電子發(fā)燒友App
一秒鐘下好一部電影？網(wǎng)絡成了一個硬盤？高鐵上也能暢快享受網(wǎng)絡？這些似乎還有些遙遠的事情，很可能3年后就會實現(xiàn)了。而這一切，源于5G的來臨。
不少人可能會發(fā)現(xiàn)，近一年來，5G成為通信科技界的關(guān)鍵詞常?！皰侇^露臉”，這不，近期關(guān)于5G建設發(fā)展的重大消息頻頻出現(xiàn)。近日，廣東移動在國內(nèi)率先于廣州大學城開通5G基站，并進行了5G外場測試。隨后，廣東聯(lián)通聯(lián)合廠商在深圳開通5G基站，也進行了外場測試。而在剛剛結(jié)束的2017世界移動大會——上海展上，5G建設成為主題之一，眾多企業(yè)“搶灘”，紛紛發(fā)布自己的戰(zhàn)略，展露階段性研發(fā)成果。
作為公眾而言，你是否還記得4G廣泛普及帶來那些沖擊和快感？如果當時的你是欣喜的，那么，當5G到來帶給你前所未有的變化時，你可能會更加驚訝不已。但對于5G，有的人可能會說：“不就是速度變快了嘛！”如果你僅僅是這樣去認識5G時代，那你可就OUT了！
事實上，5G并非4G+1G，相比較2G、3G、4G，5G將突破個人業(yè)務范疇的局限。這意味著，5G并不是單單指向“比4G更快”。那么，5G究竟“神”在哪？有什么值得我們期待？它到底能帶給我們多少改變？本期科技能見度我們帶你一起揭開它的神秘面紗……
■并非只是概念
5G成果頻出2020年或?qū)⑸逃?/p>
趕在2017世界移動大會——上海展之前，廣東移動、廣東聯(lián)通先后在廣州和深圳開通5G基站。廣東作為全國首批5G試驗的重要陣地，接連迎來新成果。
基站的設立在5G建設中具有里程碑的意義。廣東移動、廣東聯(lián)通的5G基站，均是為5G外場測試準備的，這一測試是實現(xiàn)5G商用的重要環(huán)節(jié)。在廣州大學城，記者看到，新開通的5G基站，是在原有站房的基礎上設立5G設備?，F(xiàn)場測試時，工作人員可通過距離基站數(shù)百米的終端閱讀包括速率在內(nèi)的5G網(wǎng)絡運行效果。
廣東移動相關(guān)負責人告訴記者，此次開通的5G基站完全基于5G的新空口協(xié)議，但目前測試終端大概有車頭那么大。接下來，終端的便攜化是5G發(fā)展必須攻克的難題。
記者獲悉，移動、聯(lián)通開通的5G基站，采用的均是中興通訊研發(fā)的5G產(chǎn)品，而外場測試則采用中興通訊提供的5G整體解決方案。方案包括無線接入網(wǎng)、測試終端和虛擬核心網(wǎng)等端到端設備，試驗頻段使用3.5GHz，采用MassiveMIMO、LDPC編碼等5G關(guān)鍵技術(shù)。
中國移動在廣州開通5G基站后，在上海也開通了5G基站。年內(nèi)，中國移動還將在全國范圍內(nèi)把試驗城市擴大為5個。
在三大傳統(tǒng)運營商中，中國移動第一家提出了5G發(fā)展路線圖，其計劃在2020年實現(xiàn)5G全網(wǎng)商用。
中國電信的5G開放實驗室則分別位于上海、北京和廣州，其5G部署的總體規(guī)劃是2016年—2018年完成網(wǎng)絡架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)研究以及概念驗證，并提出4G向5G演進技術(shù)方案以及開展部分關(guān)鍵技術(shù)實驗室測試與外場試驗，2019年建成若干規(guī)模預商用網(wǎng)，2020年實現(xiàn)5G商用的目標。
中國聯(lián)通則計劃下半年尋找2—4個城市進行5G的技術(shù)驗證和組網(wǎng)驗證，明年會在5—6個城市按照三層網(wǎng)的架構(gòu)，進行室內(nèi)外協(xié)同等相關(guān)試驗，在2019年會按照預商用的條件進行規(guī)模部署，在2020年實行更大規(guī)模的5G網(wǎng)絡部署。
這意味著，與許多被熱炒的資本概念不同，5G并非空中樓閣，它一直在階段性成果的演進中逐漸變得清晰。在這之中，傳統(tǒng)運營商發(fā)力明顯，而系統(tǒng)設備商爭先研發(fā)5G產(chǎn)品也起了關(guān)鍵作用。
