英國(guó)皇家工程院院士王江舟：5G“新基建”為垂直行業(yè)應(yīng)用鋪路

劉晶

“我認(rèn)為5G‘新基建主要包括三個(gè)方面。一是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的建設(shè)，包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)及大容量的傳輸網(wǎng)絡(luò);二是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的建設(shè)，與4G時(shí)代中央控制的網(wǎng)絡(luò)不同，5G網(wǎng)絡(luò)將是‘分權(quán)網(wǎng)絡(luò)，從中央控制向分布式控制轉(zhuǎn)變，要在局域建立5G網(wǎng)絡(luò)的分布式控制器;三是形成支持行業(yè)應(yīng)用的數(shù)字基建?！庇?guó)皇家工程院院士王江舟日前接受了《中國(guó)電子報(bào)》專(zhuān)訪，對(duì)5G“新基建”寄予厚望，并談了自己對(duì)中國(guó)5G建設(shè)的分析。

5G基建是數(shù)字基建一部分

一個(gè)完善的數(shù)字基建，能夠?qū)芏啻怪毙袠I(yè)提供支撐，如智能城市、智慧農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等。

王江舟認(rèn)為5G新基建這三個(gè)方面，當(dāng)前建設(shè)重點(diǎn)是第一部分，即基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)?！靶禄ň褪菙?shù)字基建，5G屬于數(shù)字基建的一部分，是高科技的基礎(chǔ)建設(shè)。其目標(biāo)是建成像國(guó)內(nèi)高鐵、高速公路、地鐵這樣的基礎(chǔ)設(shè)施，我回國(guó)體驗(yàn)過(guò)，國(guó)內(nèi)的交通方便得不得了。”王江舟說(shuō)，“一個(gè)完善的數(shù)字基建，能夠?qū)芏啻怪毙袠I(yè)提供支撐，如智能城市、智慧農(nóng)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等。當(dāng)然首先要有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，才能夠?yàn)閿?shù)字基建提供對(duì)這些垂直行業(yè)的支撐，”

今年中國(guó)要做全國(guó)性的5G規(guī)模建網(wǎng)，目標(biāo)是覆蓋全國(guó)地級(jí)城市。中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃建30萬(wàn)5G基站，中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通采用共建共享的方式計(jì)劃建25萬(wàn)基站。同時(shí)三大運(yùn)營(yíng)商都選擇主要以5G獨(dú)立組網(wǎng)（英文簡(jiǎn)稱(chēng)SA）的方式建網(wǎng)，以這種方式建網(wǎng)，在壘球也是首次。

談到中國(guó)一開(kāi)始就采用SA的利與弊，王江舟說(shuō)，SA從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看對(duì)國(guó)家比較有利，從短期看會(huì)有不確定性，或者說(shuō)陣痛。SA建網(wǎng)在短期內(nèi)開(kāi)銷(xiāo)很大。歐洲用非獨(dú)立組網(wǎng)（英文簡(jiǎn)稱(chēng)NSA）建網(wǎng)，很多地方都采用4G基站，只在人口很密集的地方采用5G基站，首期投資成本小很多。但SA組網(wǎng)方式使中國(guó)5G從一開(kāi)始就瞄準(zhǔn)垂直行業(yè)、擁抱垂直行業(yè)，真正能夠引領(lǐng)5G發(fā)展，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看好處很大。

但作為先行者，中國(guó)也將面臨SA的產(chǎn)業(yè)鏈有待成熟的問(wèn)題。王江舟說(shuō)，中國(guó)發(fā)展SA的風(fēng)險(xiǎn)主要取決于要做什么樣的應(yīng)用。SA首先要做的就是高速傳輸、在滿足這一需求后再擴(kuò)展應(yīng)用。有些應(yīng)用已經(jīng)成熟了，如高清視頻、遠(yuǎn)程教育、互聯(lián)網(wǎng)居家工作等應(yīng)用已經(jīng)成熟。其他一些垂直行業(yè)應(yīng)用還需要幾年時(shí)間才能成熟，如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用。如果這些行業(yè)幾年之后還沒(méi)有成熟，應(yīng)用需求沒(méi)有涌現(xiàn)出來(lái)，這對(duì)運(yùn)營(yíng)商的確很有壓力。

5G標(biāo)準(zhǔn)支持的頻率覆蓋了高中低頻。我國(guó)今年建網(wǎng)采用的是中低頻，而且產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)成熟。在5G高頻的毫米波波段上，我國(guó)目前還在試驗(yàn)階段。王江舟說(shuō)，毫米波存在傳輸損耗大、傳輸距離短的問(wèn)題，但它在小范圍、高密度、傳輸距離小的地方，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的高速傳輸、熱點(diǎn)覆蓋、部分工業(yè)場(chǎng)景中，是有應(yīng)用前景的?！拔磥?lái)低中高頻都有自己的應(yīng)用場(chǎng)景。我認(rèn)為如果有需求，應(yīng)盡早使用毫米波。”

