5G將觸發(fā)新風(fēng)口

張琦

5G不僅具有依附于其高速度的固有價(jià)值，更可憑借物聯(lián)網(wǎng)等跳板而具有延展價(jià)值

所有的人都希望自己的網(wǎng)速快點(diǎn)、快點(diǎn)、再快點(diǎn)，各大通信公司也紛紛在此發(fā)力。智能手機(jī)、智能手表、智能家居以及智能車載系統(tǒng)的運(yùn)行，都需要穩(wěn)定和高速的網(wǎng)絡(luò)予以支持。

5G與3G、4G一樣，都是更高無線帶寬（可以簡單理解為網(wǎng)速）需求催生的產(chǎn)物?，F(xiàn)在，需要無線網(wǎng)絡(luò)的已經(jīng)不只是你的電腦和手機(jī)，而是越來越多的設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)，比如家用電器、智能門禁、監(jiān)控探頭、可穿戴設(shè)備，甚至你家狗狗的智能項(xiàng)圈。 Gartner公司（全球權(quán)威的IT研究與顧問咨詢公司）預(yù)計(jì)，到2020年將會有208億臺設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)；而現(xiàn)在，只有大約64億臺設(shè)備接入量。也就是說，帶寬的擴(kuò)容還任重而道遠(yuǎn)。

什么是5G

“G”是英文“Generation”的縮寫，也就是“代”的意思，實(shí)際上標(biāo)注的是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)到底屬于第幾代。1990年產(chǎn)生的第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被稱為“1G”，我們可以稱它為“無線網(wǎng)絡(luò)1.0時(shí)代”。在1G的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)改進(jìn)，我們又擁有了2G技術(shù)。也正是從2G時(shí)代開始，手機(jī)之間可以互相發(fā)送短信息。

再后來，我們進(jìn)入了3G時(shí)代。3G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)更加強(qiáng)大，人們不僅和2G時(shí)代一樣能夠接打電話、收發(fā)短信，還能夠以不錯(cuò)的網(wǎng)速進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽。到了4G時(shí)代，網(wǎng)速大大提升，用戶能夠獲得比3G時(shí)代好得多的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

現(xiàn)在很多通信公司已經(jīng)使用了LTE（Long Term Evolution，即長期演進(jìn)技術(shù)）。LTE速度最快，而且對4G的兼容性最好。還有一種和LTE殊途同歸的技術(shù)叫WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Acces，即全球微波互聯(lián)接入），可簡單理解為通訊公司架設(shè)的超大范圍WiFi。這兩種技術(shù)的目的都是為了讓4G網(wǎng)絡(luò)變得更快更好。LTE和WiMax的區(qū)別就像藍(lán)光技術(shù)和高清DVD技術(shù)一樣，都是為了讓人們看上更加清晰的影片。

5G將建立在4G LTE的技術(shù)上。在5G時(shí)代，人們能夠和以前一樣收發(fā)短信、接打電話以及瀏覽網(wǎng)頁，但這個(gè)網(wǎng)速可快了不止一點(diǎn)點(diǎn)。5G網(wǎng)絡(luò)將會讓用戶更加方便快速地下載3D電影或者超高清影片，同時(shí)也會允許更多的設(shè)備接入。想象一下這樣的場景，你可能會通過花園中的水管或者是消防栓來更新數(shù)據(jù)，這可是很有意思的。

5G有多快

與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)速快了可不是一星半點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際傳輸速度分上行速度和下行速度，上行就是發(fā)送出去數(shù)據(jù)的速度，下行就是收到數(shù)據(jù)的速度。現(xiàn)在，4G LTE技術(shù)的理論下行速度為1Gb/s，但問題是信號可能會因各種因素而衰減，比如說建筑物遮擋以及其他各種無線信號等因素的干擾。因此，用戶幾乎不可能獲得理論上的下載速度。

