要探討5G離我們有多遠,先要從5G技術本身的推進過程來看。
一、5G技術的關鍵指標及推進分析
作為下一代移動通訊技術,5G國際標準制定組織3GPP為5G應用場景定義了三大方向,包含IMT-2020願景的8個關鍵指標:
eMBB(enhanced Mobile Broadband,移動寬頻增強);
峰值資料率:最高資料傳輸速度達到20 Gbps使用者體驗資料率:擁擠地區傳輸速度達到100Mbps能量效益:裝置收發資料所需功耗能效比較IMT-A提升100倍頻譜效率:每無線頻寬和每網路單元資料吞吐量3~4倍於4G網路區域流量容納:區域內總流量密度每平方米10Mbps。
MMTC(Massive Machine Type Communications,大規模物聯網);
連線密度:每單位地區可連線裝置數量每平方公里100萬臺;
URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communications,超高可靠超低時延通訊);
低時延:資料包傳輸時延1毫秒移動性:切換和保證通訊質量極速達到500 km/h。
這些指標組成5G技術的最終目標,也是我們所期待5G真正投入使用後實現的效果。而目前細分到每個目標的技術規範和實現方式,則根據3GPP制定的5G標準推進。
就在去年6月, 3GPP正式批准了第五代移動通訊技術標準(5G)新空口(NR)獨立建網(SA)功能凍結。5G NR正式具備了獨立部署的能力,同時意味著3GPP首個完整的5G標準Release-15正式確定,5G產業鏈進入商用倒計時。
目前3GPP正在進一步完善Release-15規範,並加速向Release-16規範邁進,下一版標準的制定將更全面地定義5G標準,也越接近最終版本的5G標準。
二、5G技術的推進過程
5G離我們還有多遠,得益於移動互聯技術發展和政策支援,中國很有可能成為全球首批執行5G網路的國家之一。目前國內多家運營商、通訊裝置商已經加速著手推進5G建設的速度。
1、技術驗證
其中,由中國IMT-2020(5G)推進組主導的5G技術研發試驗在2016年到2018年底時間段進行,分為5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證和5G系統驗證三個階段實施。目前5G技術研發試驗已完成第一、二階段,分別實現5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證。目前已經進入第三階段,即系統驗證測試,分別對非獨立組網和獨立組網機型室內外測試。根據IMT-2020(5G)推進組官網動態,華為已經於今年4月率先完成第三階段NSA 5G核心網測試並應用到首款手機上:5G摺疊屏手機Mate X。三個階段的技術驗證將在今年年底完成,預計屆時國內5G產業鏈主要環節基本達到預商用水平。
2、運營商部署
運營商方面,2017年中開始,三大運營商已經在13座城市陸續開展5G試點,包括北上廣深、杭州、武漢、成都、天津、南京等城市。中國移動2018規模實驗計劃將在五個城市開展外場測試,每個城市將建設超過100個5G基站。由於目前5G標準依舊處於完善階段,因此運營商的大規模部署則需要等到3GPP Release-16正式凍結,時間在2020年3月後。因此對5G落地的日程,三大運營商均給出了相同的回答,預計在2020年實現規模商用。
3、終端支援
有了5G網路部署,我們享受5G技術還需要智慧手機等終端的網路支援。這些5G晶片需要滿足3GPP制定的5G標準,並支援不同的5G組網方式,即包含LTE技術的NSA(Non-Standalone)非獨立組網,以及不依賴LTE的SA(Standalone)獨立組網。目前,高通、華為、英特爾都已經推出了面向下代技術的5G晶片。
三、5G技術可以應用在哪些領域?
展望5G,能為我們帶來什麼呢?
