本篇文章解析究竟什麼是真正的 5G,以及為什麼說,中國必將引領 5G 時代。
何為5G
談到 5G,自然離不開場景,也就是 5G 究竟用到什麼地方?對此,國際標準化組織 3GPP 定義了 5G 的三大場景。我們先來談論一下 5G 的六大特點。我相信,等我們談完這些之後,5G 的場景,也許就不言而喻了。
1. 高速度
每一代移動通信技術的更迭,用戶最直接的感受就是速度的提升。我們來對比感受一下,速度二字,在 1G-5G 的短短數十載,究竟發生了怎樣的變化。
2. 泛在網
泛在網即廣泛存在的網絡,只有這樣,才能支撐日趨豐富的業務和複雜的場景。泛在網有兩個層面:一個是廣泛覆蓋,一個是縱深覆蓋。
廣泛覆蓋,是指人類足跡延伸到的地方,都需要被覆蓋到,比如高山、峽谷。
縱深覆蓋是指人們的生活中已經有網絡部署,但需要進入更高品質的深度覆蓋。5G 時代,以前網絡品質不好的衛生間、沒有信號的地下車庫等特殊場所,都能夠而且需要被高質量的網絡覆蓋。
3G 和 4G 時代,我們使用的是宏基站。宏基站功率很大,但體積也很大,不能夠進行密集部署。而 5G 時代,微基站將會逐步建立。2G 時代只有幾萬個基站,3G 時代有幾十萬個基站,4G 時代有 500 多萬個基站,5G 時代將會有 1000~2000 萬個基站,都是有可能的。
3. 低功耗
隨著技術的不斷發展,網絡速度變得越來越快,同時設備功耗也變得越來越高。5G 終端節能,顯得至關重要。
我們的智慧型手機每天充一次電,普通用戶還能夠接受,畢竟我們大部分時間,都可以隨處接入電源。但是,如果把這個場景放到河流的水質監測中,對於大量的水質監測點,如果需要頻繁地為其解決電源問題,這根本無法接受。
5G 時代,大部分物聯網產品能夠實現一周充一次電,或者一個月充一次電,用戶體驗將大大改變。
需要指出的是,低功耗主要採用兩種技術手段來實現,一個是美國高通等主導的 eMEC,另外一個則是我們華為主導的 NB-IoT。
4. 低時延
正常情況下,人與人之間進行信息交流,140 毫秒的時延是不會影響交流效果的。3G 網絡時延約 100 毫秒,4G 網絡時延約 20~80 毫秒,到了 5G 時代,時延將會逐步下降至 1~10 毫秒。
低時延特點,在智慧交通與工業控制領域的作用是顯而易見的。無人駕駛汽車,在高速行駛中,一旦需要制動,則需要瞬間把信息傳送到車上。不然 100 毫秒左右的時間,車會向前衝出幾米的距離,後果不堪設想。對於高精密的零件生產,低時延的作用,我們更是無需多言。
5. 萬物互聯
我們預測,到 2025 年,中國會有 100 億個移動通信終端。
為何這樣說呢?主要包括兩方面的原因:
未來的所有設施,甚至穿戴產品,都有可能連接到行動網路,形成無比強大的資料庫,虛擬和現實無縫對接,帶來全新的智能時代。
6. 重構安全體系
傳統的網際網路建立在一個信息傳輸不夠暢通的時代,通過網際網路的體系,打破信息傳輸的限制,獲得高效率的信息傳輸,這是傳統網際網路的信仰與基本理念。傳統網際網路的基本精神是自由、開放、共享。
為此,普通用戶似乎也默許了犧牲自己的數據價值,用以換取信息的便捷性傳輸。然而用戶的數據安全意識,也是在不斷地覺醒當中。例如之前微信與抖音展開的用戶頭像與暱稱之爭,讓用戶產生了這樣的疑惑:難道頭像和暱稱不應該是屬於我們用戶自己的嗎?為何是兩個應用在爭奪所有權?前段時間「ZAO」的換臉風波,更是將用戶數據安全這個話題,推向了輿論的風口浪尖。
正因如此,5G 時代,智能網際網路的精神也將定義為安全、管理、高效、方便。其中,安全更是首位要求。
在 5G 的網絡構建中,在底層就應該解決安全問題。從網絡建設之初,應該加入安全機制,信息應該加密,網絡不應該是開放的,對於特殊的服務需要建立起專門的安全機制。
7. 5G的三大場景
好了,5G 的六大特點我們說完了,回到文章開始的話題,國際標準化組織定義的三大場景,我們來看一下,你會不會覺得很熟悉呢?
