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5G網絡正式商用。

從4G到5G,新一代的移動通信技術,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,5G網絡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身上有很多新標簽:“大規模天線”“新的編碼技術”“超密集組網”……5G的“高帶寬、高速率”這兩個有別于4G的特性,使得5G網絡的峰值速度比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最基礎的本領,5G更大的“威力”,在于它的“低時延”特性。4G網絡下,終端到基站的時延一般為5毫秒,終端到服務器的時延為50~100毫秒。5G網絡下,終端到基站的時延可降低到1毫秒,終端到服務器達10毫秒。

如果你是一位電子游戲玩家,那么5G的這一優勢,能給你帶來更好的游戲體驗?！坝绕涫怯檬謾C打實時類對戰游戲時,游戲時延將大大降低?！编噦ジ嬖V記者。

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

“人工智能”“虛擬現實”“車聯網”“物聯網”……這些科技領域的“新風口”,正在改變我們的生活。但4G網絡技術的“天花板”,某種程度上,讓這類技術的潛能難以充分發揮。

如虛擬現實技術,VR、AR設備雖經過幾次迭代,但目前大多數設備的視覺效果仍不佳,其中一方面的原因和網絡環境有關。而5G的高速率、低時延的特性將改變這種現狀。賽迪顧問機構曾預測,5G網絡大規模商用后,VR、AR設備的出貨量將達到千萬臺級別。

“5G技術天生是為自動駕駛服務的”,在鄧偉看來,5G的高速率、高穩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,并對周圍環境做出迅速判斷反應,以及對車輛的遠程控制,這些都對數據傳輸的可靠性、速率有很高的要求?！倍?G網絡的普及,會極大地推動無人駕駛應用場景的發展。

除了“無人駕駛”,借5G網絡這股“東風”,2020年之后,“遠程手術”“智能家居”等應用場景也將進一步走近消費者。根據目前業界的分析,全球5G應用領域將主要集中在車聯網、公共安全、智慧城市、媒體及信息娛樂四個方面。這也是業界人士認為5G網絡最大的價值,“能夠和更多的產業深度融合”。據賽迪顧問機構預測,我國5G產業總體市場規模將達到1.15萬億元,比4G產業總體市場規模增長接近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看到中國電信已經搭建了5G基站設備,并開始著手5G外場試驗。

中國電信北京研究院網絡技術與規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試驗網絡,并進行組網測試。測試的內容包括5G信號的覆蓋能力、強度、基站間的切換、4G和5G核心網之間的互操作等等。同時,中國電信會針對不同城市的發展規劃,配備不同的測試業務。

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規模外場試驗;中國聯通將在北京、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標準 融入更多中國智慧

今年6月,5G國際標準的出臺,被視為5G“破殼”。

6月,3GPP 5G NR標準SA(獨立組網)方案正式完成并發布,標志著首個真正完整意義的國際5G標準正式出爐。SA獨立組網相對于NSA(非獨立組網)存在,其引入的新能力也是5G區別于4G的一個重要特征。NSA模式是只建5G基站,不建5G核心網,不能做到終端到終端直達的5G網絡,信號傳輸要經過的路徑多,時延也很長,不能很好地支持網路切片、邊緣計算等5G的技術特征。而SA獨立組網模式下,5G的基站連接5G的核心網,可通過核心網下沉部署到基站側,使傳輸信號所需要經過的路徑很少,可以直接從基站側到達業務服務器。

賽迪顧問股份有限公司高級咨詢師李朕告訴記者,SA獨立組網方案的凍結,意味著基于5G網絡的移動終端設備,可以在統一的標準下,開始進行研發生產測試。據媒體報道,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PC、華為的5G手機等。

中國聯通網絡技術研究院5G項目組負責人王友祥認為,在5G的國際標準制定上,中國比以往任何時候都有“話語權”。在已經凍結的SA方案里,有一個重要的服務化架構(SBA),這個架構就是以中國為主導提出的。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,中國正力爭成為領跑者之一。

從2013年開始,我國工信部、發改委和科技部聯合推動成立了IMT-2020(5G)推進組,從國家層面,統一組織運營商和設備廠商,全面推進5G研發、國際合作和融合創新發展。這在很多行業人士看來,是我國推進5G的一個標志性起點。