在2017世界移動大會——上海展上，記者便看到了華為、中興等系統(tǒng)設備商帶來的5G預商用產(chǎn)品及解決方案。華為展示了5G服務化核心網(wǎng)樣機等，中興推出的則是5G高低頻系列化預商用產(chǎn)品，支持3GPP 5G NR新空口協(xié)議，支持業(yè)界5G主流頻段，采用Massive MIMO、Beam Tracking（波束跟蹤）、Beam Forming（波束賦形）等5G關(guān)鍵技術(shù)。
據(jù)悉，目前華為在全球有11個不同的5G研發(fā)基地，其中歐洲3個、中國6個，超過2000名技術(shù)人員專職研究5G。實際上，華為是最早開始5G研究的。早在2009年，華為就啟動了5G早期研究。預計到2018年，華為將投入6億美元進行5G研究。
■速度僅是基礎
還具備毫秒級時延和超高密度連接
廣東移動相關(guān)負責人告訴記者，在大學城進行的外場測試中，5G網(wǎng)絡速率穩(wěn)定維持在2Gbps以上，在廣東聯(lián)通進行的測試中，速率水準也在此上下。按照這個速率，用戶一眨眼就可以下完一部電影。
對比4G，5G快到了什么程度呢？中國信息通信研究院日前發(fā)布的《5G經(jīng)濟社會影響白皮書》（以下簡稱《白皮書》）指出，5G網(wǎng)絡將達到至少10倍于4G的峰值速率。
從1G到2G，移動通信技術(shù)完成了從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，在語音業(yè)務基礎上，擴展支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務。從2G到3G，數(shù)據(jù)傳輸能力得到顯著提升，峰值速率可達2Mbps至數(shù)十Mbps，支持視頻電話等移動多媒體業(yè)務。4G的傳輸能力比3G又提升了一個數(shù)量級，峰值速率可達100Mbps至1Gbps。相對于4G技術(shù)，5G將以一種全新的網(wǎng)絡架構(gòu)，提供峰值10Gbps以上的帶寬，用戶體驗速率可穩(wěn)定在1Gbps—2Gbps。
不過，高速僅僅是5G“天賦”的“冰山一角”?！栋灼肪椭赋?，5G還具備毫秒級時延和超高密度連接兩個“殺手級”特性。
低延遲，意味著不僅上行下行會更快，等待數(shù)據(jù)傳輸開始的響應時間也會大幅縮短。比如，當用戶在手機上觀看4K視頻時，卡頓也會明顯減少。
超高密度連接，則將解決當前移動網(wǎng)絡標準存在的最嚴重的問題：嚴重缺乏帶寬。如今，3G和4G網(wǎng)絡上的無線頻率“人滿為患”，而5G高容量的特性讓生活在人員密集、流量需求大區(qū)域的用戶，也能享受到高速網(wǎng)絡。
對此，《白皮書》指出，5G支持虛擬現(xiàn)實等極致業(yè)務體驗，連接數(shù)密度可達100萬個/平方公里，有效支持海量物聯(lián)網(wǎng)設備接入；流量密度可達10Mbps/平方米，支持未來千倍以上移動業(yè)務流量增長。
中國工程院院士鄔賀銓進一步向記者解析，按照3GPP的定義，5G具備高性能、低延遲與高容量特性，其實質(zhì)是5G網(wǎng)絡中毫米波、小基站、Massive MIMO、全雙工以及波束成形五大技術(shù)特性?！巴ㄋ椎刂v，就是5G網(wǎng)絡將開啟新的頻帶資源。在此之前，毫米波只在衛(wèi)星和雷達系統(tǒng)上被應用，5G網(wǎng)絡基站是大量小型基站，功耗比現(xiàn)在大型基站低，基站的天線規(guī)模也會大增，形成陣列，提升移動網(wǎng)絡容量，發(fā)送更多信息?！?/p>
■前沿技術(shù)愛它
如此多的特性，決定5G并非等于4G+1G。5G讓智能的萬物能夠互聯(lián)，實現(xiàn)了大規(guī)模機器間的相互通信。英特爾公司預計，到2020年，5G將會連接500億臺智能設備和77億人。