5G網(wǎng)絡(luò)的理論下行速度為10Gb/s（相當(dāng)于下載速度為1.25GB/s）。也就是說，滿速下載時(shí)，僅需幾秒鐘，就可以下載完畢一部高清電影，而且5G網(wǎng)絡(luò)具有更低的延遲以及更快的緩沖速度。5G網(wǎng)絡(luò)能夠提供更高的帶寬，讓更多家用以及商用設(shè)備的接入成為可能。

5G怎樣工作

現(xiàn)在，世界上很多通訊巨頭已經(jīng)著手開始制定5G的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然，大部分還在商討之中。專家稱，新的5G網(wǎng)絡(luò)也同時(shí)會向下兼容4G以及3G網(wǎng)絡(luò)，在部分地區(qū)進(jìn)行融合組網(wǎng)。

我們都知道手機(jī)是雙向通信（既會接收也會發(fā)送數(shù)據(jù)）。當(dāng)我們打電話時(shí)，手機(jī)會先將你的聲音處理成為電信號，然后通過最近的基站傳送出去，再通過移動運(yùn)營商的有線網(wǎng)絡(luò)以及基站傳送到對方那里，完成通話過程。發(fā)送其他的各種數(shù)據(jù)（比如圖片或者視頻）的過程也大同小異。

一般來說，新的無線通信技術(shù)都會使用比原來更高的頻段，比如4G使用20MHz頻段；而到了5G，將會使用6GHz頻段。新技術(shù)使用更高頻段的原因是因?yàn)楦哳l段一般還未被使用，能夠提供更高的傳輸速度。

但使用更高頻段也有一個(gè)問題，就是單個(gè)基站信號的覆蓋面會更?。ㄊ褂玫念l段越高，速度越快，但相應(yīng)單個(gè)基站的信號覆蓋范圍也會減?。Ｒ虼嗽?G時(shí)代，我們可能會采用MIMOs技術(shù)（一種能夠增強(qiáng)信號傳輸?shù)奶炀€技術(shù)）來加強(qiáng)信號強(qiáng)度。

5G的無限想象

1. 高速率是5G的最大特點(diǎn)，帶寬可以達(dá)到4G的100倍。這種超快的網(wǎng)速將使許多事情變得可能。舉例來說，自動駕駛汽車可以在千鈞一發(fā)之際快速做出響應(yīng)。就目前4G網(wǎng)絡(luò)而言，該網(wǎng)絡(luò)通常需要15-25毫秒的時(shí)間將數(shù)據(jù)傳輸給可能發(fā)生碰撞的車輛，然后車輛才會開始緊急制動。但在未來的5G網(wǎng)絡(luò)下，這一數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間將僅為1毫秒。此外，實(shí)時(shí)視頻會議會讓你感覺在同一間屋子里對話；城市管理部門可以實(shí)時(shí)監(jiān)控交通堵塞、污染和停車場空位情況，并把這些信息實(shí)時(shí)傳輸給路上的智能汽車。

2. 5G網(wǎng)絡(luò)的普及將使得包括虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)這些技術(shù)成為主流。其中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以將包括出行方向、產(chǎn)品價(jià)格或者對方名字等信息投射在用戶視野中，比如可以投射在汽車的前擋風(fēng)玻璃上；虛擬現(xiàn)實(shí)則可以在用戶視野內(nèi)創(chuàng)造出一個(gè)完全虛擬的場景。而無論是虛擬現(xiàn)實(shí)還是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，都對數(shù)據(jù)獲取速度有著極高的要求。

3. 基于5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用會是一個(gè)規(guī)模巨大的市場。它打動用戶的賣點(diǎn)是與物聯(lián)網(wǎng)相連帶來的“功能無限的想象”。5G技術(shù)具有連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低功耗大連接和低時(shí)延高可靠這四個(gè)主要優(yōu)勢，后兩者主要面向的正是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。5G技術(shù)在傳輸中呈現(xiàn)的低時(shí)延、高可靠、低功耗等特點(diǎn)，可以更好地支撐物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、3D效果等功能的應(yīng)用（圖1）。從此類技術(shù)的定位推斷，通信企業(yè)希望未來5G成為連接所有行業(yè)和生態(tài)圈的底層基礎(chǔ)設(shè)施。而根據(jù)此前美國研究機(jī)構(gòu)Forrester的預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍，會創(chuàng)造下一個(gè)萬億元級別的信息產(chǎn)業(yè)機(jī)會。

