王文

在今年的世界移動通信大會（MWC2018）上，5G當(dāng)仁不讓地成為一大技術(shù)主角。華為、中興、愛立信、高通、英特爾等科技巨頭們紛紛打出“Leading 5G、Perfect 5G、Boost 4G to 5G”的標(biāo)語。我國三大運營商也在積極推動5G試商用。5G來了，互聯(lián)網(wǎng)+會出現(xiàn)什么新的玩法？大幕將啟，萬眾期待。

今年或出現(xiàn)5G預(yù)商用產(chǎn)品

移動通信自20世紀(jì)80年代誕生以來，每十年出現(xiàn)一代革命性技術(shù)，如今其爆發(fā)式增長的步伐越來越快。4G牌照發(fā)放不到5年，5G已進(jìn)入國際標(biāo)準(zhǔn)研制關(guān)鍵階段。工信部最新表示，2018年將扎實推進(jìn)5G研發(fā)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈成熟和安全配套保障，補齊5G芯片、高頻器件等產(chǎn)業(yè)短板，完成第三階段測試，推動形成全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)。另據(jù)消息，2018年預(yù)計就會出現(xiàn)5G預(yù)商用產(chǎn)品；5G芯片預(yù)計在2019年第一季度發(fā)布，真正到用戶手中的5G終端會在2019年下半年上市。雖然，今年用戶可能還買不到5G手機，但5G的腳步已經(jīng)越來越近了。

5G驅(qū)動萬物互聯(lián)

國際無線標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)3GPP為5G定義了增強型移動寬帶（eMBB）、低時延高可靠（URLLC）、海量大連接（mMTC）三大典型應(yīng)用場景。具體而言，eMBB場景主要是速率的提升，未來5G標(biāo)準(zhǔn)要求單個5G基站至少能支持20Gbps的下行鏈路以及10Gbps的上行鏈路，主要應(yīng)對4K/8K超高清視頻、VR/AR等大流量應(yīng)用；URLLC主要面向高可靠、低時延行業(yè)的特定應(yīng)用，包括實時精準(zhǔn)定位、自動駕駛、智能制造等；mMTC主要面向海量物聯(lián)網(wǎng)通信場景，百萬級的物聯(lián)終端接入，包括智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市等。

另一方面，萬物互聯(lián)場景下，機器類通信、大規(guī)模通信、關(guān)鍵性任務(wù)的通信對網(wǎng)絡(luò)速率、穩(wěn)定性、時延等提出更高要求，包括自動駕駛、VR/AR等新應(yīng)用對5G需求十分迫切，現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)性能無法滿足，供給與需求間的缺口將推動現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)升級，最終推動5G時代到來。

典型應(yīng)用場景暢想

場景一：

VR/AR移動漫游沉浸式體驗升級

移動漫游沉浸式體驗的應(yīng)用場景有三個特點：隨時隨地體驗，隨時隨地分享，隨時隨地互動。其高帶寬、低時延的技術(shù)需求來源于實時精確的圖像處理和跟蹤。VR要實現(xiàn)完美的虛擬現(xiàn)實體驗，時延要低于20ms才能有效緩解眩暈感，在4G網(wǎng)速和帶寬下其功能受限，而5G毫秒級端到端時延則可以解決此難題。除此之外，5G的超高傳輸速率也能很好滿足VR對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。另外，AR的巨大價值在于應(yīng)用場合的多樣性，隨時隨地使用至關(guān)重要，這必然需要更高性能的5G網(wǎng)絡(luò)支撐。

場景二：拉開無人駕駛大幕

車聯(lián)網(wǎng)是借助信息通信技術(shù)實現(xiàn)車內(nèi)、車與人、車與車、車與路、車與云端服務(wù)平臺的全方位網(wǎng)絡(luò)連接的綜合服務(wù)。更常見的表達(dá)是V2X（車聯(lián)萬物），其中包含了V2V（車與車）、V2R（車與路）、V2H（車與人）等。百度方面數(shù)據(jù)表明，在未來無人駕駛過程之中，僅僅單車每小時所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就高達(dá)100GB，更別提V2R、V2H等所需的帶寬數(shù)據(jù)。如果說基于4G/4.5G的LTE-V2X還無法挑起重?fù)?dān)的話，那么5G的商用給LTE-V2X提供了更強大的性能。與4G側(cè)重人與人之間通信不同，5G形成了端到端的生態(tài)系統(tǒng)。它增強了移動帶寬，峰值速率可達(dá)20Gb/s，支持更低延時（≤5ms）、更高可靠性（>99.99%）以及更大帶寬（每平方公里可連接100萬個終端）。而這些數(shù)據(jù)都意味著更高的安全性，畢竟毫秒級的延時對于一場事故的發(fā)現(xiàn)和處理是有截然不同意義的。從華為等廠商的測試結(jié)果來看，基于5G的LTE-V2X在覆蓋距離、網(wǎng)絡(luò)延時方面都要優(yōu)于DSRC，但5G-V2X想商用，還需經(jīng)過更長時間測試驗證。

