世界移動(dòng)大會(huì)·上海（MWC2016）特別報(bào)道：全方位深入解讀下一代通信網(wǎng)絡(luò)5G
5G始終蒙著一層神秘的面紗，人們對(duì)未來(lái)美好生活的描述，總是不免夾雜著美輪美奐的溢美之詞，對(duì)于普通老百姓來(lái)說(shuō)，5G仍是一個(gè)神話。6月29日，2016世界移動(dòng)大會(huì)·上海開幕，全球通信業(yè)最權(quán)威的業(yè)者濟(jì)濟(jì)一堂圍繞5G和下一代網(wǎng)絡(luò)的話題展開討論，他們希望向世界傳遞出一個(gè)真實(shí)的5G世界。
神話和現(xiàn)實(shí)之間的距離，是人們認(rèn)知5G必須越過(guò)的坎兒，我們每個(gè)人都有權(quán)利搞清楚：未來(lái)的5G究竟是怎樣一番光景？不是天花亂墜的，而是實(shí)實(shí)在在的。
■IT時(shí)報(bào)記者 王昕 郝俊慧 吳雨欣
技術(shù)篇
神話 5G可以快到飛起來(lái)
現(xiàn)實(shí) 標(biāo)準(zhǔn)還未確定，千兆應(yīng)該是標(biāo)配
“快到飛起來(lái)”，就像國(guó)內(nèi)某手機(jī)品牌的廣告語(yǔ)，5G網(wǎng)絡(luò)的極致網(wǎng)速將超過(guò)千兆（1Gbps）。
盡管5G的標(biāo)準(zhǔn)還未最終確立，但一些關(guān)鍵能力在全球范圍內(nèi)基本達(dá)成共識(shí)，其中大家最關(guān)心的是網(wǎng)速，5G將可以支持1Gbps以上的用戶體驗(yàn)速率，是4G的5到10倍。
千兆有多快？舉個(gè)例子，未來(lái)當(dāng)人們?cè)偃ビ暗曩?gòu)買4K電影時(shí)不用再取回一張光碟，只要掏出手機(jī)或Pad，幾十秒鐘之內(nèi)，影碟店就可以“立等可取”地將大容量電影無(wú)線傳輸?shù)侥愕囊苿?dòng)終端上。
同樣，VR直播、3D全息影像等超高帶寬應(yīng)用都可以借此成為現(xiàn)實(shí)，屆時(shí)視頻聊天的雙方可以做到真正身臨其境，革命性提升當(dāng)前的視頻直播畫質(zhì)。
那千兆是不是5G的終點(diǎn)呢？當(dāng)然不是。即便標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一，但已經(jīng)有廠商將實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)提升到了10Gbps。在MWC2016的諾基亞上海貝爾展臺(tái)，一套標(biāo)有“Air Scale 5G就緒基站聯(lián)合演示”的設(shè)備顯示，下載速率已經(jīng)達(dá)到9.828Gbps，時(shí)延為0.95ms。工程師告訴記者，這套設(shè)備已經(jīng)基本成熟，一旦標(biāo)準(zhǔn)確立，運(yùn)營(yíng)商開始部署，只需要通過(guò)軟件升級(jí)，便可以直接升級(jí)至5G。
當(dāng)然，5G時(shí)代，并不意味著原先的3G、4G和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都沒用了，事實(shí)上，未來(lái)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)高度融合和兼容的網(wǎng)絡(luò)。在諾基亞上海貝爾對(duì)于5G的演示中可以看到，在鋼筋水泥的城市森林中，一個(gè)移動(dòng)用戶所能上網(wǎng)的速率隨著建筑物的不同遮擋而上下調(diào)整，但4G、5G和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)同時(shí)可以使用，且網(wǎng)速是疊加的，最低時(shí)網(wǎng)速差不多有100Mbps，最高時(shí)網(wǎng)速近5Gbps。
神話 一覺醒來(lái)，就進(jìn)入5G時(shí)代了
現(xiàn)實(shí) 其實(shí)我們每天都離5G更近了一點(diǎn)
5G商用肯定不是一蹴而就的。5G不是新開通的高速列車，哪天開通，哪天列車的行駛速度就一下子提升上去了。
把5G的逐步演進(jìn)比作高速公路似乎更為合適，5G核心技術(shù)之一的載波聚合技術(shù)就是讓多條信息高速公路（頻段）同時(shí)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸。高通研發(fā)高級(jí)副總裁范明熙解釋，第一步，LTE和Wi-Fi融合技術(shù)會(huì)將LTE作為主載波（主車道），Wi-Fi作為副載波（副車道）；更進(jìn)一步，LTE授權(quán)頻段作為主載波的同時(shí)，還可以將非授權(quán)頻段（原來(lái)被認(rèn)為不適合行車的道路也被“改建”成高速公路）作為副載波；再后來(lái)，可以將LTE作為主載波，5G作為副載波，如此一步步演進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)向未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的不斷推進(jìn)。