英特爾通信與設備事業(yè)部無線標準首席技術(shù)專家吳耕向記者表示，5G需要通信和計算的融合，用計算解決通信問題、用通信解決計算問題，以支持海量設備的互聯(lián)和海量數(shù)據(jù)的傳輸及處理。5G采用網(wǎng)絡功能虛擬化（NFV）和軟件定義網(wǎng)絡（SDN），將第一次真正將智慧云和云端處理的有價值的信息傳輸?shù)街悄茉O備端。屆時，手機和電腦的應用水平將不再受限于設備本身的配置，而是可以借力云端獲得更強大的處理能力。
鮮為人知的是，5G的這種連接能力，對于未來科技也有著非凡意義。在本次2017年世界移動大會——上海展上，VR/AR、無人駕駛等備受關(guān)注，它們也是近些年頻繁被人談及的未來科技，代表著前沿發(fā)展的方向。不過，在部分業(yè)內(nèi)人士看來，5G才是此類未來科技真正落地的關(guān)鍵。
也許不少消費者都曾在體驗VR技術(shù)時感到眩暈，這實際上也是VR必須要解決的技術(shù)難題，而5G將給這一技術(shù)難題的解決帶來突破。“眩暈一定程度上是因為時延，就是當VR體驗者做出動作，整個系統(tǒng)從監(jiān)測動作到將運動反映到VR視野中會有一定的延遲滯后，觀眾就會感到暈，5G時延極短，所以會減輕由時延帶來的眩暈感，而如果是需要聯(lián)網(wǎng)的VR，那就更需要用到5G高速的數(shù)據(jù)傳播特性?！币苿油ㄐ欧治鰩燀椓傁蛴浾弑硎?。
事實上，無人駕駛同樣也將受益于5G的低延時。智能駕駛技術(shù)主要由傳感器、控制器和執(zhí)行器組成，當下4G網(wǎng)絡的支持可以做到部分無人駕駛（定速巡航、自動緊急剎車等），而5G在理論上可以支撐完全無人駕駛。因為更低的時延決定了駕駛系統(tǒng)能在更短的時間內(nèi)對突發(fā)情況做出快速反應。例如，車速達到120km/h時，前后車的動作只有15ms的時差，要在這15ms內(nèi)做出足夠快的響應（傳感器監(jiān)測環(huán)境傳輸數(shù)據(jù)，控制器接收數(shù)據(jù)進行計算，執(zhí)行器開始執(zhí)行），以4G約20ms的時延將會發(fā)生事故，而5G的時延是1ms，幾乎等于實時反應。
■終將助力經(jīng)濟
可促進眾多產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級
日前，廣東移動聯(lián)合上下游9家企業(yè)共同簽署“5G改變社會”產(chǎn)業(yè)推進倡議書，這些企業(yè)將在以下四個方面展開5G產(chǎn)業(yè)合作：一是成立5G重點技術(shù)實驗室，推進5G技術(shù)應用；二是以5G技術(shù)為產(chǎn)業(yè)合作與創(chuàng)新平臺，布局5G智能終端產(chǎn)業(yè)和5G網(wǎng)絡裝備產(chǎn)業(yè)；三是加快推進示范應用，掌握核心專利，盡早推出商用產(chǎn)品，降低使用成本及門檻；四是共同推進社會、企業(yè)、個人安全防護技術(shù)，聯(lián)合共同建設網(wǎng)絡安全體系。
記者注意到，與此前3G、4G發(fā)展時的相對封閉各自為政不同，在5G、物聯(lián)網(wǎng)的建設上，包括傳統(tǒng)運營商、系統(tǒng)設備商在內(nèi)的相關(guān)企業(yè)越來越強調(diào)合作共建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，而其背后，看重的正是新一代技術(shù)對社會變化的巨大推動力，對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的促進。
當前，車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能電表等大熱，其背后的技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)對時延和帶寬沒有非常嚴格的要求，但是對能量消耗很敏感。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵就是發(fā)展低功耗廣域網(wǎng)。