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新科技 新篇章 5G助跑互联网+

2015-10-26宋伟《微型计算机》2015年10月下

移动互联网颠覆了传统移动通信业务模式,为用户提供前所未有的使用体验,深刻影响着人们工作生活的方方面面。面向未来,5G(第五代移动通信机技术)将推动人类社会信息交互方式的进一步升级,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的体验。

新科技 新篇章 5G助跑互联网+
新科技 新篇章 5G助跑互联网+

2015年9月8日,以“新科技·新篇章”为主题的Qualcomm中国2015高峰论坛在北京举行,共有包括行业主管部门、运营商、高校、手机OEM/ODM、行业协会、开发者、移动互联网初创企业以及媒体、分析师等近700人参加此次盛会。相比峰会上高通启动针对中国市场的“此刻 享未来”全新品牌推广活动,我们更关心的是大家在此次峰会中关于“5G助跑互联网+”的讨论。毕竟在强力的用户粘性助推下,如今的通信技术发展速度惊人,还没来得及思考如今的4G网络会为我们带来什么改变时,5G已经走入了我们的视野。

5G连接无限可能

对于5G的概念,现在还没有较明确的界定,不过通俗来说,5G指的是第五代移动通信技术,和现在的3G、4G网络相比,它具有高速度、低时延、低功耗和连接“万物”的特点。那么基于这些特点,5G将会带来什么?我们会用它来做什么?或许在现阶段,我们很难明确地回答这些问题。但是,关于它的未来,几乎每个人都有自己的想法。

在此次高通中国的峰会上,中国信息通信研究院通信标准研究所所长王志勤表示,现在的4G网络已经很普遍了,它带来的高速网络在移动互联网上给人的体验很好,而作为下一代移动通信技术的5G网络,必然会在移动互联网现有的基础上将移动互联网变得更加丰富多彩,比如在视频方面,5G也许可以提供8K高清视频的浏览。

而中国移动研究院副院长黄宇红则认为,我们想象中未来的5G就像我们的神经系统一样,遍布我们世界的各个角落,并让每个角落都连接起来。有了这种连接,就可以带来无限可能,无论是移动互联网还是物联网,甚至车联网等等,所有的物品都能成为我们生命的每一部分并发挥出大的智能化能力。

在我看来,如今的4G网络带来的是移动互联网更宽的带宽和更好的上网体验。从某种意义上来讲,5G在这方面也有相同的趋势,它同样会带来更宽的带宽和更高的峰值速率。而至于说更好地连接世界,甚至连接无限可能,就我个人来说,如果5G能将我们的学习、生活、工作联系起来,这对提升生活乐趣、学习和工作效率很有帮助。但另外一个方面,如何使得不同的行业通过无线互联网,更加准确有保证地接入到5G服务当中?如何让网络覆盖范围更广,给用户带来更好的体验?这些或许是产业界需要共同努力去解决的问题。

大部分用户都期待网络性能进一步提升,高速的5G网络可以满足这些需求。相信5G网络商用后,用户数量会呈指数式增长。
大部分用户都期待网络性能进一步提升,高速的5G网络可以满足这些需求。相信5G网络商用后,用户数量会呈指数式增长。

5G对网络提出的新要求

可能大家都遭遇过这种情况:当我们在明星演唱会现场或者重大比赛现场用手机连接网络的时候,我们通常会发现自己的网络速度很慢,甚至连清晰地通话都成问题。如今的3G、4G网络都会出现这种因为大量的人群接入而导致网络过载的现象,那么具备高速度特点的5G又会对网络提出哪些新的要求?

对于这一点,黄宇红认为,我们可以根据《5G愿景与需求白皮书》把5G主要的场景归纳为4大类,5G未来面向的两大驱动力也将是我们熟悉的移动互联网和物联网。在移动互联网方面,超高速率、超密集区域的需求和应用带宽的需求是5G对网络提出的新要求。“超高速率、超密集区域的需求”简单来说就是要提高网络负载能力,让5G在城市密集区也能正常使用。未来的虚拟现实、增强现实等进入我们家庭的场景对网络带宽的要求很高,这些场景必然会使用到5G网络,更宽的网络带宽对满足用户,无论是生活、工作还是家庭的需要都很重要,这也是5G带来的挑战。

此外,边远地区或者人口相对稀疏的地方也需要随时随地上网获得信息服务。未来,这些地方也会有对类似高清视频、3D、虚拟现实以及增强现实的需求,这就要求5G网络不仅具有超高速率的特点,还要有全方位覆盖能力。

物联网方面,黄宇红认为5G对其提出的新要求主要体现在超大连接和超可靠性两方面。在5G时代,世间万物都能互联,网络中连接的数量非常多,几乎所有的物品都能够相互连接。而现在的智能家居、智能穿戴和智能手机等都在逐渐向万物互联的趋势发展,但现有的技术并不能很好地满足这种需求,满足“超大连接”自然就成了5G提出的新要求。5G对物联网提出的另外一个新要求则是“超可靠性”,或者说是超高的安全可靠性。不论是车联网还是工业互联网,它们对网络连接的主要要求是可靠、安全性高。在网络的高延迟情况下,机器人生产、汽车自动驾驶都可能发生不可控或者其他的危险情况,相信这是每个人都不希望发生的,所以将高速低延迟的5G应用在这些场景非常合适。满足这些要求之后,相信5G能做到无所不能。