5G聯(lián)合創(chuàng)新中心成員的中興則認(rèn)為對(duì)于現(xiàn)階段而言，Pre5G更重要。所謂Pre5G是提前將部分具備商用能力的5G關(guān)鍵技術(shù)（比如Massive MIMO大規(guī)模天線陣）應(yīng)用于4G網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)網(wǎng)4G商用終端的5G體驗(yàn)；也包含了3GPP架構(gòu)下的LTE-A Pro相關(guān)技術(shù)增強(qiáng)以及多個(gè)5G拓展技術(shù)，結(jié)合中興通訊自有創(chuàng)新技術(shù)和3GPP LTE-A Pro技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)的后向平滑演進(jìn)，并最終與5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫銜接?！澳憧梢园裀re5G理解成4G+，它的特點(diǎn)是把5G的技術(shù)在4G上商用，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)變，也不會(huì)更改4G的終端。”中興5G方面的講解員喬磊告訴《IT時(shí)報(bào)》記者。
所以5G時(shí)代不是一夜到來(lái)的，而是不斷遞進(jìn)的，可以說(shuō)，我們每天都在離5G更近一點(diǎn)。
神話 5G和慢網(wǎng)速?gòu)氐渍f(shuō)再見
現(xiàn)實(shí) 慢到“渣”的也是5G
慢到渣的也是5G網(wǎng)絡(luò)？沒錯(cuò)，物聯(lián)網(wǎng)是5G最重要的組成部門之一，基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT)是一種非常常見的企業(yè)級(jí)應(yīng)用形式，市場(chǎng)前景非常廣闊，但它的速率可能只有100Kbps。例如，在一個(gè)工礦廠區(qū)，方圓一公里內(nèi)就密集地布設(shè)了幾十萬(wàn)個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，雖然這些終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)速幾乎沒有要求，但它們的數(shù)量卻異常龐大——無(wú)法想象，一個(gè)基站可以為數(shù)十萬(wàn)個(gè)人同時(shí)服務(wù)，但在5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)世界里，這將成為現(xiàn)實(shí)。
根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室2016年的最新預(yù)測(cè)， 物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備將從2014年的16億增長(zhǎng)到2020年的200億到460億，這其中還不包括可穿戴設(shè)備。此外，在可見的未來(lái)，通過(guò)蜂窩網(wǎng)通信的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到16億到46億。
“除了無(wú)人駕駛，中國(guó)移動(dòng)新能源汽車監(jiān)控系統(tǒng)、公務(wù)車智能化管理平臺(tái)和物聯(lián)卡都是物聯(lián)網(wǎng)的具體體現(xiàn)。其中，物聯(lián)卡就是基于公眾物聯(lián)網(wǎng)，面向物聯(lián)網(wǎng)用戶提供的移動(dòng)通信接入服務(wù)，目前，車聯(lián)網(wǎng)和金融是使用物聯(lián)卡最多的行業(yè)?！敝幸莆锫?lián)網(wǎng)有限公司的市場(chǎng)研究員曾永樂向《IT時(shí)報(bào)》記者介紹。目前，中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)支持多種網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議，可以輕松接入各種物體、智能家居、汽車、穿戴設(shè)備、行業(yè)終端。
和5G相比，NB-IoT最大的優(yōu)勢(shì)在于專利標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)凍結(jié)，這其實(shí)意味標(biāo)準(zhǔn)已基本確定，廠商們可以放開手大干一場(chǎng)了。
據(jù)高通產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)沈磊介紹，高通MDM9X07物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器芯片目前已獲得超過(guò)60家制造商的100余款設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)Cat 1標(biāo)準(zhǔn)（1.4MHz窄帶寬）；而預(yù)計(jì)將在2017年初發(fā)布的MDM9206芯片則可以通過(guò)軟件升級(jí)支持NB-IoT，下探至200kHz的窄帶寬。這將讓上述工礦廠區(qū)的場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)成為可能。
