代的到來。

“人工智能”“虛擬現(xiàn)實”“車聯(lián)網(wǎng)”“物聯(lián)網(wǎng)”……這些科技領(lǐng)域的“新風(fēng)口”,正在改變我們的生活。但4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的“天花板”,某種程度上,讓這類技術(shù)的潛能難以充分發(fā)揮。

如虛擬現(xiàn)實技術(shù),VR、AR設(shè)備雖經(jīng)過幾次迭代,但目前大多數(shù)設(shè)備的視覺效果仍不佳,其中一方面的原因和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有關(guān)。而5G的高速率、低時延的特性將改變這種現(xiàn)狀。賽迪顧問機構(gòu)曾預(yù)測,5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模商用后,VR、AR設(shè)備的出貨量將達到千萬臺級別。

“5G技術(shù)天生是為自動駕駛服務(wù)的”,在鄧偉看來,5G的高速率、高穩(wěn)定性和低時延特性將提高無人駕駛的安全性能,“自動駕駛需要加載高清地圖,并對周圍環(huán)境做出迅速判斷反應(yīng),以及對車輛的遠(yuǎn)程控制,這些都對數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、速率有很高的要求?！倍?G網(wǎng)絡(luò)的普及,會極大地推動無人駕駛應(yīng)用場景的發(fā)展。

除了“無人駕駛”,借5G網(wǎng)絡(luò)這股“東風(fēng)”,2020年之后,“遠(yuǎn)程手術(shù)”“智能家居”等應(yīng)用場景也將進一步走近消費者。根據(jù)目前業(yè)界的分析,全球5G應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饕性谲嚶?lián)網(wǎng)、公共安全、智慧城市、媒體及信息娛樂四個方面。這也是業(yè)界人士認(rèn)為5G網(wǎng)絡(luò)最大的價值,“能夠和更多的產(chǎn)業(yè)深度融合”。據(jù)賽迪顧問機構(gòu)預(yù)測,我國5G產(chǎn)業(yè)總體市場規(guī)模將達到1.15萬億元,比4G產(chǎn)業(yè)總體市場規(guī)模增長接近50%。

盡管離5G正式商用還有一年半的時間,但眼下在一些城市已能捕捉到5G的身影。今年年初,中國青年報·中青在線記者在雄安新區(qū)看到中國電信已經(jīng)搭建了5G基站設(shè)備,并開始著手5G外場試驗。

中國電信北京研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與規(guī)劃部專家邢燕霞告訴記者,中國電信將在外場試驗上布局支持5G商用場景的5G試驗網(wǎng)絡(luò),并進行組網(wǎng)測試。測試的內(nèi)容包括5G信號的覆蓋能力、強度、基站間的切換、4G和5G核心網(wǎng)之間的互操作等等。同時,中國電信會針對不同城市的發(fā)展規(guī)劃,配備不同的測試業(yè)務(wù)。

事實上,三大運營商均已進入“5G時間”。中國電信計劃在成都、雄安、深圳、上海、蘇州、蘭州等12個主要城市開展5G外場實驗;中國移動將在杭州、上海、廣州、蘇州、武漢五個城市開展5G規(guī)模外場試驗;中國聯(lián)通將在北京、天津、 青島、深圳、杭州、南京、武漢、貴陽、成都、福州、鄭州和沈陽等16個城市展開測試。

5G標(biāo)準(zhǔn) 融入更多中國智慧

今年6月,5G國際標(biāo)準(zhǔn)的出臺,被視為5G“破殼”。

6月,3GPP 5G NR標(biāo)準(zhǔn)SA(獨立組網(wǎng))方案正式完成并發(fā)布,標(biāo)志著首個真正完整意義的國際5G標(biāo)準(zhǔn)正式出爐。SA獨立組網(wǎng)相對于NSA(非獨立組網(wǎng))存在,其引入的新能力也是5G區(qū)別于4G的一個重要特征。NSA模式是只建5G基站,不建5G核心網(wǎng),不能做到終端到終端直達的5G網(wǎng)絡(luò),信號傳輸要經(jīng)過的路徑多,時延也很長,不能很好地支持網(wǎng)路切片、邊緣計算等5G的技術(shù)特征。而SA獨立組網(wǎng)模式下,5G的基站連接5G的核心網(wǎng),可通過核心網(wǎng)下沉部署到基站側(cè),使傳輸信號所需要經(jīng)過的路徑很少,可以直接從基站側(cè)到達業(yè)務(wù)服務(wù)器。

