我國(guó)5G推進(jìn)組6月1日在第一屆全球5G大會(huì)上正式發(fā)布了《5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)》白皮書(shū)，這體現(xiàn)了我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的最新成果，這意味著我國(guó)從5G概念的研究已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)推進(jìn)階段——5G真的要來(lái)了。然而關(guān)于5G的幾個(gè)問(wèn)題卻未必能搞清楚，本文將會(huì)來(lái)談?wù)劇?/p>
| 5G是什么？
在3G、4G和5G等名詞中，G是英文單詞“generation”（第x代）的縮寫(xiě)。因此，5G就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)。
在移動(dòng)通信領(lǐng)域：
第一代是模擬技術(shù)；
第二代實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化語(yǔ)音通信；
第三代是人們熟知的3g技術(shù)，以多媒體通信為特征；
第四代是正在鋪開(kāi)的4g技術(shù)，其通信速率大大提高，標(biāo)志著進(jìn)入無(wú)線(xiàn)寬帶時(shí)代。
簡(jiǎn)單來(lái)看，5G的速度將會(huì)更快，而功耗將低于4G，從而帶來(lái)一系列新的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品。中移動(dòng)副總裁李正茂曾經(jīng)發(fā)言要求5G時(shí)代的電信設(shè)備大幅度降價(jià)：“4G到5G時(shí)代，單位比特的傳輸成本降低了1000倍，那么我們也希望電信設(shè)備價(jià)格也降低1000倍，成本是決定運(yùn)營(yíng)商在數(shù)據(jù)時(shí)代能否盈利的關(guān)鍵。”
| 5G其實(shí)并不是全新科技
關(guān)于5G的兩種不同觀點(diǎn)
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，5G將會(huì)是全新技術(shù)。這個(gè)觀點(diǎn)的代表者為華為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線(xiàn)CMO楊超斌，在他看來(lái)，4G再怎么演變也不會(huì)變成5G，5G將會(huì)是一個(gè)全新技術(shù)。
5G不只是一次技術(shù)的更新，更是非常大的跳躍性發(fā)展、是一個(gè)變革，這也意味著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須提升，5G對(duì)網(wǎng)路的需求將與4G截然不同；雖然現(xiàn)在使用的4G LTE技術(shù)仍會(huì)不斷演進(jìn)，但4G再怎么演變也不會(huì)成為5G，5G將會(huì)是全新技術(shù)。
但大多數(shù)技術(shù)專(zhuān)家更傾向于以下觀點(diǎn)：5G就是4G技術(shù)的必然演進(jìn)——既要演進(jìn)也要革命。
雖然任何一代技術(shù)發(fā)展，都不可能是上一代技術(shù)的重復(fù)，如果新一代的技術(shù)和上一代技術(shù)是一樣，那還什么新一代，所以3G技術(shù)不同于2G，4G不同于3G，它的技術(shù)原理、解決問(wèn)題的方式、部署的辦法，實(shí)現(xiàn)的能力都不同，但是沒(méi)有上一代技術(shù)的根基，或者說(shuō)下一代沒(méi)有對(duì)上一代的技術(shù)傳承，實(shí)現(xiàn)革命性的升級(jí)也是空中樓閣。
5G不是橫空出世個(gè)令人驚異的新技術(shù)，5G技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)的新組合，是4G技術(shù)的再演進(jìn)。
為什么要強(qiáng)調(diào)“再”？因?yàn)?G LTE的后三個(gè)字母就是長(zhǎng)期演進(jìn)的意思，5G應(yīng)是在4G基礎(chǔ)上的再演進(jìn)。關(guān)于技術(shù)演進(jìn)的觀點(diǎn)，科學(xué)松鼠會(huì)會(huì)員通信專(zhuān)業(yè)教師奧卡姆剃刀有個(gè)通俗的雙駝峰理論，能很清晰解釋5G僅僅是一種技術(shù)演進(jìn)的觀點(diǎn)。
奧卡姆剃刀的雙駝峰理論