聯(lián)發(fā)科的工作人員也透露，集成NB-IoT的芯片今年下半年到明年上半年應(yīng)該可以成熟并上市。華為開發(fā)設(shè)計(jì)的IoT“1+2+1”整體商業(yè)解決方案，也正聚焦車聯(lián)網(wǎng)、智慧家庭和基于NB-IoT的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，而中興的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景也是基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT的端到端解決方案，并通過(guò)自主研發(fā)NB-IoT芯片、模組和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)等展示中興在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域端到端的提供能力。
在接入側(cè)，諾基亞上海貝爾已經(jīng)可以支持所有的3GPP IoT無(wú)線技術(shù) ，并于今年4月初在中國(guó)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室完成了中國(guó)第一個(gè)NB-IoT方案驗(yàn)證。諾基亞通信中國(guó)與上海貝爾聯(lián)合管理團(tuán)隊(duì)總裁王建亞解釋，早期一個(gè)基站最多能連接1000多個(gè)用戶，但未來(lái)一個(gè)基站將可支持超過(guò)100萬(wàn)用戶。
利用NB-IoT，5G將能夠在無(wú)需增加基站覆蓋的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于地下、礦井、墻體等場(chǎng)景的超強(qiáng)穿透和深度覆蓋，“未來(lái)，也許物聯(lián)網(wǎng)終端可以嵌入到建筑物中，而超低的功耗表現(xiàn)可以讓兩節(jié)AA 5號(hào)電池就能支持10年以上的超長(zhǎng)使用?！?/p>
神話 5G是可以托付生死的網(wǎng)絡(luò)
現(xiàn)實(shí) 極端可靠性是技術(shù)上的最大挑戰(zhàn)
斷線了，微信刷不出來(lái)……在抱怨兩句的同時(shí)，我們大可以一笑而過(guò)，但在一些關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域可馬虎不得，5G目前已經(jīng)準(zhǔn)備在汽車、機(jī)器人、醫(yī)療健康等領(lǐng)域大展身手，這就需要5G網(wǎng)絡(luò)保證絕對(duì)的可靠性。
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延要求通常是毫秒級(jí)別，同樣，如果一臺(tái)遠(yuǎn)程手術(shù)正在進(jìn)行，保障兩地醫(yī)生實(shí)時(shí)互動(dòng)的5G網(wǎng)絡(luò)也不能有絲毫的差池。從諾基亞上海貝爾所做的測(cè)試來(lái)看，通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)在傳感器之間進(jìn)行連接，速度是151毫秒，但通過(guò)5G，時(shí)延只有9毫秒。
現(xiàn)在，人們對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)的理解常常是，例如手機(jī)可以智能分辨出當(dāng)前的Wi-Fi和4G網(wǎng)速，擇優(yōu)選擇網(wǎng)絡(luò)，通俗說(shuō)，就是哪個(gè)快上哪個(gè)；而在5G時(shí)代，4G、5G網(wǎng)絡(luò)常常是實(shí)時(shí)雙連接的，也就是說(shuō)，保持多路同時(shí)連接，從而保證了連接的可靠性。5G為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上了“雙保險(xiǎn)”，甚至“三保險(xiǎn)”，不允許有任何“宕機(jī)”情況出現(xiàn)。
據(jù)物聯(lián)網(wǎng)芯片提供商Movidius公司市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Gary Brown介紹，無(wú)人機(jī)也是典型的對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求可靠性極高的應(yīng)用，Movidius公司的芯片目前已被中國(guó)無(wú)人機(jī)廠商采用，新型的無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)指定物體的持續(xù)追蹤，并智能化地避開山體、樹木。