賽迪顧問股份有限公司高級咨詢師李朕告訴記者,SA獨立組網(wǎng)方案的凍結(jié),意味著基于5G網(wǎng)絡(luò)的移動終端設(shè)備,可以在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下,開始進行研發(fā)生產(chǎn)測試。據(jù)媒體報道,2019年,基于5G芯片的商用終端將面世,其中包括英特爾的全互聯(lián)PC、華為的5G手機等。

中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院5G項目組負(fù)責(zé)人王友祥認(rèn)為,在5G的國際標(biāo)準(zhǔn)制定上,中國比以往任何時候都有“話語權(quán)”。在已經(jīng)凍結(jié)的SA方案里,有一個重要的服務(wù)化架構(gòu)(SBA),這個架構(gòu)就是以中國為主導(dǎo)提出的。如果說3G時代,中國是在追著跑,4G時代是在齊頭并進跑,到了5G時代,中國正力爭成為領(lǐng)跑者之一。

從2013年開始,我國工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合推動成立了IMT-2020(5G)推進組,從國家層面,統(tǒng)一組織運營商和設(shè)備廠商,全面推進5G研發(fā)、國際合作和融合創(chuàng)新發(fā)展。這在很多行業(yè)人士看來,是我國推進5G的一個標(biāo)志性起點。

如在帶動標(biāo)準(zhǔn)制定上,中國移動向3GPP提交文稿1000余篇,擔(dān)任了3個工作組副主席職務(wù),擔(dān)任了“需求與場景”“5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”等多個報告人職務(wù);中國電信共主導(dǎo)5G國際標(biāo)準(zhǔn)立項30余項,提交國際標(biāo)準(zhǔn)文稿400多篇,獲得技術(shù)專利保護100余項。同時,中國電信牽頭國家重大專項7項,包括《5G網(wǎng)絡(luò)邊緣計算技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化與驗證》和《5G多無線接口融合架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、試驗與驗證》等;中國聯(lián)通成立了5G創(chuàng)新中心,在3GPP上牽頭5項自主立項課題,在ITU牽頭23項自主立項課題,提交自主文稿600余篇,發(fā)布16項5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)白皮書,成立并推進了多個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。據(jù)王友祥介紹,目前,聯(lián)通集團從管理部門到網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、政企、市場和各研究單位,都將5G列為重點工作。

有行業(yè)分析機構(gòu)認(rèn)為,5G面世后,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對運營商傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的替代效應(yīng),將進一步強化,會給電信運營商帶來更大的壓力,直接影響運營商的總體收入。王友祥認(rèn)為,在TO C(面向個人)的市場上,目前通訊網(wǎng)絡(luò)等業(yè)務(wù)的普及度很高,運營商面臨的發(fā)展壓力巨大,“5G時代,運營商應(yīng)該更多的開拓TO B(面向企業(yè))的市場?！?/p>

相較于傳統(tǒng)的移動用戶群體,面對功能強大的5G網(wǎng)絡(luò),電信運營商加快了在垂直行業(yè)上的布局,“在垂直行業(yè)的應(yīng)用上,5G對電信運營商是一個更大的契機。”邢燕霞告訴記者。

在5G應(yīng)用培育方面,中國移動成立了5G聯(lián)創(chuàng)中心,在全球建立了12個開放實驗室,已經(jīng)發(fā)展了130家合作伙伴,匯集聯(lián)合各行業(yè)合作伙伴,聚焦能源、交通、醫(yī)療、工業(yè)、視頻娛樂、智慧城市等應(yīng)用,開展新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用和新的商業(yè)模式的孵化和探索,為5G的全面商用做準(zhǔn)備;中國聯(lián)通組建了多個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,如中國聯(lián)通5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等等;中國電信在5G應(yīng)用研發(fā)方面聚焦于探索新的商業(yè)模式,將5G的技術(shù)特性與云(霧)計算、物聯(lián)網(wǎng)等相結(jié)合,實現(xiàn)與垂直行業(yè)的跨界融合。

