互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代迎來5G新紀(jì)元 或是一場(chǎng)革命

最近閉幕的2017年巴塞羅那世界移動(dòng)通信大會(huì)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(yùn)營(yíng)商、終端廠商們各顯身手。高通高調(diào)召開5G峰會(huì)，Verizon宣布今年將在美國(guó)11個(gè)城市進(jìn)行5G試驗(yàn)性運(yùn)營(yíng)，中國(guó)移動(dòng)、中興和高通攜手開展5G新空口（5G NR）實(shí)驗(yàn)，華為發(fā)布面向5G承載的微波解決方案……互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正在迎來5G新紀(jì)元。

重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系 萬物互聯(lián)互通

5G，即第五代移動(dòng)通信技術(shù)體系。中國(guó)科學(xué)院軟件研究所研究員徐靜向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹，在國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）近日公布的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)征集文件中，具體的技術(shù)性指標(biāo)包含了傳輸速率峰值、實(shí)際傳輸速率、連接密度、移動(dòng)性、時(shí)延、頻譜效率6個(gè)方面，就是大容量、高速率、無處不在、低時(shí)延和高可靠性。

“相對(duì)于4G來講，5G指標(biāo)比較多。”北京郵電大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授曾劍秋告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，這些指標(biāo)的關(guān)鍵詞就是“十”，峰值要比4G提升十倍以上；移動(dòng)通信的發(fā)展過程基本遵循每十年一個(gè)G的增加，“上世紀(jì)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(yàn)速率也提升了十倍以上，用戶在真實(shí)使用環(huán)境中最低傳輸速率的體驗(yàn)值至少要達(dá)到10兆／秒。

此外，頻譜的有效利用率也是5G的一個(gè)重要指標(biāo)，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(gè)重要原因。

中國(guó)通信業(yè)知名觀察家項(xiàng)立剛在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)表示，移動(dòng)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(shí)現(xiàn)了短信功能；數(shù)字電話數(shù)據(jù)化是第三代移動(dòng)通信的一個(gè)重要方向，實(shí)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(dòng)通信，“我們認(rèn)為5G是一場(chǎng)革命”。

5G的革命性體現(xiàn)在什么地方？項(xiàng)立剛認(rèn)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(huì)生活將實(shí)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(chǎng)、電梯間等。第三是低功耗。當(dāng)前，各行各業(yè)的智能設(shè)備之所以難以普及，充電是一個(gè)關(guān)鍵問題，5G時(shí)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(gè)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(shí)延。5G將做到1毫秒～10毫秒的超低時(shí)延，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)這樣的時(shí)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(shí)代，不僅手機(jī)、電話、電視，就連冰箱、洗衣機(jī)、空氣凈化器、抽油煙機(jī)、環(huán)境監(jiān)測(cè)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(gè)家庭有30個(gè)到50個(gè)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(shí)代對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)來說也需要巨大突破。

變革多元場(chǎng)景 產(chǎn)業(yè)鏈重新“洗牌”

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

車聯(lián)網(wǎng)是其中一項(xiàng)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(dòng)行進(jìn)過程中自動(dòng)探測(cè)行進(jìn)途中所遭遇的危險(xiǎn)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)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(shí)代得到很好的解決。

與前四代的移動(dòng)通信技術(shù)不同，5G很可能在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之前就提前進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)部署和產(chǎn)品應(yīng)用階段�！耙郧皬臉�(biāo)準(zhǔn)到產(chǎn)品到網(wǎng)絡(luò)部署差不多要十年，”項(xiàng)立剛表示，“5G已經(jīng)反過來了，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)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(huì)出現(xiàn)試商用網(wǎng)，2019年很可能就會(huì)發(fā)牌照，出現(xiàn)小規(guī)模商用。”

項(xiàng)立剛認(rèn)為，5G的部署對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì)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(jī)，對(duì)于華為、中興等設(shè)備生產(chǎn)商來說尤其如此。其次是手機(jī)行業(yè)的“洗牌”。3G時(shí)代，中國(guó)的手機(jī)企業(yè)機(jī)會(huì)不多；4G時(shí)代很多國(guó)產(chǎn)手機(jī)企業(yè)大量涌現(xiàn)；同理，5G也將創(chuàng)造出更多機(jī)會(huì)。

受到影響的還有運(yùn)營(yíng)商。3G促進(jìn)了中國(guó)聯(lián)通的飛速發(fā)展；4G時(shí)代，中國(guó)移動(dòng)首先發(fā)力采用TD－LTE制式，取得了良好的效果；對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說，5G將提供更多機(jī)遇。

標(biāo)準(zhǔn)制定需多方合作 中國(guó)扮演重要角色

針對(duì)當(dāng)前媒體熱議的“5G標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)”，徐靜表示，制定5G標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的問題，更體現(xiàn)了大國(guó)之間科技實(shí)力的博弈，在5G網(wǎng)絡(luò)方面，全球渴望達(dá)成“同一個(gè)世界，同一個(gè)5G”的共識(shí)。

曾劍秋表示，標(biāo)準(zhǔn)是多方共同協(xié)商的結(jié)果�！�5G只能是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，”他認(rèn)為，5G首先是一個(gè)合作的體系，在5G標(biāo)準(zhǔn)的制定方面，首先要有科學(xué)的、理性的、客觀的態(tài)度，其次才看各方的貢獻(xiàn)。

“我們肯定是最先進(jìn)的體系之一，這是毫無疑問的。”項(xiàng)立剛表示，“一代和二代通信技術(shù)發(fā)展之初，中國(guó)幾乎沒有收獲，三代的時(shí)候，我們開始有了自己的標(biāo)準(zhǔn)，而到第四代時(shí)，TD－LTE已經(jīng)成為4G最核心的標(biāo)準(zhǔn)之一�！�

5G屬于全球通用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定中扮演著非常重要的角色。項(xiàng)立剛認(rèn)為，中國(guó)在5G的很多方面已經(jīng)走在世界前列，中國(guó)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(jī)制造商中有七家是中國(guó)公司；在國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的人事組織中，有很多中國(guó)的企業(yè)家和相關(guān)人士；此外，中國(guó)擁有非常多的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、文本和專利，處在技術(shù)的前端。

項(xiàng)立剛認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)不是最后的結(jié)果，最終還是要看市場(chǎng)，“在標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，如果你處在一個(gè)比較好的位置，肯定有優(yōu)勢(shì)。即使標(biāo)準(zhǔn)不是我們的，我們也可以去做市場(chǎng)，我們的市場(chǎng)很大”。