對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)潛在的最大技術(shù)挑戰(zhàn)，華為無(wú)線技術(shù)實(shí)驗(yàn)室高級(jí)總監(jiān)朱佩英認(rèn)為，在一些場(chǎng)景下，5G數(shù)據(jù)傳輸距離長(zhǎng)，并且需要跨越不同的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，長(zhǎng)期來(lái)看，毫秒級(jí)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是面臨的長(zhǎng)期挑戰(zhàn)。也就是說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)需要可靠、穩(wěn)定地保證10毫秒以下的響應(yīng)速度，仍然不是一件很容易的事情。
產(chǎn)業(yè)篇
神話 第一個(gè)商用5G真的很牛？
現(xiàn)實(shí) 只有風(fēng)口上的豬才能飛得起來(lái)
毫無(wú)疑問，全球業(yè)界正在展開一場(chǎng)有關(guān)5G的軍備競(jìng)賽。
“2個(gè)低頻站點(diǎn)、1個(gè)高頻站點(diǎn)、8個(gè)高頻UE、16個(gè)低頻UE，這是華為聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)對(duì)5G進(jìn)行的外場(chǎng)測(cè)試，5G高低頻混合組網(wǎng)，外場(chǎng)測(cè)試顯示，使用高頻段1GHz帶寬和低頻段200MHz帶寬，小區(qū)峰值速率能達(dá)到50Gbps?！比A為展臺(tái)的“5G超級(jí)連接之路”吸引了不少參展人員的駐足。
中國(guó)移動(dòng)展臺(tái)同樣人聲鼎沸，一口氣展出了5G新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、容器化ICT融合、用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)、軟件定義空口、5G信道測(cè)量?jī)x表、新型多址樣機(jī)、SDAI樣機(jī)等5G關(guān)鍵技術(shù)及核心產(chǎn)品。相較于中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通，中國(guó)移動(dòng)對(duì)5G建設(shè)的態(tài)勢(shì)如火如荼，并在今年2月份聯(lián)合首批11家合作伙伴，啟動(dòng)了中國(guó)移動(dòng)5G聯(lián)合創(chuàng)新中心，共同促進(jìn)5G發(fā)展。
“此次展出的5G產(chǎn)品，有一部分是中國(guó)移動(dòng)與合作伙伴在5G聯(lián)合創(chuàng)新系列的成果，比如，3.5GHz低頻段5G樣機(jī)、6GHz以上高頻段5G樣機(jī)、5G網(wǎng)絡(luò)切片解決方案是與華為聯(lián)合展出的，3D—MIMO樣機(jī)則是與中興聯(lián)合展出?！睋?jù)中國(guó)移動(dòng)展區(qū)的工作人員介紹，此次中國(guó)移動(dòng)與華為聯(lián)合展出的5G C波段樣機(jī)，是業(yè)內(nèi)第一個(gè)面向預(yù)商用產(chǎn)品形態(tài)的小型化低頻樣機(jī)。接下來(lái)，會(huì)與華為進(jìn)一步開展3.5GHz低頻段5G系統(tǒng)功能與性能驗(yàn)證，為5G在系統(tǒng)設(shè)備層面的產(chǎn)業(yè)化與預(yù)商用做好技術(shù)準(zhǔn)備。
無(wú)論通信設(shè)備廠商，還是電信運(yùn)營(yíng)商，都希望能在5G的商業(yè)化、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)等方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。對(duì)此，中國(guó)通信消費(fèi)者難免回憶起當(dāng)年3G起步至少晚了5年的“悲慘經(jīng)歷”，希望在中國(guó)通信市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)鏈異常強(qiáng)大的今天，中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商能搶先商用5G。
對(duì)于這個(gè)話題，日本最大電信運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DOCOMO首席技術(shù)官尾上誠(chéng)藏最有發(fā)言權(quán)，他回憶，當(dāng)年NTT搶在2001至2002年就全球首個(gè)商用了3G網(wǎng)絡(luò)，而事實(shí)上，此后的2-3年間，3G生態(tài)的發(fā)展幾乎是停滯的，“當(dāng)時(shí)同行業(yè)都像看待怪物那樣看待NTT，覺得不可思議”，直至全球化3G浪潮來(lái)襲，NTT的3G業(yè)務(wù)才步入了正軌。后來(lái)，NTT在上馬LTE 4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就沒有選擇再次“冒進(jìn)”。