4. 5G不僅具有依附于其高速度的固有價(jià)值，更可憑借物聯(lián)網(wǎng)等跳板而具有延展價(jià)值。這是因?yàn)椋?G的高速度傳播將使得PC和移動設(shè)備告別“存儲式”互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，而進(jìn)入一個(gè)更為高速、對接更為流暢、更加強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)作用的新時(shí)代。在現(xiàn)有的網(wǎng)速下，云服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都無法最大限度地體現(xiàn)其優(yōu)越性，這也是5G所能給整個(gè)行業(yè)帶來旋風(fēng)巨變的立足點(diǎn)。

什么時(shí)候能夠用上5G

美國的部分地區(qū)已經(jīng)開始進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的測試了。在2016年的世界移動通信大會上，美國通信巨頭Verizon宣布其已經(jīng)開始在德克薩斯州、 俄勒岡州以及新澤西州進(jìn)行5G測試。同時(shí)，另一家美國通信巨頭AT&T也宣布，開始在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行5G測試。

對于即將到來的5G時(shí)代，中國企業(yè)已經(jīng)有了較強(qiáng)的話語權(quán)。中國廠商目前在5G發(fā)展進(jìn)程中還是處在比較頂尖的地位。根據(jù)國家工信部的總體部署，中國的5G基礎(chǔ)研發(fā)試驗(yàn)將在2016年到2018年進(jìn)行，分為5G關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)、5G技術(shù)方案驗(yàn)證和5G系統(tǒng)驗(yàn)證三個(gè)階段，預(yù)計(jì)在2020年將正式商用。業(yè)界人士分析，屆時(shí)網(wǎng)速的顛覆式增長可能會推動網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)的進(jìn)一步下調(diào)。

按照國際電信聯(lián)盟關(guān)于2020年的規(guī)劃，4年后就要進(jìn)入全面5G時(shí)代。大多數(shù)專家也認(rèn)為我們能用上5G的時(shí)間為2020年以后。但是直到現(xiàn)在，5G核心技術(shù)體系和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還沒有確立。另外，5G所連接的行業(yè)，比如交通、電力、汽車、零售等行業(yè)，它們的技術(shù)架構(gòu)和商業(yè)模式也與通信行業(yè)有很大出入，要實(shí)現(xiàn)對接還需要行業(yè)內(nèi)部和行業(yè)之間的長期利益博弈。

另外，技術(shù)難題和技術(shù)落地的速度也仍然堪憂。思科系統(tǒng)（全球最大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司）的報(bào)告顯示4G的普及還有待提升：4G網(wǎng)絡(luò)流量在2015年才首次超過3G網(wǎng)絡(luò)，最新的4G LTE平臺在全球很多地區(qū)仍在部署之中。由于5G對于帶寬和頻段要求更高，如此一來，很可能出現(xiàn)新建網(wǎng)絡(luò)基建無法滿足5G標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，使得已經(jīng)投入的資本成為沉沒成本，形成對5G網(wǎng)絡(luò)基建的投資阻礙。可見，要讓5G的巨大商業(yè)價(jià)值落地絕非易事。

但我們的等待仍然是值得的?；ヂ?lián)網(wǎng)在當(dāng)今時(shí)代已經(jīng)是不可缺少的一部分，而且隨著時(shí)間的推移，其地位毫無疑問將水漲船高。5G的出現(xiàn)必然會為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展注入一劑強(qiáng)心劑，提供更高的網(wǎng)速，讓更多的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)的快車將會載我們進(jìn)入新的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。