性能需求和效率需求共同定义了5G的关键能力
性能需求和效率需求共同定义了5G的关键能力

在我看来,5G还对硬件技术提出了新的要求。尽管如今智能手机的硬件配置越来越高,但在当前的4G网络下也会出现手机打开某些超大视频文件而死机,流量偷跑的现象,其主要原因是手机因为某些因素死机而处理不了那么多的传输数据。可以想象,在未来的5G时代,面对高速传输的大量数据,连接网络的终端必须要在硬件技术上革新以承受高速网络和大量数据的冲击,或者说在5G网络下,联网设备应该具备更强的硬件技术。

5G时代需要哪些技术创新?

在此次峰会的圆桌会议上,来自华为的余泉认为,5G时代需要的是网络技术上的创新。首先,5G时代的流量非常大,按照现在蜂窝网络的结构,所有的流量都要汇集到一个点之后再分散出去,这样流量的成本会增加,因此在大流量时代如何降低流量成本是大家需要考虑和革新的问题。其次,网络如何适应新的情况?现有的互联网架构能不能适应在5G这个全连接的时代下的超大流量和超多的连接以及各种不同的业务?这些都是需要技术创新的地方。另外,余泉也提到,找到适合高频的蜂窝技术是目前迫切需要革新的地方,但具体到哪些技术,他透露说现在有很多的厂家都在共同努力。

高通技术副总裁范明熙也对此表示认同,他指出,我们现在移动互联网的需求还会不断增加,这对运营商来说就需要更多的频谱,但是从频谱来说,今天大部分的低频段频谱已经都被用了,所以5G的频谱可能会稍微高一点。那么,如果需要更高的频谱、更宽的带宽,怎样用技术来解决这个覆盖的问题,这需要革命性的技术创新。从另外一个层面看,如果我们把移动互联网应用到行业里去,我们会发现今天的网络虽然是不错的,但是对行业来说,在未来还需要更低的延迟以更加精准、紧急地控制机器人,随着运算速度的不断提升,5G网络下的延迟可以减少到一个毫秒以内。所以在这方面也需要技术上的创新。

针对5G时代需要的技术创新,范明熙还补充到,如果我们需要更多的应用场景,怎样让如此多的装置在连入网络的同时又能保持连接的状态,在保持连接的状态之外,还能不被打断连接,使得网络不受限制?在这方面,像以前我们看的类似CDMA的技术可能会重新在物联网上出现,只不过会是另一种革命性的新技术。5G并不是一个应用场景使用一种结构,如何用同样的结构覆盖不同的接入场景?我们怎样从网络的核心、云端逐渐连接到网络边缘,使整个网络变得更加灵活?这些都是需要技术创新的地方。

中兴5G基站早在MWC 2015上就已亮相,其内嵌了128个天线,吞吐量比现有的4G高4至6倍,已经具备商用能力,而中兴的Pre 5G技术可提前将5G技术应用于现网中。
中兴5G基站早在MWC 2015上就已亮相,其内嵌了128个天线,吞吐量比现有的4G高4至6倍,已经具备商用能力,而中兴的Pre 5G技术可提前将5G技术应用于现网中。

政府如何推进?厂商和产业界如何合作?

其实5G离我们并不遥远,那么,政府又是如何推进的?

据王志勤介绍,我们国家的5G工作主要依靠IMT-2020(5G)推进组来做,目前整个产业界的技术标准则是围绕着3GPP来做的,中国也将从2016年开始启动5G的标准研究,预计在2018年完成第一个版本的5G标准。在频谱方面,我们国家会考虑4到6赫兹之间的频率,这种低频段可用于未来移动通讯的业务和应用,对于5G的高频段,后会在ITU的层面确定,而相关的研究工作也在跟进,预计在2020年5G标准成熟之后,商业应用会有新的起步。

对于厂商和产业界如何合作的问题,黄宇红谈了自己的看法。她认为,成功离不开开放和合作,技术和标准上的成功更要以市场化为导向,无论是研究技术、做产业还是走向商业,都要以市场为发展目标。无论是研究、标准还是生产制造抑或是商用,相关的企业都要一起合作,对于未来的5G,也同样需要大家的合作来开展和推进。在5G时代,除了以人为主的移动互联网外,不论是物联网、垂直市场,还是个人用户,都需要产业链上更多的合作。而5G技术方面也是如此,应该采取开放合作的方式让大家怀着共同利益来做这个产业,而不要只想到自己的利益上,任何只考虑自己利益的工作,它的技术一定不会成功。

