王文

在今年的世界移動(dòng)通信大會(huì)（MWC2018）上，5G當(dāng)仁不讓地成為一大技術(shù)主角。華為、中興、愛(ài)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(yǔ)。我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商也在積極推動(dòng)5G試商用。5G來(lái)了，互聯(lián)網(wǎng)+會(huì)出現(xiàn)什么新的玩法？大幕將啟，萬(wàn)眾期待。

今年或出現(xiàn)5G預(yù)商用產(chǎn)品

移動(dòng)通信自20世紀(jì)80年代誕生以來(lái)，每十年出現(xiàn)一代革命性技術(shù)，如今其爆發(fā)式增長(zhǎng)的步伐越來(lái)越快。4G牌照發(fā)放不到5年，5G已進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研制關(guān)鍵階段。工信部最新表示，2018年將扎實(shí)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(bǔ)齊5G芯片、高頻器件等產(chǎn)業(yè)短板，完成第三階段測(cè)試，推動(dòng)形成全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)。另?yè)?jù)消息，2018年預(yù)計(jì)就會(huì)出現(xiàn)5G預(yù)商用產(chǎn)品；5G芯片預(yù)計(jì)在2019年第一季度發(fā)布，真正到用戶(hù)手中的5G終端會(huì)在2019年下半年上市。雖然，今年用戶(hù)可能還買(mǎi)不到5G手機(jī)，但5G的腳步已經(jīng)越來(lái)越近了。

5G驅(qū)動(dòng)萬(wàn)物互聯(lián)

國(guó)際無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)3GPP為5G定義了增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、低時(shí)延高可靠（URLLC）、海量大連接（mMTC）三大典型應(yīng)用場(chǎng)景。具體而言，eMBB場(chǎng)景主要是速率的提升，未來(lái)5G標(biāo)準(zhǔn)要求單個(gè)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(duì)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(shí)延行業(yè)的特定應(yīng)用，包括實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位、自動(dòng)駕駛、智能制造等；mMTC主要面向海量物聯(lián)網(wǎng)通信場(chǎng)景，百萬(wàn)級(jí)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(wàn)物互聯(lián)場(chǎng)景下，機(jī)器類(lèi)通信、大規(guī)模通信、關(guān)鍵性任務(wù)的通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率、穩(wěn)定性、時(shí)延等提出更高要求，包括自動(dòng)駕駛、VR/AR等新應(yīng)用對(duì)5G需求十分迫切，現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能無(wú)法滿(mǎn)足，供給與需求間的缺口將推動(dòng)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)升級(jí)，最終推動(dòng)5G時(shí)代到來(lái)。

典型應(yīng)用場(chǎng)景暢想

場(chǎng)景一：

VR/AR移動(dòng)漫游沉浸式體驗(yàn)升級(jí)

移動(dòng)漫游沉浸式體驗(yàn)的應(yīng)用場(chǎng)景有三個(gè)特點(diǎn)：隨時(shí)隨地體驗(yàn)，隨時(shí)隨地分享，隨時(shí)隨地互動(dòng)。其高帶寬、低時(shí)延的技術(shù)需求來(lái)源于實(shí)時(shí)精確的圖像處理和跟蹤。VR要實(shí)現(xiàn)完美的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，時(shí)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(jí)端到端時(shí)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(mǎn)足VR對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆Ａ硗?，AR的巨大價(jià)值在于應(yīng)用場(chǎng)合的多樣性，隨時(shí)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(chǎng)景二：拉開(kāi)無(wú)人駕駛大幕

車(chē)聯(lián)網(wǎng)是借助信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)、車(chē)與人、車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云端服務(wù)平臺(tái)的全方位網(wǎng)絡(luò)連接的綜合服務(wù)。更常見(jiàn)的表達(dá)是V2X（車(chē)聯(lián)萬(wàn)物），其中包含了V2V（車(chē)與車(chē)）、V2R（車(chē)與路）、V2H（車(chē)與人）等。百度方面數(shù)據(jù)表明，在未來(lái)無(wú)人駕駛過(guò)程之中，僅僅單車(chē)每小時(shí)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(shuō)基于4G/4.5G的LTE-V2X還無(wú)法挑起重?fù)?dān)的話(huà)，那么5G的商用給LTE-V2X提供了更強(qiáng)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(qiáng)了移動(dòng)帶寬，峰值速率可達(dá)20Gb/s，支持更低延時(shí)（≤5ms）、更高可靠性（>99.99%）以及更大帶寬（每平方公里可連接100萬(wàn)個(gè)終端）。而這些數(shù)據(jù)都意味著更高的安全性，畢竟毫秒級(jí)的延時(shí)對(duì)于一場(chǎng)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(cè)試結(jié)果來(lái)看，基于5G的LTE-V2X在覆蓋距離、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)方面都要優(yōu)于DSRC，但5G-V2X想商用，還需經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試驗(yàn)證。