走向商用 還需邁過多道坎

距離2020年正式商用還有一年半時間,時間緊、任務(wù)重。

SA獨立組網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)在今年上半年才正式凍結(jié),從時間上看,比NSA非獨立組網(wǎng)的凍結(jié)時間遲到半年。5G要商用,意味著要有進入市場的各種終端產(chǎn)品,而目前留給產(chǎn)業(yè)鏈上的研發(fā)、測試和生產(chǎn),只有一年半時間,“這對整個產(chǎn)業(yè)都是個不小的挑戰(zhàn)?！编噦ジ嬖V記者。

5G的SA組網(wǎng)模式具有4G所不具備的能力,如切片、邊緣計算等。它能更好地滿足垂直行業(yè)在安全、服務(wù)上的傳輸保障。因此,更多運營商還是會選擇SA作為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),但從全球看,一些聲稱明年就要5G商用的國家,可能暫時只能選用NSA模式生產(chǎn)。而國內(nèi)運營商傾向于選擇SA組網(wǎng),這也需要運營商對5G核心網(wǎng)進行新建,并且能將目前存量的核心網(wǎng)、用戶數(shù)據(jù),進行很好的對接。

在2018上海世界移動大會舉辦期間,中國移動研究院無線與終端技術(shù)研究所總工劉光毅就表示,5G網(wǎng)絡(luò)要商用,還要邁過許多坎。目前,我國5G頻譜還沒有分配,不確定的頻率分配會影響產(chǎn)業(yè)對設(shè)備開發(fā)等各方面的支持。希望政府能夠盡快明確5G頻率的分配方案,這樣產(chǎn)業(yè)鏈便可以集中精力進行產(chǎn)品的優(yōu)化和完善,確保2020年5G商用。

據(jù)邢燕霞介紹,在產(chǎn)業(yè)研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)部署方面,也有不少問題。如網(wǎng)絡(luò)云化部署經(jīng)驗少、安全挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)多,“這是業(yè)界碰到的新問題”?！皩τ谶\營商來說,要解決的難題是如何做好組網(wǎng),讓5G網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu),更好服務(wù)大眾用戶和垂直行業(yè)用戶”,頻段越高、穿透性反而會下降,5G的高頻段特性,要求運營商重視室內(nèi)穿透性問題。“這需要從現(xiàn)在就開始研究組網(wǎng)方案的問題,以及4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)如何順利進行互操作,確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性?！?/p>

而建立一個完備的網(wǎng)絡(luò),讓各種垂直業(yè)務(wù)能順利地“跑”起來也很重要。“運營商更要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)切片如何更好地服務(wù)垂直行業(yè),滿足垂直行業(yè)的個性化需求。”邢燕霞告訴記者?！拔磥淼木W(wǎng)絡(luò)將走向‘云化’,運營商面臨著轉(zhuǎn)型問題,如何擺脫傳統(tǒng)架構(gòu),走向云網(wǎng)協(xié)同時代?網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型增加了運營商的人才需求。”王友祥說,這是全球運營商都會面臨的問題,“原來運營商以通訊領(lǐng)域的人才需求為主,但未來需要更多的軟件工程師?！?/p>

5G商用進入倒數(shù)計時階段,終端設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)怎么辦?鄧偉告訴記者,和4G組網(wǎng)模式不同,5G目前有兩種組網(wǎng)模式,由此,終端在研發(fā)上要考慮到獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)兩種模式?！斑@本身就意味著更大的研發(fā)成本,尤其是非獨立組網(wǎng)的終端,實現(xiàn)復(fù)雜度較高?！?/p>

而用戶對終端尺寸等要求也在不斷提高,如何提高終端芯片的集成度值得思考。邢燕霞說,終端設(shè)備既要支持5G這個“新生兒”,也要保證4G、3G傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)用戶的正常使用。所以在設(shè)計上,終端需要支持多頻多模,復(fù)雜度大大提升?！翱湛?G物理層器件的挑戰(zhàn)也很大,包括高頻濾波器、功率放大器和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器等器件,這些器件的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、良品率、穩(wěn)定性和性價比等方面需進一步提升。”

“芯片”是近期廣受關(guān)注的領(lǐng)域,在5G基帶芯片上,高通是全球的領(lǐng)跑者,也是國內(nèi)設(shè)備廠商的合作伙伴,“國內(nèi)在核心芯片上還比較薄弱,需要加強自主研發(fā)?！崩铍薷嬖V記者。

5G最終實現(xiàn)商用,將是產(chǎn)業(yè)界共同努力的結(jié)果。

(記者 寧迪)