5G，如何改變我們的生活

——關(guān)于第五代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)前瞻

■黃武星 段青馬睿

引子

清晨醒來(lái)，臥室的燈和空調(diào)自動(dòng)開啟；來(lái)到衛(wèi)生間，洗臉?biāo)炎詣?dòng)調(diào)至適合的溫度，數(shù)碼牙刷記錄并上傳牙齒以及口腔的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；吃過早餐，輸入幾個(gè)指令，汽車就帶著你自動(dòng)行駛在馬路上，在車上你已經(jīng)開了一個(gè)遠(yuǎn)程會(huì)議……

以上場(chǎng)景，或許就是5G時(shí)代的日常生活。2016年11月，華為公司主推的“極化碼”方案得到國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織的認(rèn)可。在紛紛為華為點(diǎn)贊的同時(shí)，大家深切感受到：令人憧憬的5G時(shí)代不再是遙遠(yuǎn)的未來(lái)時(shí)，而是觸手可及的進(jìn)行時(shí)。迎接“流量風(fēng)暴”

5G，顧名思義就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)。有人也許會(huì)問，4G已經(jīng)夠快了，為什么現(xiàn)在就開始發(fā)展5G？

雖然4G能滿足目前的網(wǎng)絡(luò)需求，但隨著人工智能的快速發(fā)展，智能家電、無(wú)人駕駛、生產(chǎn)自動(dòng)化、智能服務(wù)將會(huì)進(jìn)入我們的生活，個(gè)人用品、城市基礎(chǔ)設(shè)施、工廠機(jī)械設(shè)備都將被連接到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上，整個(gè)社會(huì)的信息化將更加深入徹底，信息流量也將成爆炸式增長(zhǎng)。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年，網(wǎng)絡(luò)要容納2000億級(jí)的設(shè)備或機(jī)器，僅智慧城市、智能交通、工業(yè)自動(dòng)化這三項(xiàng)就需要連接近300億設(shè)備。這么多設(shè)備涌入，網(wǎng)絡(luò)容量一定要無(wú)限大，速率一定要足夠高，才能保證網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)5G的這些本領(lǐng)，技術(shù)上將要“軟硬兼施”。例如，軟件技術(shù)上要對(duì)頻譜資源進(jìn)一步挖掘，類似于“把小水管換成大水管”，要開發(fā)使用超高頻，以獲得更大的帶寬，實(shí)現(xiàn)“颶風(fēng)”般的網(wǎng)速。硬件上，以往使用的低頻段繞射能力還不錯(cuò)，躲在墻角影響不大，但5G的超高頻幾乎是直線傳播，墻角很可能是信號(hào)死角，這就需要將傳統(tǒng)的宏基站變成站點(diǎn)更多、密度更大的微基站。

在3G和4G時(shí)代，我們總是可以忍耐的，網(wǎng)速慢點(diǎn)我等等，信號(hào)不好我換個(gè)地方打電話。但在不久后萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，上網(wǎng)的機(jī)器可沒有這么好的耐性，總不能因?yàn)榇汗?jié)刷紅包人太多、流量暴增而導(dǎo)致整個(gè)城市的智能交通癱瘓了吧？很顯然，要實(shí)現(xiàn)未來(lái)的“流量風(fēng)暴”，4G那樣“大風(fēng)”般的網(wǎng)速還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，非得“颶風(fēng)”才能游刃有余。研制更高速度、更大容量、更低時(shí)延的新一代移動(dòng)通信技術(shù)迫在眉睫。

利用5G網(wǎng)絡(luò)可以提供精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程醫(yī)療。

5G有哪些神奇本領(lǐng)

說起5G的本領(lǐng)，大家必然想到它超快的網(wǎng)速。然而如果僅僅是這樣，就太小瞧它了。在我國(guó)發(fā)布的5G概念白皮書中，專家將5G未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)歸納為連續(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4個(gè)方面。

用幾個(gè)數(shù)字概括就是1000倍的容量提升、1000億+的連接支持、10GB/s的最高速度、1毫秒以下的延遲。通俗來(lái)講，就是“什么都能通信”“人多也不怕”“無(wú)與倫比的快”“最佳體驗(yàn)如影隨形”。

具體來(lái)說，連續(xù)廣域覆蓋意味著5G能夠使人們?cè)谄h(yuǎn)地區(qū)、高速移動(dòng)等惡劣環(huán)境下仍可以高速上網(wǎng)。熱點(diǎn)高容量則使5G能夠滿足人們?cè)谌藛T密集、流量需求大的區(qū)域依然可以享受到極高網(wǎng)絡(luò)速度的要求。低功耗大連接的特點(diǎn)使5G可以在智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮作用。而對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛、工業(yè)控制等對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高要求的領(lǐng)域，低時(shí)延高可靠的特點(diǎn)或許可以使5G能夠應(yīng)對(duì)自如。

未來(lái)離我們不再遙遠(yuǎn)

由于5G蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略利益，歐美等國(guó)都希望能在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上占據(jù)主導(dǎo)權(quán)，紛紛進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和布局。早在2012年11月，歐盟就已啟動(dòng)總投資達(dá)2700萬(wàn)歐元用以研發(fā)5G技術(shù)，美國(guó)、韓國(guó)、日本聯(lián)合國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商和電信設(shè)備制造商開展了相應(yīng)的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)布局。

2016年5月31日，在北京召開的首屆全球5G大會(huì)上，各國(guó)的5G標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)均透露了各自研發(fā)的最新進(jìn)展。美國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商在2016年12月初宣布將提供首個(gè)5G試運(yùn)營(yíng)服務(wù)，日本的目標(biāo)之一是在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)期間使用5G服務(wù)，韓國(guó)的5G商用進(jìn)程將以2018年平昌冬奧會(huì)為關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

5G的出現(xiàn)不僅提供了功能強(qiáng)大的新一代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且將會(huì)引發(fā)一場(chǎng)“萬(wàn)物互聯(lián)”的通信技術(shù)革命，虛擬現(xiàn)實(shí)、在線游戲、智慧家居、智能醫(yī)療、智能教育等各行各業(yè)都將在5G的帶動(dòng)下蓬勃發(fā)展，徹底改變我們的生活方式。

在5G真正普及的那一天，人們也許不再需要硬盤、CPU，只需要一塊顯示器和網(wǎng)卡，所有后臺(tái)數(shù)據(jù)都由云來(lái)處理，大容量高速度的特點(diǎn)可以將虛擬現(xiàn)實(shí)真正帶進(jìn)生活和實(shí)際應(yīng)用中。由于擁有低時(shí)延、大帶寬和高鏈接密度等優(yōu)勢(shì)，5G被業(yè)界認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。利用5G實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制具有高精準(zhǔn)度和高速瞬時(shí)反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛乃至車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛。5G網(wǎng)絡(luò)還可以提供一個(gè)遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)，實(shí)施精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程手術(shù)將不再是天方夜譚。

5G留給我們太多的暢想和期待，讓我們翹首以待。