奧卡姆剃刀認(rèn)為，一項(xiàng)新技術(shù)概念出現(xiàn)后，在業(yè)界會(huì)出現(xiàn)一個(gè)研究討論的高潮，這是第一個(gè)駝峰。
相關(guān)的學(xué)術(shù)論文會(huì)產(chǎn)為熱點(diǎn)，成堆的博士碩士依托這項(xiàng)新技術(shù)完成了畢業(yè)論文，雖然很熱鬧，但這僅僅局限在學(xué)術(shù)研討層面上，而在具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面還存在著很多問(wèn)題，或者因成本原因而根本無(wú)法量產(chǎn)。
研究討論高潮逐漸降溫，這是第一個(gè)駝峰的下落期，接下來(lái)是低調(diào)務(wù)實(shí)的技術(shù)攻關(guān)，這個(gè)平臺(tái)期可能幾年也可能一二十年，當(dāng)技術(shù)問(wèn)題都解決后，就會(huì)迎來(lái)商家量產(chǎn)和投入市場(chǎng)的熱潮，這就是第二個(gè)駝峰。
按照國(guó)際電信聯(lián)盟關(guān)于2020年的規(guī)劃，5年后就要全面進(jìn)入5G了，而到現(xiàn)在核心技術(shù)體系還沒(méi)有確立。回顧3G技術(shù)發(fā)展史，國(guó)際電信聯(lián)盟于1998年6月30日接收了3G技術(shù)提案，并迎來(lái)了第一個(gè)駝峰期，直到2009年1月7日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放了三張3G牌照，這才進(jìn)入到第二個(gè)駝峰，平臺(tái)期持續(xù)了11年，特別是三張牌照之一的TD-SCDMA，直到2013年才真正成熟，平臺(tái)期長(zhǎng)達(dá)15年，可剛成熟4G時(shí)代就來(lái)臨了。按照“雙駝峰規(guī)律”，5年后將在全球推廣使用的技術(shù)，應(yīng)在2010年左右就迎來(lái)第一個(gè)駝峰，而不會(huì)在2020前的兩三年橫空出世，然后迅速被國(guó)際電信聯(lián)盟確定為全球的5G標(biāo)準(zhǔn)，這違反了一般的技術(shù)發(fā)展規(guī)律，不太可能成真。
沒(méi)有3G、4G技術(shù)的發(fā)展就沒(méi)有5G
實(shí)質(zhì)上，在5G研究上大部分研發(fā)機(jī)構(gòu)選擇的道路也是如此，兩條腿走路。
5G研發(fā)中提出兩條腿走路：一方面繼續(xù)推動(dòng)基于4G技術(shù)的演進(jìn)，一方面研發(fā)5G新技術(shù)，兩者兼顧。
在5G時(shí)代的千倍提速要求面前，通過(guò)4G技術(shù)的演進(jìn)，只有通過(guò)大幅度的加大帶寬才有可能。加大帶寬是起點(diǎn)，由此而產(chǎn)生的毫米波、微基站、高階MIMO、波束賦型等都是順理成章的技術(shù)趨勢(shì)。5G時(shí)代對(duì)大規(guī)模天線(xiàn)陣列、毫米波技術(shù)、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、新型空口設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)核心也大都是基于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸而來(lái)，大都能成倍提升性能。以軟空口技術(shù)為例，這個(gè)技術(shù)結(jié)合Pre5G的硬件處理能力，讓運(yùn)營(yíng)商具有了從4G到5G的平滑升級(jí)能力，4G到Pre5G這個(gè)階段，終端不用更換，而從Pre5G到5G，基站設(shè)備也可以繼續(xù)使用。
圖：毫米波技術(shù)下的微基站。
明白了5G就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的基本定義就明白是從3G、4G升級(jí)而來(lái)，自然也是一種技術(shù)的積累和演進(jìn)，也可以說(shuō)沒(méi)有3G、4G技術(shù)的發(fā)展就沒(méi)有5G的產(chǎn)生。5G技術(shù)的演進(jìn)一方面是技術(shù)積累的必然結(jié)果，當(dāng)然也要求有革命性創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)演進(jìn)的目標(biāo)，另一方面也是人類(lèi)通信需求快速提高的必然要求。