中國(guó)電信董事長(zhǎng)楊杰發(fā)表演講時(shí)表示，智能化服務(wù)時(shí)代即將到來(lái)，中國(guó)電信將實(shí)施智能牽引，轉(zhuǎn)型升級(jí)，做領(lǐng)先的綜合智能信息服務(wù)運(yùn)營(yíng)商。中國(guó)電信將在網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、運(yùn)營(yíng)、管理全面重構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)智能化、業(yè)務(wù)生態(tài)化、運(yùn)營(yíng)智慧化”的轉(zhuǎn)型3.0目標(biāo)。如果說(shuō)5G是一個(gè)目標(biāo)，那么智能化的運(yùn)營(yíng)商將是最佳的平臺(tái)和基礎(chǔ)。
中國(guó)移動(dòng)總裁李躍則在自己的主旨演講中強(qiáng)調(diào)了4G的重要性，“4G在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的流量占比已經(jīng)達(dá)到86%，今年年底將超過(guò)90%，4G將成為整個(gè)流量核心承載網(wǎng)絡(luò)?！崩钴S說(shuō)，4G的速度越來(lái)越快，未來(lái)一些5G技術(shù)會(huì)提前向4G上延伸，預(yù)計(jì)5G將在2020年在中國(guó)內(nèi)陸商用。
韓國(guó)電信執(zhí)行副總裁Dongmyun Lee確認(rèn)，2018年平昌冬季奧運(yùn)會(huì)期間，韓國(guó)電信將試商用5G網(wǎng)絡(luò)。目前韓國(guó)電信已經(jīng)完成了一些測(cè)試，例如在2000人密集環(huán)境下支持大流量無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，而VR直播等5G應(yīng)用也已在韓國(guó)試商用。相比中國(guó)和日本運(yùn)營(yíng)商，韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商看來(lái)將第一個(gè)在全球范圍內(nèi)商用5G網(wǎng)絡(luò)的可能性很大。
“2018年，5G第一版標(biāo)準(zhǔn)會(huì)出臺(tái)，然后我們會(huì)看到芯片出現(xiàn)，各個(gè)國(guó)家都會(huì)有各自的部署?！备咄ㄑ邪l(fā)副總裁Durga Malladi從技術(shù)角度給出了類似的時(shí)間表，高通公司和通信業(yè)主流判斷一致認(rèn)為預(yù)計(jì)2019年到2020年間，電信運(yùn)營(yíng)商將真正嘗試商用5G網(wǎng)絡(luò)。
神話 5G需要海量資本投入
現(xiàn)實(shí) 5G花的錢甚至可以比4G少
尾上誠(chéng)藏展示的NTT投資圖表顯示，從1998年至2015年，NTT在網(wǎng)絡(luò)上的投資甚至是呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)的，也就是說(shuō)，3G花的錢比4G多。尾上誠(chéng)藏表示，如果有人告訴你準(zhǔn)備花大筆的資金建一個(gè)多么美妙的5G網(wǎng)絡(luò)，那他一定搞錯(cuò)了！
多位運(yùn)營(yíng)商技術(shù)專家均表示，5G不是拋開4G重新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。5G剛開始商用時(shí)，是以4G LTE網(wǎng)絡(luò)為重要基礎(chǔ)的，而且剛開始的5G網(wǎng)絡(luò)也將共享4G通信基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迭代和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)速的提升。
AT&T Mobility總裁兼首席執(zhí)行官Glenn Lurie表示，5G對(duì)現(xiàn)在來(lái)說(shuō)為時(shí)尚早，雖然5G將帶來(lái)驚人的變化，但整個(gè)行業(yè)不應(yīng)對(duì)LTE仍將持續(xù)帶來(lái)的巨大益處和影響失去關(guān)注。他還表示，美國(guó)不應(yīng)該擔(dān)心在5G方面落后，也不用對(duì)日韓和中國(guó)運(yùn)營(yíng)商快速推進(jìn)5G表示出過(guò)度的擔(dān)憂。
包括中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商發(fā)布的4G+品牌和網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)，今年預(yù)計(jì)將有超過(guò)60張4.5G網(wǎng)絡(luò)投入商用。華為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部FDD產(chǎn)品線總裁王軍認(rèn)為，4.5G持續(xù)演進(jìn)，投資4.5G就等于投資5G，“4.5G做的很多事情都能夠在未來(lái)5G運(yùn)營(yíng)中做好準(zhǔn)備，投資4.5G就意味著未來(lái)的5G有了基礎(chǔ)?！?/p>