中國領航
通過以上的內容,相信大家對於 5G 已經有了一個基本的認識了。那接下來我們談一下,為什麼說中國必將引領 5G 時代。
1. 彩蛋
談起這個話題,我想先將這句話送予大家:「時間講述的不僅是故事,裡面還藏著無數的彩蛋。」我們就從這個彩蛋說起吧。
1998 年中國召開香山會議,探討 3G 標準制定的問題,當時多數專家持懷疑態度,因為移動通信標準的建立,不但成本非常高,難度也大,中國能否玩得起這個遊戲猶未可知。面對爭議,時任郵電部科技委主任宋直元為 TD-SCDMA 一錘定音。
我們先來科普一下移動通信實現雙向工作的兩大技術思路。一個是 FDD,就是用兩根管子來傳輸信息,一根管子往上發數據,一根管子向下收數據。這個辦法品質好,效率高,但占用資源多。另一個是 TDD,即用一根管子來傳輸數據,一會往上傳,一會向下收。它的傳輸速度比不上兩根管子,好處是占用的資源少。
3G 時代來臨之前,ITU(國際電信聯盟)向全世界徵集第三代移動通信標準。當時提交的主要是美國的 CDMAEVDO、歐洲的 WCDMA 以及中國的 TD-SCDMA。在確立標準的過程中,歐、美兩大派互不相讓,而歐洲以國家多、得票率高而占據優勢。美國不能夠接受歐洲的「一家獨大」,於是主動與中國聯合起來,互相支持。最終 3G 時代的通信標準,確定了中國、歐洲、美國的「三足鼎立」局面。
然而 TD-SCDMA 發展之路極為艱難,但中國政府還是決心支持它,把網絡建設的任務交給中國移動這個最有實力的電信運營商。中國移動最初也不想接,但因是國家任務,又不能不接。
由於中國移動的技術標準是自主研發的,很多方面存在明顯劣勢,同 2G 時代的輝煌相反,中國移動在整個 3G 時代都被聯通和電信強勢壓制。在 4G 時代,中國提出了 TD-LTE 這個技術標準,全世界都看清了中國的決心,從晶片廠商到設備製造商都開始支持 TD-LTE,可以說中國移動在 4G 上大獲全勝。
3G 時代,全世界的技術主流主要是 FDD。4G 時代,中國的 TD-LTE 標準開始被多個國家的運營商採用,漸漸成為 TDD 技術的領頭羊。到了 5G 時代,因為大寬頻需要更多的頻譜資源,而頻譜資源又非常有限,於是很多國家放棄 FDD,轉向頻譜利用率更高的 TDD 技術。對於 TDD 有著十多年積累的中國移動,自然在 5G 時代中扮演了重要角色。
2. 中國引領5G時代
歷史就是如此有趣,用事實向我們證明,只要足夠努力,總會有那麼一個時刻來臨,讓我們站在風口翱翔。當然 5G 實力是一個綜合體系,不是一兩項指標能夠確定的。
5G 實力可以從六個維度來綜合衡量:
中國的移動通信發展史,可以概括為:1G落後,2G追隨,3G突破,4G同步,5G中國必將引領時代潮流。
結語
5G 不是一項技術,而是由大量技術形成的一個綜合體系,這些技術將在 5G 建設過程中不斷完善。移動雲計算,情景感知技術,邊緣計算,以及網絡切片等名詞,將會不斷地進入人們的視野,並被大家所熟知。在網際網路的助力下,「世界正在變平。」
下一章,我們將討論與我們生活緊密相關的內容,智能交通、醫療健康、智能家居、電子商務與電子支付、工業與物流業變革以及工業革命,這些傳統產業將隨著 5G 時代的來臨,發生哪些變化