5G技術對於使用者來說,絕不是網速快了那麼簡單。它的各項升級所帶來的變化,足以改變甚至產生多個相關的產業鏈,同時對我們的社交方式、通訊方式、生活娛樂產生深刻的影響。
現在很多人都在探索5G網路的發展方向,個人覺得5G技術可以在以下方面得到逐步的應用:
1、提高移動頻寬:
未來我們想看4K高畫質電視,想看3D電視,就必須有一個可感知的網際網路。我們想看超高畫質影片,我們想在運動場上看到高畫質晰的影象,我們想用無線取代光纖,想要實現虛擬現實,這些都必須提高行動通訊頻寬。例如,之前在智慧手機上下載影片可能需要一些時間,而5G使用者體驗速度比4G快10倍,峰值速率是4G的30倍,看電影更容易了,玩遊戲響應更快了。
2、超可靠和低延遲:
例如,高鐵上的網路通訊需要更高的速度,以及無人駕駛汽車、機器人、無人機、遠端醫療等,有時都需要超可靠的低延遲。比方說,遠端手術不僅需要超高的影象清晰度,更需要低延遲、高可靠性;工業的自動化,有時也得需要超可靠的低延遲。
3、物聯網:
如智慧家居,各種可穿戴裝置、生產裝置、公共設施等,可基於物聯網藉助5G技術實現萬物互聯。現在已經呈現出了這樣的形態。
4、VR:
“VR元年”說了很久,但事實 “VR元年”未到,“過氣”的聲音已經此起彼伏。5G技術落地,最先受益的很可能是需要高速資料吞吐的VR內容。得益於5G高速低時延的特性,VR內容可以直接從網路串流至移動裝置,使用者體驗高品質VR無需受到各種線材的束縛,甚至省下執行VR的主機,直接交給雲端。
5、串流服務:
串流服務即將應用、遊戲等服務在雲端執行,再將畫面傳輸至裝置,讓低效能裝置得以擁有更完善的使用體驗。儘管在歐美早有先例,但由於延遲高、畫質差等問題,加上對網路要求極高,大多嚐鮮的服務商都沒有了下文。5G技術下,串流服務得以擺脫有線網路的桎梏,將來在手機、平板等移動裝置上,可以運行雲端PC遊戲和PC辦公應用。
6、下一代智慧手機:
手機不斷跟隨通訊技術發展,從普通的簡訊電話裝置,到如今包攬生活服務和娛樂辦公的綜合平臺,行動網路的升級將讓手機能力的天花板再度躍升。結合近來流行的AI熱點,5G同樣意味著AI龐大的計算需求可以交給雲伺服器,並享受低時延,接近實時的反饋,下一代的智慧手機,功能可能會遠超如今人們的預想。
7、產業鏈升級:
5G意味著更快的網速、對裝置更高的要求。包括運營商、手機廠商、使用者等都需要升級現有設施和裝置:Massive MIMO技術利好AAU有源天線單元基站,順帶拉動手機LDS天線技術的需求,同時對光纖、雲服務商等基礎網路服務要求更高…相關配套領域會迎來更多的需求和升級。
8、雲化基站
5G的發展也將與雲計算緊密結合,5G應用雲計算的好處是什麼?它可以實現功能的軟體化、服務的統一化、硬體的可集中式化,大大提高網路資源的利用率,降低維護成本。我們都知道行動通訊基站有一個突出的特點,稱為潮汐效應。有些基站這會兒到達響應峰值,同一時段有些基站卻又空閒率很大,也就是說基站利用率不均勻。如果基站的利用率很低怎麼辦?在過去,每個基站都有一個帶有基站處理器的天線。現在,透過將光纖連線到交換機,基站處理器變成集中式的。這樣的優點是,這個基站響應到達峰值的時候,可以將其他基站的資源分配給它用。該方法用於解決行動通訊裝置忙閒不均的問題。這種方法被稱為雲化基站。它實際上是一個集中式基站,一個協作基站,或者說是一個綠色基站。透過這種方式,可以協調資源的合理化排程,減少基站的數量,大大節約能源,這也是環保所需求的。
總之,雖然5G網路的建設任務是非常艱鉅的,但是中國的通訊業,一定會為建設網路強國作出新的很大的貢獻。5G作為第五代移動通訊技術,會帶動第四次工業革命,從世界萬物的各個層面逐步影響帶動顛覆性的個人經營、企業經營、社會經營等層面的變化。5G時代將會推動社會的數字化,為我們的美好生活增添光彩,5G時代將會給我們帶來新的機會,包括電信運營商、電信裝置製造商、網際網路服務提供商、廣大的創新創業者等。