反過(guò)來(lái)說(shuō)，之前5G遲遲沒(méi)普及，一是技術(shù)達(dá)不到，二是還沒(méi)有應(yīng)用的需求出現(xiàn)。現(xiàn)在有了需求，才有了5G。什么需求？未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)將會(huì)面對(duì)：1000倍的數(shù)據(jù)容量增長(zhǎng)，10到100倍的無(wú)線(xiàn)設(shè)備連接，10到100倍的用戶(hù)速率需求，10倍長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間需求等等。坦白地講，可能未來(lái)五六年4G網(wǎng)絡(luò)或許將無(wú)法滿(mǎn)足這些需求，所以5G就必須提前登場(chǎng)。
基于技術(shù)演進(jìn)的判斷，回顧我國(guó)通過(guò)3G和4G時(shí)代的艱苦奮斗，我們有理由相信我國(guó)的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的提升也為5G布局打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我國(guó)從以往被動(dòng)接受技術(shù)變?yōu)殚_(kāi)始輸出技術(shù)，會(huì)有機(jī)會(huì)發(fā)展成為全球5G技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用服務(wù)的領(lǐng)先國(guó)家之一，從跟隨到引領(lǐng)，中國(guó)通信業(yè)有機(jī)會(huì)在5G時(shí)代學(xué)習(xí)中國(guó)高鐵實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。三大運(yùn)營(yíng)商、華為、大唐、中興等中國(guó)企業(yè)對(duì)5G研發(fā)的投入由來(lái)已久，并走在世界前列。
| 5G會(huì)改變什么？
我先來(lái)講個(gè)故事：
清晨醒來(lái)，臥室的燈和空調(diào)自動(dòng)開(kāi)啟。小明來(lái)到衛(wèi)生間，洗臉?biāo)炎詣?dòng)調(diào)至適中的溫度，數(shù)碼牙刷記錄并上傳小明牙齒以及口腔的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；戴上眼鏡，妻子帶著孩子正在上學(xué)的路上，通過(guò)眼鏡片上的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，孩子向小明揮手說(shuō)早安。小明吃過(guò)早餐，眨了幾下眼睛，汽車(chē)帶著小明自動(dòng)行駛在馬路上，小明在車(chē)上開(kāi)啟了視頻會(huì)議……
這個(gè)場(chǎng)景描繪熟悉嗎？1998～2002年的時(shí)候，通信圈這樣描繪3G；2005～2012年的時(shí)候，通信圈這樣描繪4G；今天，這個(gè)描繪傳承給了5G。未來(lái)，還會(huì)有6G，7G，8G，估計(jì)到9G的時(shí)候，我有可能聽(tīng)不到了。因?yàn)闊o(wú)法確保能不能活到那時(shí)候。
這也是典型代表著通信技術(shù)逐步演進(jìn)的過(guò)程，革命性的體驗(yàn)都是逐步實(shí)現(xiàn)和完善的。實(shí)質(zhì)上，5G對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的顛覆也是逐步演進(jìn)的過(guò)程，它還將催生出無(wú)數(shù)新應(yīng)用、新模式，產(chǎn)業(yè)。時(shí)速100公里的汽車(chē)，在5G網(wǎng)絡(luò)條件下從發(fā)現(xiàn)障礙到啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)需要移動(dòng)的距離將縮短到2.8厘米。
五特征：“無(wú)與倫比的快”、“人多也不怕”、“什么都能通信”、“最佳體驗(yàn)如影隨形”、“超實(shí)時(shí)、超可靠”。具體提下在用戶(hù)體驗(yàn)方面的5個(gè)典型5G場(chǎng)景：
1、速度
5G將比4G快10到100倍，更快的速度也將提升網(wǎng)絡(luò)的容量，可以容納更多的用戶(hù)在同一時(shí)間登錄網(wǎng)絡(luò)。
2、全景視頻：移動(dòng)端也能實(shí)現(xiàn)
不少人一定會(huì)對(duì)體育館內(nèi)的巨屏所吸引。但如果你能在游戲或者智能手機(jī)中獲得同樣的實(shí)時(shí)畫(huà)面呢？你甚至可以切換鏡頭，即時(shí)重播，高分辨的4K視頻會(huì)讓你耳目一新。
3、自動(dòng)駕駛汽車(chē)：1平方公里內(nèi)可同時(shí)有100萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接