以抄水表為例：以一個居民小區(qū)為范圍，定期人工抄水表就需要耗費一定的人力和時間，如果用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成抄水表的工作，那只需要在整個城市每一戶的水表安裝相關(guān)設備，讓數(shù)據(jù)以一定的時間周期上傳到管理中心就可以了。然而，常規(guī)的網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)會消耗很大能量，對于像抄水表這種定期上傳極少數(shù)據(jù)（一串數(shù)字）的終端，如果繼續(xù)采用常規(guī)網(wǎng)絡的話成本會很高，而5G的低功耗將可以讓低功耗廣域互聯(lián)再上一個臺階。以此類推，5G將在車聯(lián)網(wǎng)、智慧家居、智慧城市建設中“大展身手”，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。
而《白皮書》也預測，5G將在經(jīng)濟產(chǎn)出、經(jīng)濟增加值和就業(yè)增長上形成貢獻。從產(chǎn)出規(guī)?？?，2030年5G帶動的直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出將分別達到6.3萬億元和10.6萬億元。在直接產(chǎn)出方面，按照2020年5G正式商用算起，預計當年將帶動約4840億元直接產(chǎn)出，2025年、2030年將分別增長到3.3萬億、6.3萬億元，10年間的年均復合增長率為29%。在間接產(chǎn)出方面，2020年、2025年和2030年，5G將分別帶動1.2萬億、6.3萬億和10.6萬億元，年均復合增長率為24%。
《白皮書》還特別指出，5G商用將推動垂直行業(yè)的發(fā)展，各垂直行業(yè)將成為網(wǎng)絡設備支出主要力量。在5G商用初期，運營商將開展5G網(wǎng)絡大規(guī)模建設，預計2020年，電信運營商在5G網(wǎng)絡設備上的投資將超過2200億元，各行業(yè)在5G設備方面的支出超過540億元。隨著網(wǎng)絡部署持續(xù)完善，運營商網(wǎng)絡設備支出預計自2024年起將開始回落。同時隨著5G向垂直行業(yè)應用的滲透融合，各行業(yè)在5G設備上的支出將穩(wěn)步增長，成為帶動相關(guān)設備制造企業(yè)收入增長的主要力量。2030年，預計各行業(yè)各領(lǐng)域在5G設備上的支出將超過5200億元，在設備制造企業(yè)總收入中的占比接近69%。
測試數(shù)據(jù)
在廣州大學城外場測試中，廣東移動的5G網(wǎng)絡速率穩(wěn)定維持在2Gbps以上，在廣東聯(lián)通進行的測試中，速率水準也在此上下。據(jù)介紹，5G網(wǎng)絡將達到至少10倍于4G的峰值速率
5G還具備毫秒級時延和超高密度連接兩個“殺手級”特性。如連接數(shù)密度可達100萬個/平方公里，有效支持海量物聯(lián)網(wǎng)設備接入；流量密度可達10Mbps/平方米，支持未來千倍以上移動業(yè)務流量增長
商用時間
中國移動：計劃2020年實現(xiàn)5G全網(wǎng)商用
中國電信：2019年建成若干規(guī)模預商用網(wǎng)，2020年實現(xiàn)5G商用目標
中國聯(lián)通：2019年按預商用條件部署，2020年實行更大規(guī)模5G網(wǎng)絡部署
未來展望
手機和電腦的應用水平將不再受限于設備本身的配置，而是可以借力云端獲得更強大的處理能力
當下4G網(wǎng)絡的支持可以做到部分無人駕駛（定速巡航、自動緊急剎車等），而5G在理論上可以支撐完全無人駕駛
5G還將在車聯(lián)網(wǎng)、智慧家居、智慧城市建設中“大展身手”，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級
經(jīng)濟助力
《5G經(jīng)濟社會影響白皮書》指出，從產(chǎn)出規(guī)?？?，2030年5G帶動的直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出將分別達到6.3萬億和10.6萬億元
工商網(wǎng)監(jiān)
評論