5G網(wǎng)絡(luò)向開(kāi)放平臺(tái)方向發(fā)展

支特O-RAN的主要是各大電信運(yùn)營(yíng)商，如中國(guó)移動(dòng)、AT&T、德國(guó)電信、Orange、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通等。

王江舟認(rèn)為，5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將使原來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的中央型結(jié)構(gòu)發(fā)展到分布式結(jié)構(gòu)，移動(dòng)邊緣計(jì)算、邊緣緩存等也是分布式結(jié)構(gòu)不可或缺的一部分。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)變的同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的一個(gè)重要特點(diǎn)是通過(guò)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式平臺(tái)（O-RAN）。

“O-RAN是將平臺(tái)模塊化，使硬件和軟件分離，而不是像4G網(wǎng)絡(luò)那樣，硬件、軟件、協(xié)議‘捆綁在一起，帶來(lái)不利于競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題?！蓖踅壅f(shuō)，“現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施只有幾家通信企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)，如華為、諾基亞、愛(ài)立信和中興等。其他中小企業(yè)無(wú)法進(jìn)入電信運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，因?yàn)樗麄儧](méi)有資源和財(cái)力支撐網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開(kāi)發(fā)的大投入。O-RAN使不同廠家的模塊集成在一起，保證互聯(lián)互通。有的公司可以只生產(chǎn)硬件，有更多的軟件公司可以做軟件、應(yīng)用、服務(wù)，這給中小企業(yè)提供了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)，也會(huì)大大降低運(yùn)營(yíng)商的投資成本?！?/p>

王江舟認(rèn)為，O-RAN的思路增加了競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)5G、6G網(wǎng)絡(luò)提質(zhì)很有幫助。目前已經(jīng)有很多公司加入O-RAN組織中。其中支持O-R AN的主要是各大電信運(yùn)營(yíng)商，如中國(guó)移動(dòng)、AT&T、德國(guó)電信、Orange.中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通等，而且態(tài)度積極;但傳統(tǒng)的通信設(shè)備商積極性并不高。O-RAN引入后，對(duì)大的設(shè)備商有很大威脅。

“盡管現(xiàn)在大的設(shè)備企業(yè)有抵觸情緒，但引入中小企業(yè)加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展是非常有利的?！蓖踅壅f(shuō)，“O-RAN的標(biāo)準(zhǔn)化即將開(kāi)始，如果要用在網(wǎng)絡(luò)中也會(huì)是在5G發(fā)展的后期或者6G引入。但這一定是一個(gè)方向，國(guó)內(nèi)工業(yè)界、各個(gè)公司應(yīng)該知道這件事，這使中小企業(yè)進(jìn)入通信業(yè)的成本會(huì)大大降低?！?/p>

利用切片技術(shù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源

切片會(huì)在車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展出非常大的業(yè)務(wù)量，滿足不同業(yè)務(wù)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)需求。

如何利用好5G的網(wǎng)絡(luò)資源？王江舟認(rèn)為，切片技術(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題。

5G切片技術(shù)可以根據(jù)行業(yè)和用戶需求分門(mén)別類(lèi)地分配網(wǎng)絡(luò)資源，這就像公路的設(shè)計(jì)，公路上有汽車(chē)道、自行車(chē)道、人行道，根據(jù)公路上不同的交通工具，動(dòng)態(tài)調(diào)整公路上道路的劃分。切片的設(shè)計(jì)就是類(lèi)似這種思路，根據(jù)垂直行業(yè)不同的特性設(shè)計(jì)不同的方案，優(yōu)化資源。

“切片實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，但是非常重要?！蓖踅壅f(shuō)，“不同行業(yè)的服務(wù)重點(diǎn)不同，切片的思路就是對(duì)不同的業(yè)務(wù)需求分配不同的網(wǎng)絡(luò)資源?！崩纾绻瑫r(shí)有VR/AR，以及儀表類(lèi)數(shù)據(jù)要一起傳送，這些業(yè)務(wù)的特點(diǎn)各自不同。VR/AR對(duì)時(shí)延非常敏感，家里水表、電表傳輸數(shù)據(jù)時(shí)則對(duì)時(shí)延不敏感，在配置資源時(shí)要根據(jù)不同業(yè)務(wù)來(lái)配對(duì)。只要網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)能夠滿足業(yè)務(wù)的最低需求，如最低的速率、延時(shí)等滿足了，就可以優(yōu)化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)的流量最大化。

