網(wǎng)速快到萬物互聯(lián)，5G未來可操控千里之外的挖掘機？觀點
正當4G建設如火如荼地在全國開展，中國通信廠商和運營商卻紛紛將目光投向了5G。但到底什么是5G網(wǎng)絡？在上周舉辦的一場5G高峰論壇上，與會專家認為，除了快，5G網(wǎng)絡最重要的特征將是將實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”。業(yè)內(nèi)專家估計，5G網(wǎng)絡最快將在2017年到2018年部署，2020年將商用。
4G商用在國外開展不過數(shù)年時間，在國內(nèi)全面商用時代也才剛剛開啟，現(xiàn)在提及5G似乎是很遙遠的事情，但是行業(yè)內(nèi)熱情涌動，行業(yè)機構(gòu)、設備商都為之傾注了極大熱情。5G，實際上距離我們不再遙遠。
當前，全球通信行業(yè)正在不斷探索實現(xiàn)5G的基礎(chǔ)技術(shù)和架構(gòu)的各種可能性。根據(jù)國際電聯(lián)（ITU）設定的時間表，預計2016年將啟動國際標準制定工作，2017年底啟動5G候選方案征集，2020年底完成標準制定。
那么，5G會給人們生活和社會生產(chǎn)帶來什么樣的變化？在朝目標前進的道路上還面臨哪些挑戰(zhàn)呢？
可以操控數(shù)千公里外的挖掘機
作為下一代移動通信技術(shù)，5G會改變每個人的工作和生活方式，使人類社會全面進入到數(shù)字化時代。
來看看這幾十年來移動通信的變遷，1G時代只能提供模擬語音業(yè)務，2G時代可以提供數(shù)字語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務，3G時代支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務，4G時代能夠支持各種移動寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務?？梢哉f從1G到4G，主要解決的都是人和人之間的通信，“5G時代是要解決人與物、物與物之間的通信，并且在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)無處不在的網(wǎng)絡連接，低能耗、更安全的網(wǎng)絡。”酷派高級副總裁兼CTO許奕波對《IT時報》記者表示。
這樣的說法也許不能對5G有直觀的了解，我們不妨來看看未來5G使用的具體情形。在今年初舉行的巴塞羅那世界移動通信大會上，愛立信展示了有關(guān)5G應用的Demo演示，其中遠程實時操作兩臺挖掘機最為引人關(guān)注。一臺挖掘機在展區(qū)內(nèi)，另一臺則在2500公里之外的瑞典城市Eskilstuna。挖掘機上裝有360度的全景攝像頭，通過計算機進行視頻監(jiān)控。用戶佩戴上虛擬實境眼鏡，仿佛身在挖掘機中，并且能對挖掘機進行操控，不管是展區(qū)內(nèi)的挖掘機還是2500公里以外的那臺。
因為這次演示是基于4G LTE網(wǎng)絡，所以用戶體驗并不十分完美，時延有些長。但在5G時代，這就能成為現(xiàn)實，完全可以做到實時操控數(shù)百公里或者數(shù)千公里外的挖掘機，可以上午在美國挖，下午在英國挖。當然，5G時代人們也能遠程操控其他重型機械，比如在危險區(qū)域，無需人工在現(xiàn)場，“只要人和物體之間的通信鏈路延遲保持在極低情況下，這些都能實現(xiàn)。”愛立信技術(shù)人員稱。
另外一個可以預期的案例就是聯(lián)網(wǎng)汽車。聯(lián)網(wǎng)之后，車輛保險可調(diào)整為按行程收費的模式，高級診斷功能將能夠幫助駕駛員在路上修理汽車，甚至能基于位置感知功能幾乎零延遲地輔助駕駛員。
面臨一大波挑戰(zhàn)