可見，投資5G完全是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，絕不可與專車市場(chǎng)的瘋狂投資同日而語(yǔ)，對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)更不會(huì)造成顯著的資金壓力。
神話 未來(lái)5G終端強(qiáng)大到?jīng)]朋友
現(xiàn)實(shí) 也許今年就能買到準(zhǔn)5G手機(jī)
在各家通信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備廠商的宣傳影片中，未來(lái)的5G終端上天入地，幾乎無(wú)所不能，而在現(xiàn)實(shí)生活中，5G終端其實(shí)沒那么“高端”，甚至可以說(shuō)是觸手可及。
目前，被消費(fèi)者所熟知的三星Galaxy S7 Edge、小米 5、LG G5等眾多旗艦機(jī)機(jī)型，都采用了驍龍820芯片，該款芯片搭載了X12 LTE基帶，可以實(shí)現(xiàn)600Mbps的下載和150Mbps的上傳。
而基于X16 LTE基帶的手機(jī)終端預(yù)計(jì)將在今年下半年商用上市，采用14nm(納米）制程，這意味這些手機(jī)將成為名副其實(shí)的5G水準(zhǔn)手機(jī)。這些手機(jī)將能支持高達(dá)1Gbps的下載速度，并支持全新的3.5GHz頻段，該頻段將在未來(lái)中國(guó)5G進(jìn)程中起到重要作用。高通近日展示的業(yè)界首個(gè)5G聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全新空口原型系統(tǒng)就是基于3.5GHz頻段的，中國(guó)移動(dòng)也表示將著重在3.5GHz頻段附近研發(fā)和實(shí)驗(yàn)5G商用網(wǎng)絡(luò)。
高通CTO Matt Grob于近日表示，高通5G芯片已有原型產(chǎn)品，一旦標(biāo)準(zhǔn)確定下來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
可見，消費(fèi)者手中的手機(jī)終端將走在最前面，其CPU和網(wǎng)絡(luò)性能將先一步達(dá)到5G水準(zhǔn)，而中國(guó)通信用戶還需耐心等待運(yùn)營(yíng)商對(duì)于5G的推進(jìn)。不用著急的是，實(shí)際上，隨著中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商4G+等概念的推出，以及在LTE上的深度演進(jìn)，中國(guó)通信用戶已經(jīng)可以逐步體會(huì)到“準(zhǔn)5G”的使用體驗(yàn)。
粗略估計(jì)，目前中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商推出的4G+網(wǎng)絡(luò)的下載速度已經(jīng)超過(guò)300Mbps，那么在5G時(shí)代剛剛起步的時(shí)候，你的手機(jī)在大多數(shù)主流應(yīng)用場(chǎng)景和環(huán)境的下載速度能達(dá)到500~600Mbps就是一個(gè)合理的速率了。
未來(lái)篇
神話 虛擬現(xiàn)實(shí)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)都將成為現(xiàn)實(shí)
現(xiàn)實(shí) VR頭盔、可穿戴設(shè)備得快步跟上
有了超高速寬帶做什么？在固網(wǎng)時(shí)代，這就是個(gè)問題。從目前已經(jīng)普及百兆寬帶，甚至推出千兆寬帶的電信運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)來(lái)看，高清視頻依然是最主流的應(yīng)用，VR直播、智能家庭大多還是空中樓閣。那么，超高速的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能干什么呢？
根據(jù)諾基亞和上海貝爾發(fā)布《網(wǎng)絡(luò)2020白皮書》，貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果顯示，網(wǎng)絡(luò)流量爆炸性增長(zhǎng)的兩大驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于視頻、云和數(shù)據(jù)中心。從2013年到2017年，視頻流量、云和數(shù)據(jù)中心的流量將分別增長(zhǎng)720%和440%。同時(shí)，到2017年，骨干網(wǎng)流量將增長(zhǎng)320%，而城域網(wǎng)流量增長(zhǎng)則達(dá)到560%，是骨干網(wǎng)的2倍多。由此，白皮書得出結(jié)論，“從接入、匯聚到核心，每個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)阻塞的高通路是未來(lái)新興業(yè)務(wù)完美體驗(yàn)的基本保障”。