我們目前使用的4G網(wǎng)絡(luò)，端到端時(shí)延的極限是50毫秒左右，還很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制，但如果在5G時(shí)代，端到端的時(shí)延只需要1毫秒，足以滿(mǎn)足智能交通乃至無(wú)人駕駛的要求；現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò)，并不支持這樣海量的設(shè)備同時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)，它只支持?jǐn)?shù)量不多的手機(jī)接入，而在5G時(shí)代，1平方公里內(nèi)甚至可以同時(shí)有100萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，它們大多都是各種設(shè)備，獲知道路環(huán)境，提供行車(chē)信息，分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、智能預(yù)測(cè)路況……通過(guò)它們，駕駛員可以不受天氣影響地，真正360度無(wú)死角地了解自己與周邊的車(chē)輛狀況，遇到危險(xiǎn)也可以提前預(yù)警，甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。
4、互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人：實(shí)時(shí)反饋醫(yī)生指令
對(duì)醫(yī)生而言，機(jī)器人在手術(shù)方面將大有可為。但是它們需要對(duì)醫(yī)生發(fā)出的指令作出實(shí)時(shí)反饋。在執(zhí)行復(fù)雜的命令時(shí)，正在工作的機(jī)器人更需要與醫(yī)生實(shí)現(xiàn)無(wú)縫“溝通”。
5、虛擬現(xiàn)實(shí)：各種體感需要極速網(wǎng)絡(luò)傳輸
當(dāng)你戴上VR頭盔后，你便進(jìn)入了一個(gè)虛擬的世界，在這個(gè)世界，你可以與他人進(jìn)行互動(dòng)，游戲甚至擊掌。有了5G，用戶(hù)之間的相互協(xié)作將迎來(lái)新的時(shí)代。相同物理位置的兩人將可以實(shí)現(xiàn)相互合作。各種體感功能需要極速網(wǎng)絡(luò)傳輸，才能加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)，網(wǎng)絡(luò)天生就是管道。
還記得這個(gè)段子嗎？去營(yíng)業(yè)廳辦卡，問(wèn)營(yíng)業(yè)員小姑娘“這4g有啥好的？”小姑娘答“大叔，2G可以看倉(cāng)井空小說(shuō)，3G可以看倉(cāng)井空?qǐng)D片，4G可以看倉(cāng)井空視頻。”姑娘你盡說(shuō)些大叔聽(tīng)不懂的，蒼井空是誰(shuí)啊？你還是快點(diǎn)給我辦張4G卡吧！
這個(gè)段子實(shí)際上在3G時(shí)代就開(kāi)始講了，電信和聯(lián)通的3G就可以看蒼井空了，希望不要在5G時(shí)代還聽(tīng)到這樣的段子，因?yàn)?G的快可不是看普通視頻這么簡(jiǎn)單。
還可以這么簡(jiǎn)單理解5G的體驗(yàn)變化——
3G、4G干的都是人事（連接人）不是質(zhì)變，5G干的不是人事（連接物）才是質(zhì)變：在4G網(wǎng)絡(luò)下，云端系統(tǒng)無(wú)法傳輸緊急指示讓無(wú)人駕駛汽車(chē)穿過(guò)交通流；4G也達(dá)不到在遠(yuǎn)程會(huì)議中提供即時(shí)語(yǔ)言翻譯的速度，更不必提在救死扶傷的手術(shù)之中遙控指揮手術(shù)刀——要知道，許多即時(shí)無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的最大延遲期不得超過(guò)1毫秒。
|5G到底什么時(shí)候來(lái)？
5G推進(jìn)加快
第一代移動(dòng)通信，我國(guó)1987年部署，比世界主流晚了8年。
2G，1995年我國(guó)開(kāi)始建設(shè)2G網(wǎng)絡(luò)，較歐洲晚了4年。
2009年，中國(guó)第一個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通，比世界上第一個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通晚了8年。
2013年中國(guó)4G牌照發(fā)放，比全球第一個(gè)4G網(wǎng)絡(luò)晚了約3年。
