5G連萬物

姚堯

作為新一代移動通信技術(shù)的主要方向，5G將開啟萬物互聯(lián)、深度融合的發(fā)展新階段。

日前，中興通訊攜手中國電信和百度公司，在河北雄安新區(qū)完成了我國首個基于5G網(wǎng)絡(luò)實況環(huán)境下的無人駕駛車測試。相較于以往移動通信主要完成人與人的連接，5G則著重解決物與物的連接。

5G網(wǎng)絡(luò)以海量機器通信、低時延高可靠通信、超大連接、廣域覆蓋、更低功耗等特征，將人類帶入以智慧城市、智慧家居、遠(yuǎn)程控制、工廠自動化、自動駕駛等為代表的萬物互聯(lián)時代，預(yù)計將有千億級的設(shè)備將接入到5G網(wǎng)絡(luò)。深圳市通信學(xué)會秘書長李銀松告訴《中國經(jīng)濟信息》記者，在技術(shù)與需求雙重驅(qū)動下，全球通信強國早已展開5G研發(fā)和商用的爭奪。

技術(shù)、市場驅(qū)動

移動通信行業(yè)的迭代演進(jìn)起始于上世紀(jì)八十年代。每隔十年左右，就會產(chǎn)生一次代際演進(jìn)。按照這一規(guī)律，5G的時代已然臨近。而根據(jù)歷史經(jīng)驗，隨著通信行業(yè)的每一次的系統(tǒng)性性能提升，都會伴生一系列新業(yè)務(wù)，例如移動互聯(lián)網(wǎng)逐步取代固網(wǎng)。而這背后推動力主要來自技術(shù)進(jìn)步和信息通信的需求。

據(jù)有關(guān)專家介紹，從1G邁向2G，是移動通信從模擬向數(shù)字的質(zhì)變，同時也開始支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3G相比于2G的峰值速率提升至2Mbps，能夠支持視頻電話等移動多媒體業(yè)務(wù)，而4G傳輸峰值則達(dá)到100Mbps至1Gbps。而5G的速率峰值能夠達(dá)到10Gbps，并且實現(xiàn)毫秒級延時和超高密度連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能質(zhì)的提升。

據(jù)李銀松分析，移動通信技術(shù)迅速迭代的動力主要來自于技術(shù)的進(jìn)步和市場的需求。他表示，5G網(wǎng)絡(luò)可以極大提升信息通信的能力，為快速發(fā)展的IT技術(shù)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。根據(jù)摩爾定律，在發(fā)射端和接收端都可以用計算能力來提升通信的效率。而每隔1-2年，集成電路上可容納的元器件數(shù)目便會增加一倍，計算性能也提升一倍，5G將用更復(fù)雜的算法和更高的計算能力來置換4G。

目前5G技術(shù)已經(jīng)確定了8大關(guān)鍵能力指標(biāo)：峰值速率達(dá)到10Gbps、頻譜效率比IMT-A提升3倍、移動性達(dá)500公里/小時、時延低至1毫秒，用戶體驗數(shù)據(jù)率達(dá)到100Mbps、連接密度每平方公里達(dá)到10的6次方個、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達(dá)到10Mbps。李銀松表示，3G有CDMA，4G有LTE，都有核心技術(shù)，但是5G是通過完善一組技術(shù)來提升性能，滿足多樣化的需求。

由于具有上述技術(shù)特點，5G能夠支持mMTC（海量機器通信）、uRLLC（低時延高可靠通信）、eMBB（增強移動寬帶）三大場景，滿足VR、超高清視頻、車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場景對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目量桃蟆?/p>

而上述產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求正是除技術(shù)進(jìn)步因素外真正驅(qū)動5G快速發(fā)展最大動力。

5G全球競跑

今年3月，在西班牙舉行的移動世界大會（MWC），世界各國的大型電信公司和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商紛紛推出了自己的5G產(chǎn)品。全球在這一領(lǐng)域的競爭其實早已展開，而中國在此領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入第一梯隊。

有觀點認(rèn)為，美國和亞洲在5G領(lǐng)域的競爭中有先發(fā)優(yōu)勢。負(fù)責(zé)數(shù)字市場的歐洲委員會委員安德魯斯？安西普表示：“歐盟28個成員國的規(guī)則不一致，業(yè)務(wù)疲軟導(dǎo)致移動網(wǎng)絡(luò)投資不足，以及關(guān)于無線電波頻譜分配的持續(xù)辯論，是該地區(qū)落后的主要原因?！?/p>