在中興展臺(tái)，展出了基于移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC及室內(nèi)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣R業(yè)務(wù)演示，正在演示中的VR并不需要連接線，模擬的無(wú)線場(chǎng)景一樣可給用戶帶來(lái)沉浸式業(yè)務(wù)體驗(yàn)，滿足了VR對(duì)低時(shí)延高帶寬的性能要求。
對(duì)未來(lái)更理想化的應(yīng)用還有更多。貝爾實(shí)驗(yàn)室正在研究是否可以通過(guò)超高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”，也就是說(shuō)，當(dāng)你和對(duì)方正在用手機(jī)視頻通話時(shí)，你輕輕地用手觸碰一下他的肩膀，這個(gè)信息直接傳遞給對(duì)方所佩戴的可穿戴設(shè)備，同時(shí)做出觸摸的動(dòng)作，讓對(duì)方感覺到你的輕撫，所有一切都在一瞬間完成。
被譽(yù)為“吃寬帶”的VR直播也將實(shí)現(xiàn)。諾基亞上海貝爾今年剛剛推出一款黑科技產(chǎn)品——OZO，通過(guò)8枚光學(xué)傳感器捕捉360度全方位的音頻和視頻，觀看OZO拍攝的視頻，用戶聽見有狗叫，轉(zhuǎn)過(guò)身去，就能真的看見“汪星人”。而且OZO拍攝的視頻采用了標(biāo)準(zhǔn)格式，用戶可以通過(guò)如Oculus或HTC Vive這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔從YouTube上觀看該機(jī)拍攝的視頻。以后，那些拿著手機(jī)做直播的女直播們不提升自己的硬件設(shè)備，都不好意思出門說(shuō)自己是“網(wǎng)紅”。
不過(guò)，根據(jù)規(guī)劃，5G將在2020年普及商用。在僅剩的3年多時(shí)間里，這些硬件設(shè)備的技術(shù)提升和內(nèi)容制作能否跟得上網(wǎng)速的提升，還真是個(gè)未知數(shù)。至少6萬(wàn)美元的OZO一般人是買不起的，但3年后是否能有600美元的同類低端產(chǎn)品出現(xiàn)呢？
神話 高頻段毫米波將打破頻譜限制
現(xiàn)實(shí) 技術(shù)太前沿，還只在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)
高通展臺(tái)上，工作人員手中的移動(dòng)終端始終與實(shí)驗(yàn)發(fā)射站保持著千兆級(jí)的超高速連接，即便工作人員已經(jīng)達(dá)到脫離觀眾視線的較遠(yuǎn)距離，終端與發(fā)射器之間依然保持著高速且緊密的聯(lián)系。要知道，超高速數(shù)據(jù)傳輸就像動(dòng)漫《七龍珠》里的沖擊波通常只能直線傳播，而且距離短，難以拐彎、折射和繞射，但現(xiàn)在這個(gè)技術(shù)難關(guān)正在逐漸被攻克，為5G商用打開更廣闊的前景。
這是如何做到的？高通市場(chǎng)高級(jí)總監(jiān)Peter Carson舉了個(gè)非常生動(dòng)的例子，當(dāng)你閉上眼睛時(shí)，有人邊說(shuō)話邊走動(dòng)，但你并不難判斷出對(duì)方的移動(dòng)方向和彼此之間距離，因?yàn)閮蓚€(gè)耳朵聽到的聲音有時(shí)間差、角度也略有不同，大腦通過(guò)運(yùn)算從而得知聲音從哪個(gè)方向傳來(lái)。而高通推動(dòng)的5G毫米波技術(shù)，就是一項(xiàng)不折不扣的黑科技，通過(guò)在7.1平方毫米（一個(gè)5角硬幣的面積是20.5mm）的面積上集成32根天線陣，這就好比一個(gè)人擁有32對(duì)耳朵，這將對(duì)信息捕捉和分析大有裨益，讓極致帶寬成為可能。
毫米波的最大優(yōu)勢(shì)便是極寬的帶寬，通常認(rèn)為毫米波頻率范圍為26.5～300GHz，帶寬高達(dá)273.5GHz，這對(duì)于頻譜資源稀缺的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直是一座挖掘不完的寶藏。最新的消息是， 國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線通信部門(ITU-R)第五研究組TG5/1任務(wù)組第一次會(huì)議在瑞士日內(nèi)瓦召開，研究在24.25GHz-86GHz頻段范圍為IMT確定新頻譜，這意味著，5G系統(tǒng)高頻段頻譜規(guī)劃的研究工作就此正式啟動(dòng)。
目前貝爾實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行的毫米波測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)速率達(dá)到50Gbps，頻譜效率為100bps/Hz，所使用的頻段是28GHz到近300GHz，時(shí)延更是達(dá)到亞毫秒級(jí)別，采用64條天線組成的基站，大小只需要12cm×12cm。