至於5G時代具體什麼時候到來,只能根據相關官方報道和市場反饋判斷了,基本要在2020年實現商用,但是5G還將有很長的一段路要走,真正實現普視大眾,讓大眾享受到各個方面的5G成果,還需要給5G一點時間。未來是會越來越美好,我們仍需堅持不懈、努力奮鬥,做點什麼來迎接5G時代的到來。
要探討5G離我們有多遠,先要從5G技術本身的推進過程來看。
一、5G技術的關鍵指標及推進分析
作為下一代移動通訊技術,5G國際標準制定組織3GPP為5G應用場景定義了三大方向,包含IMT-2020願景的8個關鍵指標:
eMBB(enhanced Mobile Broadband,移動寬頻增強);
峰值資料率:最高資料傳輸速度達到20 Gbps使用者體驗資料率:擁擠地區傳輸速度達到100Mbps能量效益:裝置收發資料所需功耗能效比較IMT-A提升100倍頻譜效率:每無線頻寬和每網路單元資料吞吐量3~4倍於4G網路區域流量容納:區域內總流量密度每平方米10Mbps。
MMTC(Massive Machine Type Communications,大規模物聯網);
連線密度:每單位地區可連線裝置數量每平方公里100萬臺;
URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communications,超高可靠超低時延通訊);
低時延:資料包傳輸時延1毫秒移動性:切換和保證通訊質量極速達到500 km/h。
這些指標組成5G技術的最終目標,也是我們所期待5G真正投入使用後實現的效果。而目前細分到每個目標的技術規範和實現方式,則根據3GPP制定的5G標準推進。
就在去年6月, 3GPP正式批准了第五代移動通訊技術標準(5G)新空口(NR)獨立建網(SA)功能凍結。5G NR正式具備了獨立部署的能力,同時意味著3GPP首個完整的5G標準Release-15正式確定,5G產業鏈進入商用倒計時。
目前3GPP正在進一步完善Release-15規範,並加速向Release-16規範邁進,下一版標準的制定將更全面地定義5G標準,也越接近最終版本的5G標準。
二、5G技術的推進過程
5G離我們還有多遠,得益於移動互聯技術發展和政策支援,中國很有可能成為全球首批執行5G網路的國家之一。目前國內多家運營商、通訊裝置商已經加速著手推進5G建設的速度。
1、技術驗證
其中,由中國IMT-2020(5G)推進組主導的5G技術研發試驗在2016年到2018年底時間段進行,分為5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證和5G系統驗證三個階段實施。目前5G技術研發試驗已完成第一、二階段,分別實現5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證。目前已經進入第三階段,即系統驗證測試,分別對非獨立組網和獨立組網機型室內外測試。根據IMT-2020(5G)推進組官網動態,華為已經於今年4月率先完成第三階段NSA 5G核心網測試並應用到首款手機上:5G摺疊屏手機Mate X。三個階段的技術驗證將在今年年底完成,預計屆時國內5G產業鏈主要環節基本達到預商用水平。
2、運營商部署
運營商方面,2017年中開始,三大運營商已經在13座城市陸續開展5G試點,包括北上廣深、杭州、武漢、成都、天津、南京等城市。中國移動2018規模實驗計劃將在五個城市開展外場測試,每個城市將建設超過100個5G基站。由於目前5G標準依舊處於完善階段,因此運營商的大規模部署則需要等到3GPP Release-16正式凍結,時間在2020年3月後。因此對5G落地的日程,三大運營商均給出了相同的回答,預計在2020年實現規模商用。
3、終端支援
有了5G網路部署,我們享受5G技術還需要智慧手機等終端的網路支援。這些5G晶片需要滿足3GPP制定的5G標準,並支援不同的5G組網方式,即包含LTE技術的NSA(Non-Standalone)非獨立組網,以及不依賴LTE的SA(Standalone)獨立組網。目前,高通、華為、英特爾都已經推出了面向下代技術的5G晶片。
三、5G技術可以應用在哪些領域?
展望5G,能為我們帶來什麼呢?
