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5G基本上是千兆

九月 22nd, 2019  |  科学

互联网时代迎来5G新纪元 “5G通信是一场革命”

最近闭幕的2017年巴塞罗那世界移动通信大会上,5G技术成果的展示吸引了全世界的目光,来自世界各地的芯片厂商、设备商、基础运营商、终端厂商们各显身手。高通高调召开5G峰会,Verizon宣布今年将在美国11个城市进行5G试验性运营,中国移动、中兴和高通携手开展5G新空口实验,华为发布面向5G承载的微波解决方案……互联网时代正在迎来5G新纪元。

重构网络体系 万物互联互通

5G,即第五代移动通信技术体系。中国科学院软件研究所研究员徐静向《中国科学报》介绍,在国际电信联盟近日公布的5G技术标准征集文件中,具体的技术性指标包含了传输速率峰值、实际传输速率、连接密度、移动性、时延、频谱效率6个方面,就是大容量、高速率、无处不在、低时延和高可靠性。

“相对于4G来讲,5G指标比较多。”北京邮电大学经济管理学院教授曾剑秋告诉《中国科学报》,这些指标的关键词就是“十”,峰值要比4G提升十倍以上;移动通信的发展过程基本遵循每十年一个G的增加,“上世纪80年代我们叫1G,90年代叫2G,2000年叫3G,2010年是4G,到2020就是5G”;速率增加十倍,“3G基本上是十兆带宽,4G就是百兆带宽,5G基本上是千兆”;体验速率也提升了十倍以上,用户在真实使用环境中最低传输速率的体验值至少要达到10兆/秒。

澳门威尼斯,此外,频谱的有效利用率也是5G的一个重要指标,曾剑秋表示,从目前的情况来看,5G要求频谱效率至少要提升3倍以上。频谱资源的有限性是无线技术发展的重要瓶颈,频谱效率的提升也是5G取代4G的一个重要原因。

中国通信业知名观察家项立刚在接受《中国科学报》采访时表示,移动通信已经经历了四代更迭,第一代是模拟电话,第二代是数字电话,并实现了短信功能;数字电话数据化是第三代移动通信的一个重要方向,实现了网络连接;4G使得网络速率得到大幅度提升;而第五代移动通信,“我们认为5G是一场革命”。

5G的革命性体现在什么地方?项立刚认为,第一是高速度,1Gb/s的速率形成了质的提升。第二是泛在网,也就是说未来社会生活将实现网络的全覆盖,包括目前网络条件不好的卫生间、地下停车场、电梯间等。第三是低功耗。当前,各行各业的智能设备之所以难以普及,充电是一个关键问题,5G时代的NBLT技术通道提供了窄带物联网,很多设备只需一个月甚至一年充一次电,为高功耗业务带来巨大变革。第四是低时延。5G将做到1毫秒~10毫秒的超低时延,传统的网络结构很难实现这样的时延要求。第五是万物互联。所谓万物互联,就是指,“到了5G时代,不仅手机、电话、电视,就连冰箱、洗衣机、空气净化器、抽油烟机、环境监测产品以及马桶、眼镜、衣服、鞋带等都是联网的,换句话说,每个家庭有30个到50个设备是联网的”,人们的生活方式将发生巨大变化。第六是重构安全体系。5G时代对于网络安全建设来说也需要巨大突破。

变革多元场景 产业链重新“洗牌”

在谈到5G未来的应用场景时,曾剑秋表示,5G将与物联网、云计算、大数据等技术融合。5G最重要的场景就是低功耗广域覆盖,将会在智慧城市、环境监测等方面得到广泛的应用。低时延场景也是5G的重要应用场景,比如车联网、无人驾驶汽车等。“未来5G的应用场景非常多,将改变我们的生活”。

车联网是其中一项重要内容。徐静表示,随着5G的到来,巨大的数据处理能力使汽车在自动行进过程中自动探测行进途中所遭遇的危险变得非常容易,如果离前车太近,则改道或降低行驶速率,还可以实现远程自动泊车。此外,VR的巨大流量消耗、高清视频直播的卡顿等问题都将在5G时代得到很好的解决。

与前四代的移动通信技术不同,5G很可能在标准发布之前就提前进入网络部署和产品应用阶段。“以前从标准到产品到网络部署差不多要十年,”项立刚表示,“5G已经反过来了,国际标准预计到2020年才正式通过,但在这之前,全世界都已经开始做网络部署了,2018年肯定会出现试商用网,2019年很可能就会发牌照,出现小规模商用。”

项立刚认为,5G的部署对整个产业链都会产生巨大的影响。首先是设备的生产出现巨大商机,对于华为、中兴等设备生产商来说尤其如此。其次是手机行业的“洗牌”。3G时代,中国的手机企业机会不多;4G时代很多国产手机企业大量涌现;同理,5G也将创造出更多机会。

受到影响的还有运营商。3G促进了中国联通的飞速发展;4G时代,中国移动首先发力采用TD-LTE制式,取得了良好的效果;对于运营商来说,5G将提供更多机遇。

标准制定需多方合作 中国扮演重要角色

针对当前媒体热议的“5G标准之争”,徐静表示,制定5G标准不仅仅是技术和经济的问题,更体现了大国之间科技实力的博弈,在5G网络方面,全球渴望达成“同一个世界,同一个5G”的共识。

曾剑秋表示,标准是多方共同协商的结果。“5G只能是一个标准,”他认为,5G首先是一个合作的体系,在5G标准的制定方面,首先要有科学的、理性的、客观的态度,其次才看各方的贡献。

“我们肯定是最先进的体系之一,这是毫无疑问的。”项立刚表示,“一代和二代通信技术发展之初,中国几乎没有收获,三代的时候,我们开始有了自己的标准,而到第四代时,TD-LTE已经成为4G最核心的标准之一。”

5G属于全球通用一个标准,中国在国际标准的制定中扮演着非常重要的角色。项立刚认为,中国在5G的很多方面已经走在世界前列,中国拥有全世界第一和第四大的通信设备制造商华为、中兴,还有大唐等通信设备制造企业;目前,世界前十大手机制造商中有七家是中国公司;在国际电信联盟的人事组织中,有很多中国的企业家和相关人士;此外,中国拥有非常多的技术标准、文本和专利,处在技术的前端。

项立刚认为,标准不是最后的结果,最终还是要看市场,“在标准的制定过程中,如果你处在一个比较好的位置,肯定有优势。即使标准不是我们的,我们也可以去做市场,我们的市场很大”。

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