如在帶動標準制定上,中國移動向3GPP提交文稿1000余篇,擔任了3個工作組副主席職務,擔任了“需求與場景”“5G網絡架構”等多個報告人職務;中國電信共主導5G國際標準立項30余項,提交國際標準文稿400多篇,獲得技術專利保護100余項。同時,中國電信牽頭國家重大專項7項,包括《5G網絡邊緣計算技術研發、標準化與驗證》和《5G多無線接口融合架構及關鍵技術研發、試驗與驗證》等;中國聯通成立了5G創新中心,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,發布16項5G相關產業白皮書,成立并推進了多個產業聯盟。據王友祥介紹,目前,聯通集團從管理部門到網絡發展、政企、市場和各研究單位,都將5G列為重點工作。

有行業分析機構認為,5G面世后,互聯網業務對運營商傳統業務的替代效應,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。王友祥認為,在TO C(面向個人)的市場上,目前通訊網絡等業務的普及度很高,運營商面臨的發展壓力巨大,“5G時代,運營商應該更多的開拓TO B(面向企業)的市場?！?/p>

相較于傳統的移動用戶群體,面對功能強大的5G網絡,電信運營商加快了在垂直行業上的布局,“在垂直行業的應用上,5G對電信運營商是一個更大的契機?！毙涎嘞几嬖V記者。

在5G應用培育方面,中國移動成立了5G聯創中心,在全球建立了12個開放實驗室,已經發展了130家合作伙伴,匯集聯合各行業合作伙伴,聚焦能源、交通、醫療、工業、視頻娛樂、智慧城市等應用,開展新業務、新應用和新的商業模式的孵化和探索,為5G的全面商用做準備;中國聯通組建了多個產業聯盟,如中國聯通5G工業互聯網產業聯盟、中國聯通物聯網產業聯盟等等;中國電信在5G應用研發方面聚焦于探索新的商業模式,將5G的技術特性與云(霧)計算、物聯網等相結合,實現與垂直行業的跨界融合。

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、任務重。

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

5G的SA組網模式具有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在安全、服務上的傳輸保障。因此,更多運營商還是會選擇SA作為目標網絡架構,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。而國內運營商傾向于選擇SA組網,這也需要運營商對5G核心網進行新建,并且能將目前存量的核心網、用戶數據,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研究所總工劉光毅就表示,5G網絡要商用,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業對設備開發等各方面的支持。希望政府能夠盡快明確5G頻率的分配方案,這樣產業鏈便可以集中精力進行產品的優化和完善,確保2020年5G商用。

據邢燕霞介紹,在產業研發和網絡部署方面,也有不少問題。如網絡云化部署經驗少、安全挑戰環節多,“這是業界碰到的新問題”?！皩τ谶\營商來說,要解決的難題是如何做好組網,讓5G網絡性能更優,更好服務大眾用戶和垂直行業用戶”,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穿透性問題。“這需要從現在就開始研究組網方案的問題,以及4G網絡和5G網絡如何順利進行互操作,確保業務的連續性?！?/p>

而建立一個完備的網絡,讓各種垂直業務能順利地“跑”起來也很重要。“運營商更要關注網絡切片如何更好地服務垂直行業,滿足垂直行業的個性化需求?！毙涎嘞几嬖V記者?！拔磥淼木W絡將走向‘云化’,運營商面臨著轉型問題,如何擺脫傳統架構,走向云網協同時代?網絡轉型增加了運營商的人才需求?！蓖跤严檎f,這是全球運營商都會面臨的問題,“原來運營商以通訊領域的人才需求為主,但未來需要更多的軟件工程師?！?/p>

5G商用進入倒數計時階段,終端設備的研發生產怎么辦?鄧偉告訴記者,和4G組網模式不同,5G目前有兩種組網模式,由此,終端在研發上要考慮到獨立組網和非獨立組網兩種模式?！斑@本身就意味著更大的研發成本,尤其是非獨立組網的終端,實現復雜度較高?！?/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,終端設備既要支持5G這個“新生兒”,也要保證4G、3G傳統網絡用戶的正常使用。所以在設計上,終端需要支持多頻多模,復雜度大大提升?！翱湛?G物理層器件的挑戰也很大,包括高頻濾波器、功率放大器和模數/數模轉換器等器件,這些器件的產業規模、良品率、穩定性和性價比等方面需進一步提升?！?/p>

“芯片”是近期廣受關注的領域,在5G基帶芯片上,高通是全球的領跑者,也是國內設備廠商的合作伙伴,“國內在核心芯片上還比較薄弱,需要加強自主研發。”李朕告訴記者。

5G最終實現商用,將是產業界共同努力的結果。

(記者 寧迪)