場(chǎng)景三：賦能智能制造

以自動(dòng)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(guò)程周期低至毫秒級(jí)別，所以系統(tǒng)通信的時(shí)延需達(dá)到毫秒級(jí)別甚至更低才能保證控制系統(tǒng)的精確控制，同時(shí)對(duì)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(dòng)控制，將有高密度海量的控制器、傳感器、執(zhí)行器通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。例如，打印控制的應(yīng)用場(chǎng)景下，控制器、傳感器、執(zhí)行器等連接數(shù)要求100個(gè)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(shí)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(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接成為可能。基于華為5G的實(shí)測(cè)能力：空口時(shí)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(wàn)+連接數(shù)。可見(jiàn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中僅5G可滿(mǎn)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(chǎng)景，它是基于移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)人機(jī)智能遠(yuǎn)程交互和智能控制，用工業(yè)機(jī)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(shí)保證整個(gè)制造過(guò)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(lái)一旦網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到要求，市場(chǎng)將可能迎來(lái)爆發(fā)增長(zhǎng)，潛力巨大。

場(chǎng)景四：為醫(yī)療行業(yè)提供創(chuàng)新平臺(tái)

醫(yī)療行業(yè)未來(lái)受益于5G的100%無(wú)處不在的覆蓋率、Gbps級(jí)別的速率、5ms-30ms級(jí)別的低時(shí)延以及整合移動(dòng)性與大數(shù)據(jù)分析的平臺(tái)能力等，將在不遠(yuǎn)的未來(lái)讓每個(gè)人都享有及時(shí)便利的智慧醫(yī)療服務(wù)。

通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)，智慧醫(yī)療將呈現(xiàn)四個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景：

第一，遠(yuǎn)程醫(yī)療。基于在線(xiàn)視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程影像會(huì)診，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等。對(duì)于應(yīng)急、抗震救災(zāi)等緊急場(chǎng)景，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝的無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程影像工作站與后方醫(yī)院無(wú)縫連接，借助現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)信息設(shè)計(jì)搶救方案并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)救助。

第二，遠(yuǎn)程手術(shù)。在病人行動(dòng)受限的緊急室外場(chǎng)景或急救途中，借助虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)。

第三，實(shí)現(xiàn)全方位感知患者、全面整合分析醫(yī)療資源。通過(guò)相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)或流程，做到實(shí)時(shí)感知、測(cè)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(jì)算，為特定場(chǎng)景、特定問(wèn)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(shí)間、空間限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)病情信息的連續(xù)和準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。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(yùn)動(dòng)鞋、智能血壓計(jì)、帶尿液分析的智能馬桶等，其功能僅限于記錄或監(jiān)測(cè)，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(zhuān)業(yè)設(shè)備還很難進(jìn)入家庭，較復(fù)雜的檢測(cè)還需去醫(yī)院。未來(lái)智能醫(yī)療終端將更加智能化、專(zhuān)業(yè)化。

高額投資與回報(bào)緩慢的矛盾

相較于2G/3G/4G，5G使用的是更高頻段，因而單個(gè)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(guó)內(nèi)5G建設(shè)聚焦宏基站廣覆蓋，采購(gòu)基站設(shè)備的總支出預(yù)計(jì)達(dá)到1.4萬(wàn)億元，當(dāng)運(yùn)營(yíng)商采用較為激進(jìn)的建網(wǎng)策略時(shí)，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信每年用于采購(gòu)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(guó)3G/4G牌照發(fā)放較晚，三家運(yùn)營(yíng)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(guó)電信技術(shù)創(chuàng)新中心主任畢奇指出，每一代移動(dòng)通信技術(shù)的投入至少需要7-8年才能收回，按目前對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模投入時(shí)間表，在現(xiàn)有商業(yè)模式下，運(yùn)營(yíng)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(shì)。各大運(yùn)營(yíng)商正積極探索如何充分發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(jiàn)，隨著5G商用推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)+將賦能各領(lǐng)域，拉開(kāi)行業(yè)變革大幕。