相信5G，中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)部署將會(huì)和全球同步，甚至是最先部署的國(guó)家。要知道當(dāng)前，5G已經(jīng)成為各國(guó)都在加緊搶占的一塊科技高地。在中國(guó)的十三五年規(guī)劃綱要中，已明確要加快信息網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用，積極推進(jìn)第五代移動(dòng)通信（5G）和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)研究，啟動(dòng)5G商用。
關(guān)于5G的推進(jìn)在國(guó)家發(fā)牌節(jié)奏上也明顯加速：2G火了15年；3G火了6年，也湊合了：2009年中國(guó)發(fā)放3G牌照，中國(guó)移動(dòng)2013年12月4日獲得TD-LTE牌照率先進(jìn)入4G時(shí)代，2015年2月27日，時(shí)隔一年多后，工信部公告向中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信頒發(fā)FDD LTE模式4G商用牌照，也就是說(shuō)國(guó)家留給4G的時(shí)間最長(zhǎng)5年而已。
回顧這個(gè)過(guò)程，其實(shí)中國(guó)在2015這個(gè)時(shí)點(diǎn)上發(fā)放FDD拍照實(shí)際上也是提前為未來(lái)5年做的布局，那時(shí)國(guó)家意識(shí)到，如果一味地給中國(guó)移動(dòng)4G保護(hù)期，中國(guó)將喪失2020年5G的布局，因此通過(guò)發(fā)放FDD牌照提前將TDD和FDD向5G的演進(jìn)的限制通道打開(kāi)，擺脫受制于人的尷尬。只有這樣，基于TDD和FDD技術(shù)完全演進(jìn)基礎(chǔ)上的5G才會(huì)利于中國(guó)運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)5G的布局的選擇將更加游刃有余，立于不敗之地。
5G在中國(guó)，已經(jīng)不再是一個(gè)未來(lái)時(shí)的概念，它已經(jīng)成為一個(gè)進(jìn)行時(shí)的現(xiàn)實(shí)。
我國(guó)的5G規(guī)劃步驟如下： 2016年準(zhǔn)備啟動(dòng)5G的標(biāo)準(zhǔn)研究，預(yù)計(jì)在2018年第一個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)將完成，然后根據(jù)產(chǎn)品的成熟度，在2020年左右確定商業(yè)應(yīng)用的起步時(shí)間。
5G來(lái)了，資費(fèi)會(huì)越來(lái)越貴嗎？
用戶(hù)最關(guān)心的還是資費(fèi)，5G的到來(lái)，是否會(huì)加大運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商的投入成本，進(jìn)一步增高網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)呢？ 真正5G到來(lái)的時(shí)候，它不僅僅是價(jià)格下降的問(wèn)題。實(shí)際上，你可能花同樣的錢(qián)能夠得到以前十倍以上的服務(wù)。比如說(shuō)你（花同樣的錢(qián)，以前）只能打100分鐘的電話(huà)，那么到5G系統(tǒng)，你可能就能打1000分鐘的電話(huà)了。
真會(huì)是這樣嗎？是！ 實(shí)質(zhì)上，通信業(yè)每次技術(shù)升級(jí)無(wú)論從2G到3G還是到4G都沒(méi)有擺脫降價(jià)的命運(yùn)，而且每次都能下降20%，放心吧。
不妨回顧下——
2G靠2個(gè)制式（GSM、CDMA）結(jié)束了上萬(wàn)塊的大哥大豪價(jià)，養(yǎng)活移動(dòng)、寬帶、尋呼機(jī)、固話(huà)四類(lèi)公司六家運(yùn)營(yíng)商；
3G靠三個(gè)制式結(jié)束了上百塊的語(yǔ)音和短信高價(jià)，只能養(yǎng)活綜合同質(zhì)化的三家運(yùn)營(yíng)商；
5G只能靠一個(gè)制式才能進(jìn)入流量放心用的超低價(jià)，只能養(yǎng)活的了綜合類(lèi)兩或一個(gè)通信運(yùn)營(yíng)商。
一句話(huà)，通信將越來(lái)越“賤”！
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