今年2月，中國5G標準推進組織IMT-2020（5G）發(fā)布了《5G概念白皮書》。這份白皮書認為，5G主要技術(shù)場景主要有四種：連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接、低時延高可靠。連續(xù)廣域覆蓋，就是要為用戶提供無縫的高速業(yè)務體驗，即使是在高速移動等“惡劣”狀況下，實現(xiàn)100Mbps以上的用戶體驗速率。熱點高容量，是在局部熱點地區(qū)，為用戶提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，比如達到1Gbps的用戶體驗速率。低功耗大連接和低時延高可靠主要是面向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，比如在智慧城市建設的過程中，會有大量的設備連接入網(wǎng)，而且設備分布廣泛、數(shù)量眾多，這就需要5G網(wǎng)絡能夠支持超千億連接的支持能力，還要保證終端超低功耗和超低成本。
可以看出，5G和現(xiàn)在的4G技術(shù)有很大不同，用戶數(shù)據(jù)速率要更快、通信鏈路時延要更短、接入的設備要更多、頻譜的利用效率要更高。要實現(xiàn)這樣的目標，需要克服諸多困難。
5G時代，車聯(lián)網(wǎng)無疑將獲得發(fā)展良機，無人駕駛也會大行其道。“如果120公里的時速，車輛1秒鐘就可以跑出幾十米，所以當人們在無人駕駛的時候網(wǎng)絡響應要非?？?，否則就會發(fā)生重大事故。這對通信鏈路的低延時都提出了很高的挑戰(zhàn)，而且要確保百分之百的可靠性。”許奕波說道。
另外，在5G時代要連接更多的設備，每平方公里差不多要覆蓋100萬臺連接終端?；静渴馃o疑會更加密集，尋找站址資源、部署成本的提升，對運營商來說都是挑戰(zhàn)，而且還可能存在頻率干擾等問題。同時不得不提到用戶對輻射的擔憂，用戶是否會接受自己的身邊都是基站的現(xiàn)實。
廠商“搶灘登陸”
雖然存在著諸多困難和挑戰(zhàn)，但是技術(shù)進步無止境，5G時代終究會來臨。而且從目前的情況來看，設備商、芯片商和終端廠商群情激昂，在5G研發(fā)上砸下重資，目前來看已經(jīng)取得了一些進展。
愛立信在5G技術(shù)上的重大突破是：5G-LTE雙連接和5G多點連接。前者是指5G移動設備在LTE和5G無線接入網(wǎng)覆蓋區(qū)域之間移動，與這兩張網(wǎng)絡建立并行連接，然后再進行網(wǎng)絡無縫切換。后者5G多點連接是指移動設備并行連接兩個5G基站，速率無疑更快。
中興通訊方面則推出了“Pre-5G”的方案，這是介于4G和5G之間的概念。Pre-5G能夠提供遠遠高于4G的用戶體驗，例如吞吐率和延遲方面，將遠遠優(yōu)于4G，甚至達到接近5G的水平。而Pre-5G與真正的5G區(qū)別在于：5G需要等待標準完成、芯片與終端成熟，才能被用戶體驗，而Pre-5G則可以在4G網(wǎng)絡上逐步引入，讓用戶更早體驗到類5G服務。
華為目前已經(jīng)在5G組網(wǎng)架構(gòu)、頻譜使用、空口技術(shù)、基站實現(xiàn)等多個領(lǐng)域取得了突破性進展。
在芯片方面，聯(lián)發(fā)科明確表示已經(jīng)投入人力和資源進行5G方面的研發(fā)。手機終端企業(yè)對5G也加大投入，酷派公司稱每年投入1億元投入5G研發(fā)，主要圍繞與終端相關(guān)技術(shù)開展研究。
在移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)兩大趨勢的推動下，5G的需求與應用也隨之而來，5G所帶來的革命性影響將顛覆我們的生活。據(jù)行業(yè)分析家預測，到2020年，全球?qū)?00億個設備連接到移動網(wǎng)絡，它們將不再是我們手中獨立的設備。在產(chǎn)業(yè)鏈力推下，5G從理想變成現(xiàn)實的日子不會太遙遠。
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