未來(lái)5G系統(tǒng)將面向6GHz以下和6GHz以上全頻段布局，以綜合滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)容量、覆蓋、性能等方面的要求。2015年，世界無(wú)線電通信大會(huì)已經(jīng)為5G系統(tǒng)劃分了6GHz以下頻率，因此6GHz以下的研發(fā)走得相對(duì)較快，目前主流的5G測(cè)試也大多集中在這個(gè)頻段。
諾基亞上海貝爾的工程師告訴記者，今年8月份，工信部會(huì)組織廠商和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行5G測(cè)試，目前規(guī)劃中，低頻段的5G網(wǎng)絡(luò)是必選項(xiàng)，高頻段的毫米波是可選項(xiàng)。從目前實(shí)驗(yàn)室測(cè)試來(lái)看，毫米波網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收發(fā)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于高達(dá)50Gbps的速率，還沒有可行的應(yīng)用匹配。
圖說(shuō)5G
時(shí)延有多重要？
低時(shí)延在未來(lái)的5G時(shí)代究竟有多重要？看完華為和諾基亞上海貝爾的展臺(tái)，你就明白了。
華為特別展出了一個(gè)會(huì)打冰球的機(jī)械臂，游戲臺(tái)的上方是攝像頭，攝像頭捕捉到的冰球移動(dòng)軌跡傳輸給機(jī)械臂，機(jī)械臂做出反應(yīng)來(lái)?yè)跚颍@個(gè)過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)只有時(shí)延達(dá)到毫秒級(jí)，才能讓機(jī)械臂實(shí)時(shí)反應(yīng)。
諾基亞上海貝爾的展臺(tái)上也有一個(gè)類似的展示，三個(gè)機(jī)械臂共同托起一個(gè)托盤，托盤中心有一只小球，一旦有人將小球進(jìn)行移動(dòng)，托盤發(fā)生傾斜，頭頂上的攝像頭必須將此信號(hào)反映給三個(gè)機(jī)械臂，并調(diào)整托盤高低，從而將小球始終保持在托盤中心平衡位置。同樣，從小球移動(dòng)-攝像頭-機(jī)械臂之間的反應(yīng)速度均為毫秒級(jí)。當(dāng)然，這些都只是模擬場(chǎng)景，三者之間的網(wǎng)絡(luò)仍然是通過(guò)有線連接，現(xiàn)有的無(wú)線技術(shù)還沒有將時(shí)延降下來(lái)。
不過(guò)，5G到來(lái)后，類似技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)上，機(jī)器人取代人工在危險(xiǎn)區(qū)域完成工作將成為可能。
IoT怎樣萬(wàn)物互聯(lián)？
車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)卡、OneNET開放平臺(tái)共同組成了中國(guó)移動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)展臺(tái)，與諾基亞聯(lián)合展出的模擬無(wú)人駕駛小汽車車隊(duì)則是物聯(lián)網(wǎng)與5G的具體體現(xiàn)，當(dāng)四輛小汽車同時(shí)行駛時(shí)，如果伸手擋住一輛，這輛車會(huì)自動(dòng)剎車，其他三輛也會(huì)井然有序地停下。
這個(gè)展示的原理在于，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)，每部車都配有傳感器，彼此之間會(huì)“說(shuō)話”，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，當(dāng)人做出剎車反應(yīng)之前，車輛已經(jīng)“感受”到危險(xiǎn)，自動(dòng)停止，并通知附近的其他車輛。
5G有哪些關(guān)鍵能力?
5G需要具備比4G更高的性能，支持0.1～1Gbps的用戶體驗(yàn)速率，每平方公里一百萬(wàn)的連接數(shù)密度，毫秒級(jí)的端到端時(shí)延，每平方公里數(shù)十Tbps的流量密度，每小時(shí)500Km以上的移動(dòng)性和數(shù)十Gbps的峰值速率。其中，用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度和時(shí)延為5G最基本的三個(gè)性能指標(biāo)。同時(shí)，5G還需要大幅提高網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)營(yíng)的效率，相比4G，頻譜效率提升5～15倍，能效和成本效率提升百倍以上。
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