場景三：賦能智能制造

以自動化控制為例，作為智能制造工廠中的最基礎(chǔ)應(yīng)用，核心是閉環(huán)控制系統(tǒng)。典型的閉環(huán)控制過程周期低至毫秒級別，所以系統(tǒng)通信的時延需達(dá)到毫秒級別甚至更低才能保證控制系統(tǒng)的精確控制，同時對可靠性也有極高要求。此外，在規(guī)模生產(chǎn)的工廠中，大量環(huán)節(jié)都用到自動控制，將有高密度海量的控制器、傳感器、執(zhí)行器通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。例如，打印控制的應(yīng)用場景下，控制器、傳感器、執(zhí)行器等連接數(shù)要求100個以上，數(shù)據(jù)包大小要求20bite，閉環(huán)控制周期要求小于3ms。

5G切片網(wǎng)絡(luò)可提供極低時延、高可靠、海量連接的網(wǎng)絡(luò)，使得閉環(huán)控制應(yīng)用通過無線網(wǎng)絡(luò)連接成為可能?；谌A為5G的實測能力：空口時延可到0.4ms，單小區(qū)下行速率達(dá)到20Gbps，小區(qū)最大可支持1000萬+連接數(shù)。可見，移動通信網(wǎng)絡(luò)中僅5G可滿足閉環(huán)控制的網(wǎng)絡(luò)要求。

另外，遠(yuǎn)程控制也是智能制造的典型場景，它是基于移動虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實應(yīng)用實現(xiàn)人機智能遠(yuǎn)程交互和智能控制，用工業(yè)機器人代替惡劣環(huán)境中人的直接參與，保證安全生產(chǎn)、減少人工誤差，同時保證整個制造過程的可控制和可視性。目前遠(yuǎn)程控制受制于技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)性能限制仍基本處于空白階段，將來一旦網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到要求，市場將可能迎來爆發(fā)增長，潛力巨大。

場景四：為醫(yī)療行業(yè)提供創(chuàng)新平臺

醫(yī)療行業(yè)未來受益于5G的100%無處不在的覆蓋率、Gbps級別的速率、5ms-30ms級別的低時延以及整合移動性與大數(shù)據(jù)分析的平臺能力等，將在不遠(yuǎn)的未來讓每個人都享有及時便利的智慧醫(yī)療服務(wù)。

通過5G網(wǎng)絡(luò)，智慧醫(yī)療將呈現(xiàn)四個主要應(yīng)用場景：

第一，遠(yuǎn)程醫(yī)療?；谠诰€視頻、虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程影像會診，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等。對于應(yīng)急、抗震救災(zāi)等緊急場景，通過現(xiàn)場安裝的無線遠(yuǎn)程影像工作站與后方醫(yī)院無縫連接，借助現(xiàn)場醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)信息設(shè)計搶救方案并指導(dǎo)現(xiàn)場救助。

第二，遠(yuǎn)程手術(shù)。在病人行動受限的緊急室外場景或急救途中，借助虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術(shù)手段實現(xiàn)遠(yuǎn)程機器人手術(shù)。

第三，實現(xiàn)全方位感知患者、全面整合分析醫(yī)療資源。通過相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)或流程，做到實時感知、測量、捕獲和傳遞患者數(shù)據(jù)信息，根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析、匯總、計算，為特定場景、特定問題的解決方案提供依據(jù)。

第四，智能醫(yī)療的終端拓展。智能醫(yī)療終端的目的在于打破時間、空間限制，實現(xiàn)對病情信息的連續(xù)和準(zhǔn)確監(jiān)測。當(dāng)前泛健康概念的智能終端很多，如智能表、智能手環(huán)、智能運動鞋、智能血壓計、帶尿液分析的智能馬桶等，其功能僅限于記錄或監(jiān)測，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?；镜膫鞲性O(shè)備只能進(jìn)行基本的健康體檢，專業(yè)設(shè)備還很難進(jìn)入家庭，較復(fù)雜的檢測還需去醫(yī)院。未來智能醫(yī)療終端將更加智能化、專業(yè)化。

高額投資與回報緩慢的矛盾

相較于2G/3G/4G，5G使用的是更高頻段，因而單個基站覆蓋范圍將變小，這意味著相同覆蓋面積下，5G基站數(shù)量將比4G更多。華泰證券研究指出，國內(nèi)5G建設(shè)聚焦宏基站廣覆蓋，采購基站設(shè)備的總支出預(yù)計達(dá)到1.4萬億元，當(dāng)運營商采用較為激進(jìn)的建網(wǎng)策略時，中國移動、中國聯(lián)通、中國電信每年用于采購宏基站的總支出將大幅上漲至2500億到3500億元，保守策略下也將達(dá)到1500億到1900億元。由于我國3G/4G牌照發(fā)放較晚，三家運營商都進(jìn)行了大規(guī)模4G網(wǎng)絡(luò)投資，甚至目前還處于規(guī)模投入期，投資并未完全收回。中國電信技術(shù)創(chuàng)新中心主任畢奇指出，每一代移動通信技術(shù)的投入至少需要7-8年才能收回，按目前對5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模投入時間表，在現(xiàn)有商業(yè)模式下，運營商周轉(zhuǎn)資金面臨極大挑戰(zhàn)。

但是，5G網(wǎng)絡(luò)商用化仍是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。各大運營商正積極探索如何充分發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢，合理利用4G已有投資，低成本地新建或改造傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)。

可以預(yù)見，隨著5G商用推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)+將賦能各領(lǐng)域，拉開行業(yè)變革大幕。