5G技術對於使用者來說,絕不是網速快了那麼簡單。它的各項升級所帶來的變化,足以改變甚至產生多個相關的產業鏈,同時對我們的社交方式、通訊方式、生活娛樂產生深刻的影響。
現在很多人都在探索5G網路的發展方向,個人覺得5G技術可以在以下方面得到逐步的應用:
1、提高移動頻寬:
未來我們想看4K高畫質電視,想看3D電視,就必須有一個可感知的網際網路。我們想看超高畫質影片,我們想在運動場上看到高畫質晰的影象,我們想用無線取代光纖,想要實現虛擬現實,這些都必須提高行動通訊頻寬。例如,之前在智慧手機上下載影片可能需要一些時間,而5G使用者體驗速度比4G快10倍,峰值速率是4G的30倍,看電影更容易了,玩遊戲響應更快了。
2、超可靠和低延遲:
例如,高鐵上的網路通訊需要更高的速度,以及無人駕駛汽車、機器人、無人機、遠端醫療等,有時都需要超可靠的低延遲。比方說,遠端手術不僅需要超高的影象清晰度,更需要低延遲、高可靠性;工業的自動化,有時也得需要超可靠的低延遲。
3、物聯網:
如智慧家居,各種可穿戴裝置、生產裝置、公共設施等,可基於物聯網藉助5G技術實現萬物互聯。現在已經呈現出了這樣的形態。
4、VR:
“VR元年”說了很久,但事實 “VR元年”未到,“過氣”的聲音已經此起彼伏。5G技術落地,最先受益的很可能是需要高速資料吞吐的VR內容。得益於5G高速低時延的特性,VR內容可以直接從網路串流至移動裝置,使用者體驗高品質VR無需受到各種線材的束縛,甚至省下執行VR的主機,直接交給雲端。
5、串流服務:
串流服務即將應用、遊戲等服務在雲端執行,再將畫面傳輸至裝置,讓低效能裝置得以擁有更完善的使用體驗。儘管在歐美早有先例,但由於延遲高、畫質差等問題,加上對網路要求極高,大多嚐鮮的服務商都沒有了下文。5G技術下,串流服務得以擺脫有線網路的桎梏,將來在手機、平板等移動裝置上,可以運行雲端PC遊戲和PC辦公應用。
6、下一代智慧手機:
手機不斷跟隨通訊技術發展,從普通的簡訊電話裝置,到如今包攬生活服務和娛樂辦公的綜合平臺,行動網路的升級將讓手機能力的天花板再度躍升。結合近來流行的AI熱點,5G同樣意味著AI龐大的計算需求可以交給雲伺服器,並享受低時延,接近實時的反饋,下一代的智慧手機,功能可能會遠超如今人們的預想。
7、產業鏈升級:
5G意味著更快的網速、對裝置更高的要求。包括運營商、手機廠商、使用者等都需要升級現有設施和裝置:Massive MIMO技術利好AAU有源天線單元基站,順帶拉動手機LDS天線技術的需求,同時對光纖、雲服務商等基礎網路服務要求更高…相關配套領域會迎來更多的需求和升級。
8、雲化基站
5G的發展也將與雲計算緊密結合,5G應用雲計算的好處是什麼?它可以實現功能的軟體化、服務的統一化、硬體的可集中式化,大大提高網路資源的利用率,降低維護成本。我們都知道行動通訊基站有一個突出的特點,稱為潮汐效應。有些基站這會兒到達響應峰值,同一時段有些基站卻又空閒率很大,也就是說基站利用率不均勻。如果基站的利用率很低怎麼辦?在過去,每個基站都有一個帶有基站處理器的天線。現在,透過將光纖連線到交換機,基站處理器變成集中式的。這樣的優點是,這個基站響應到達峰值的時候,可以將其他基站的資源分配給它用。該方法用於解決行動通訊裝置忙閒不均的問題。這種方法被稱為雲化基站。它實際上是一個集中式基站,一個協作基站,或者說是一個綠色基站。透過這種方式,可以協調資源的合理化排程,減少基站的數量,大大節約能源,這也是環保所需求的。
總之,雖然5G網路的建設任務是非常艱鉅的,但是中國的通訊業,一定會為建設網路強國作出新的很大的貢獻。5G作為第五代移動通訊技術,會帶動第四次工業革命,從世界萬物的各個層面逐步影響帶動顛覆性的個人經營、企業經營、社會經營等層面的變化。5G時代將會推動社會的數字化,為我們的美好生活增添光彩,5G時代將會給我們帶來新的機會,包括電信運營商、電信裝置製造商、網際網路服務提供商、廣大的創新創業者等。
至於5G時代具體什麼時候到來,只能根據相關官方報道和市場反饋判斷了,基本要在2020年實現商用,但是5G還將有很長的一段路要走,真正實現普視大眾,讓大眾享受到各個方面的5G成果,還需要給5G一點時間。未來是會越來越美好,我們仍需堅持不懈、努力奮鬥,做點什麼來迎接5G時代的到來。