切片在5G發(fā)展中將扮演非常重要的角色。“切片會(huì)在車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展出非常大的業(yè)務(wù)量，能夠滿足不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)需求?！蓖踅壅f(shuō)，“每種切片未來(lái)都會(huì)有規(guī)模效應(yīng)，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如何根據(jù)不同業(yè)務(wù)的性能指標(biāo)來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

運(yùn)營(yíng)商在布局5G時(shí)，同時(shí)也在發(fā)展云計(jì)算、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)。王江舟表示，對(duì)切片技術(shù)進(jìn)行管理時(shí)也要考慮與這些技術(shù)的融合。

對(duì)VR、AR、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這些對(duì)時(shí)間敏感的應(yīng)用，就耍采用5G+邊緣計(jì)算;但人臉識(shí)別這樣對(duì)時(shí)間不太敏感的應(yīng)用，則可用5G+云計(jì)算+AI+大數(shù)據(jù)的方式實(shí)現(xiàn)。

這確實(shí)帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性，但也是受應(yīng)用驅(qū)動(dòng)而出現(xiàn)的?！俺饲衅?，邊緣計(jì)算/存儲(chǔ)帶來(lái)的服務(wù)/應(yīng)用下沉，管理上也增加了復(fù)雜，打個(gè)比方，以前的4G像是中央政府統(tǒng)管，現(xiàn)在的5G像是權(quán)力下放到省政府。網(wǎng)絡(luò)這樣轉(zhuǎn)變也是被逼出來(lái)的，因?yàn)閼?yīng)用越來(lái)越多，權(quán)力下放到地方來(lái)做，效率會(huì)更高?！?/p>

完整的網(wǎng)絡(luò)切片需要端到端所有設(shè)備（核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、終端）的配合，國(guó)內(nèi)相關(guān)的產(chǎn)品試驗(yàn)正在工信部帶領(lǐng)下密集推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)廠商如華為、中興、展銳、OPPO都在開(kāi)放合作的宗旨下推進(jìn)試驗(yàn)。

5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)約在兩年后

車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)分離的數(shù)字基建結(jié)構(gòu)，包括專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)、單獨(dú)的頻率，在路邊、街邊鋪建這個(gè)網(wǎng)。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是5G兩個(gè)重要的應(yīng)用場(chǎng)景。談到他們的應(yīng)用前景，王江舟表示，這兩個(gè)非常重要的場(chǎng)景，近期不會(huì)大規(guī)模應(yīng)用，但是有很好前景。這兩個(gè)應(yīng)用的共性是有非常嚴(yán)格的傳輸延遲的要求，5G規(guī)定低于1毫秒的延遲，主要就是針對(duì)這兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

“關(guān)于車(chē)聯(lián)網(wǎng)，我們需要一個(gè)分離的數(shù)字基建結(jié)構(gòu)，包括專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)、單獨(dú)的頻率，在路邊、街邊鋪建這個(gè)網(wǎng)。長(zhǎng)遠(yuǎn)看5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要加入移動(dòng)邊緣計(jì)算，車(chē)輛要感應(yīng)局部危險(xiǎn)，通過(guò)邊緣計(jì)算處理，以大大降低延遲?！?/p>

王江舟說(shuō)，5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)今年下半年凍結(jié)。考慮到行業(yè)應(yīng)用的導(dǎo)入期比較長(zhǎng)，切實(shí)的落地應(yīng)用可能還要兩三年甚至更長(zhǎng)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化是在5G網(wǎng)絡(luò)中增加局部的網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供服務(wù)，而且在工業(yè)控制中低時(shí)延非常重要。王江舟認(rèn)為，可以用分布式網(wǎng)絡(luò)加上移動(dòng)邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)控制和處理，5G邊緣做計(jì)算，信息不用繞到核心網(wǎng)再回來(lái)，可以讓延遲大大降低?！叭绻駳W洲那樣一開(kāi)始做的是NSA，信息就會(huì)繞到4G網(wǎng)上去，工業(yè)控制這樣的應(yīng)用就做不起來(lái)。中國(guó)建設(shè)SA網(wǎng)絡(luò)，給行業(yè)應(yīng)用的快速發(fā)展提供了機(jī)會(huì)?！?/p>

采訪最后，王江舟特意談到了5G標(biāo)準(zhǔn)。他表示，全球一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很有利。從兩年前完成的5G-期標(biāo)準(zhǔn)（R15），到今年中要完成的5G二期標(biāo)準(zhǔn)（R16），再到明年下半年將要完成的5G增強(qiáng)版本（ R17），我國(guó)企業(yè)在國(guó)際5G標(biāo)準(zhǔn)上做了很大貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在我國(guó)運(yùn)營(yíng)商又在推動(dòng)5G SA的建設(shè)，將使中國(guó)在繼3G跟隨、4G同步之后，真正實(shí)現(xiàn)5G的引領(lǐng)。