不過也有報道顯示，歐盟電信委員會的成員國代表同意到2025年將在歐洲各城市推出5G的計劃。這表明對5G頻段的統(tǒng)一以及對電信運營商的分配構(gòu)成了共識。即歐洲已經(jīng)形成5G路線圖列。其中一個目標(biāo)是，到2020年，每個成員國中至少有一個主要城市擁有完全商業(yè)化的5G網(wǎng)絡(luò)。

今年初，美國電信運營商AT&T;宣布，將于2018年底之前，在美國十幾個城市內(nèi)率先提供5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。美國的Verizon公司表示將于最晚今年推出5G固定寬帶服務(wù)。美國移動網(wǎng)絡(luò)運營商Verizon的首席技術(shù)官漢斯？韋斯特伯格指出，美國和亞洲部分地區(qū)在5G技術(shù)上確實領(lǐng)先。同時，韓國和日本也在加速推進(jìn)5G技術(shù)研發(fā)和頻率規(guī)劃。

從通信行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈投資力度和話語權(quán)來看，中美兩國在4G時期就已呈現(xiàn)明顯的“此消彼長”態(tài)勢。美國運營商對通信產(chǎn)業(yè)的投資力度正逐漸被美國互聯(lián)網(wǎng)ISP（服務(wù)提供商）超越，美國對全球電信發(fā)展的影響力日趨減弱。而中國，無論是標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，還是商用成熟度、市場應(yīng)用量等方面，已實現(xiàn)“2G起步、3G追趕、4G同步”，并將實現(xiàn)“5G超越”。

據(jù)工業(yè)和信息化部有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“目前，我國5G水平處于全球第一梯隊，工信部將加快5G技術(shù)試驗測試和5G頻率使用，盡快啟動5G商用工作?！蔽覈褜?G放在了國家戰(zhàn)略的高度，對5G發(fā)展給予大力支持。

根據(jù)GSMA報告預(yù)測，到2025年，5G網(wǎng)絡(luò)將在全球111個國家和地區(qū)實現(xiàn)商用。其中，中國的5G覆蓋率將達(dá)到25%，并與美國、日本一起成為全球前三的5G大國。

萬物互聯(lián)之始

作為新一代移動通信技術(shù)的主要方向，5G將開啟萬物互聯(lián)、深度融合的發(fā)展新階段。此前的移動通信主要解決人與人之間的通信，而5G將目標(biāo)指向了萬物互聯(lián)：在未來的5G時代，人的連接只是一小部分，更多的是人與物、物與物之間的連接。

5G將支持海量的機器通信。中國IMT-2020（5G）推進(jìn)組組長、中國信通院副院長王志勤表示，隨著以智慧城市、智能家居等為代表的相關(guān)場景與移動通信深度融合，預(yù)計千億量級的設(shè)備將接入5G網(wǎng)絡(luò)。她表示，到2030年，移動網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備總量就會超過一千億。

同時，5G將與下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6相結(jié)合，催生海量物的連接。此外，正處于爆發(fā)式增長邊緣的NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）也將是5G商用的一個重要的前奏，其已在共享單車、遠(yuǎn)程抄表、智慧城市等諸多領(lǐng)域取得了顯著突破。

5G海量的機器通信需要降低功耗和成本，提升傳感器等設(shè)備的電池續(xù)航能力，增加設(shè)備的壽命。在低時延高可靠通信場景中，車聯(lián)網(wǎng)是一個典型，或?qū)⒊蔀?G技術(shù)率先落地的首個垂直應(yīng)用。一般情況下，3G的網(wǎng)絡(luò)時延會到100毫秒，4G可以達(dá)到20-30毫秒，而5G網(wǎng)絡(luò)的時延則進(jìn)一步縮短到1毫秒。數(shù)據(jù)顯示，人類司機的平均剎車反應(yīng)時間約0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò)下自動駕駛的快速反應(yīng)能力已經(jīng)優(yōu)于人類。

目前，5G已從傳統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)測試階段轉(zhuǎn)向試商用部署階段，商業(yè)模式和聚焦垂直行業(yè)應(yīng)用場景的價值挖掘成為5G成功的關(guān)鍵。

“5G的發(fā)展關(guān)鍵在于應(yīng)用。”中國上市公司協(xié)會會長、中國移動前董事長王建宙說，5G技術(shù)已經(jīng)基本成熟，等到5G與人工智能結(jié)合，將迎來產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期。