余泉也表示,全球大部分的玩家应该达成一个基本的共识,推一个全球统一的标准。在5G时代,技术包括应用、网络的规模达到一个非常大的程度时,统一的标准对社会对整个经济甚至对所有的玩家来说都是有利的。另外,中国巨大的市场需要国际厂家以一个更加开放的心态和更加开放的方式参与到中国5G的进程当中,大家共同来构建更好的产业、更大的产业,这样每个人都能分得大的蛋糕。

5G网络凭借高速、低延迟的特点必将促进未来智能交通的发展。爱立信在2015中国通信展上已经展出了5G智能巴士概念模型。

5G网络凭借高速、低延迟的特点必将促进未来智能交通的发展。爱立信在2015中国通信展上已经展出了5G智能巴士概念模型。
5G网络凭借高速、低延迟的特点必将促进未来智能交通的发展。爱立信在2015中国通信展上已经展出了5G智能巴士概念模型。

5G带来的影响

在百度研究院原常务副院长余凯看来,手机只是互联网发展过程中的一个中间形态,并不是我们的未来,人们将太多的时间用在手机上是一种不正常的现象,未来的互联网形态应该是一个机器人跟生物意义共存的网络形态。这些硬件不光是连接,还将具有感知环境、人机交互、决策控制的能力。因此,我们在未来追求的不是技术意义上的更快更高更强,而应该追求在特定多样化的使用场景下更好的用户体验。

事实上,超快的传输速率和超大的带宽只是5G网络的优势之一,而智能手机也只是接入5G网络的终端之一。从这方面来看,5G网络带来的影响不仅仅体现在更快的上网体验上,超快的传输速率和超大的带宽优势能让它应用到更多特定的场景,这也让我们更加注重特定场景下的体验。相信在未来,不论是人还是交通工具、公共设施、甚至花草树木,每一个物体都能通过传感器和5G网络实现互联互通,从而形成一个完全智能化的数字网络社会。这也正如中国移动研究院副院长黄宇红所说“5G就像我们的神经系统一样,遍布在世界的每一个角落,并将每个角落联系起来。”可以肯定的是,5G将连接健康、家居、汽车等等众多与生活密切相关的智能领域,而这些特定的应用场景在5G网络的帮助下必然也会得到更好地发展。

比如在近比较火的车联网方面,怎样使大家在智能交通的行驶上更安全(无论是车与车的安全,还是车与行人的安全),如何管理智能交通?5G网络凭借高速低延迟的特点在这个产业链里大有可为。另外,在机器人工业生产方面,产业链人士认为,在人与物、物与物的通信领域,虚拟现实、感触性Internet、工业界控制等愿景都将在5G的世界里得到应用和改善,特别是在一些人类不可及或者危险的工业或生活场景中,高速和低时延的优质用户体验将为人类带来摆脱危险的可能以及更多便利和潜在想象空间。有关这方面的实验,目前已经有企业成功研制出了世界上首个上网速率达到10G/秒的准5G样机,这是一个叫艾米的机器人画家产品,我们可以通过5G遥控技术,把画师的一笔一划实时同步传输给机械手,用以实现快速画像。虽然只是一个小小的实验,但在未来成熟的5G网络时代,大规模的工业机器人生产完全可以依靠5G网络工作。

另一方面,5G网络同样会促进互联网企业格局变化,推动产业发展。传统的互联网是以信息传输为核心,具有自由、开放、共享的特点,而5G网络之后,正如前文所说,我们必将会从互联网时代过渡到智能互联网时代,方便、高效、安全以及管理会成为它的真正核心。而有发展前景的业务,不再是仅仅免费,也不是简单的信息传输,基于5G网络、智能感应、大数据能力的智能服务才是发展的机会,智能交通、智能健康、智能家具、移动电子商务、现代物流、现代工业、现代农业、电子支付和互联网金融的变化会导致社会领域的巨大改变。这个过程中,只知道守住传统互联网,只会建一个网站,不能提供更丰富、细致、基于智能硬件的服务,很难找到未来和机会。而那些更早把智能化融入到网络中,通过智能硬件整合业务的公司会在变化中形成更多的机会。高通中国区董事长孟樸也认为,下一代的互联网,我们看到的都将是“连接上千亿终端”的能力,我们相信未来的每一个电子产品都能与互联网相连,都将有现在智能终端的影子,依靠这些连接,大家可以一起推动产业的发展。孟樸谈到的“连接”的基础正是未来的5G网络。

写在后

正如高通中国区董事长孟樸所说,“现在我们讲到‘互联网+’,讲到下一代的互联网,我们看到的都将是‘连接上千亿终端’的能力,我们相信,未来的每一个电子产品,都将能与互联网相连,都将有现在智能终端的影子。”所有的这些愿景都建立在5G网络基础之上,随着全球LTE网络演进,国内外的很多通信制造商与国际标准联盟已经开始研究5G标准与商用,在“互联网+”战略引导之下,中国的研究水平与国外同步,相信即将到来的5G会更好地助跑“互联网+”。

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