5G来了,它到底有什么用
5G真的来了。
2019年6月6日,工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,标志着中国电子通信产业正式迈入5G时代,比计划提早了一年。
5G是中美贸易战的核心因素。美国和英国已经推出了相关试点。而对中国运营商而言,4G尚未完全收回投资。5G的初期推广,也面临着规模小、成本高、利润低等一系列实际问题。
因此,中国提前发放牌照,主要是释放应对外部挑战的自信信号,并以此促进国内通信公司的稳定发展。
山雨欲来风满楼。5G商用牌照就像是提前到来的劲风,令人期待甘霖的降落——即使需要一些时间的酝酿。
5G来了
5G,即第五代移动通信技术,是最新一代蜂窝移动通信技术,是2G、3G和4G系统后的延伸。
在“蜂窝”网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为“蜂窝”的地理区域。表示声音和图像的模擬信号在智能设备中被数字化,并由模数转换器转换,作为比特流传输。
5G网络的首要优势是快。它的数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,比4G LTE蜂窝网络快100倍。同时,它还有更低的网络延迟,反应时间低于1毫秒,而4G为30-70毫秒。
5G本来预期在2020年陆续推出。不过,各个国家明显加快了脚步。
美国Verizon在2019年4月初推出了5G网络,并上市了两款5G手机,拿到了“头一份”的荣誉。目前仅供芝加哥的部分地区和其他一些地方使用。在芝加哥,有测试人员设法获得了高达1.4Gbps的速度,远高于4G的理论最高速度300Mbps。
然而,5G覆盖范围并不完整。据悉,测试人员不得不在各个装有5G基站的物体周围不停移动。最后,他们认为平均速度在1Gbps左右。
AT&T已经向美国19个城市推出了5G网络,但它没提供5G手机,消费者只能选用5G Netgear Nitehawk的移动热点。
EE是第一家推出5G网络的英国运营商,5月30日,6个城市开通了5G网络。它承诺到2019年底将5G带到另外10个城市。沃达丰将于2019年7月3日在7个英国城市推出5G网络,今年年底达到19个城市。
中国的脚步也不慢。三大运营商早就给出了5G时间表。拥有700MHz频谱资源的广电也宣布入局。
中国移动,在2017年联合中兴通讯宣布成功研发了全球首个基于3GPP R15标准的端到端5G新空口(5G NR)系统互通(IoDT)。2018年将5个城市作为5G测试点,分别是上海、广州、武汉、苏州、杭州,并逐渐对更多城市开放。
中国联通,在2018年向工信部提交申请,在北京、上海、深圳、南京、雄安、天津、杭州等16个城市进行5G测试,是三家运营商中测试城市最多的营运商。
中国电信,也早在2017年年尾,在上海、广州、兰州、成都、雄安、苏州等6个城市开启5G测试。
2019年1月29日,安徽铜陵联通公司工作人员在对一座5G商用基站设备性能进行测试
2019年1月,中国5G研发试验第三阶段测试工作基本完成,5G基站与核心网设备已达到预商用要求,同年将启动5G增强及毫米波技术研发试验等工作。
华为发布5G终端/基站芯片,北京市印发300亿5G产业发展行动方案,广州、重庆、济南等地陆续开展5G自动驾驶巴士、5G机场、5G宽带等测试项目,昭示着中国牢守“5G第一阵营”的地位。
截至目前,韩国、美国、瑞士、英国、中国均已宣布5G“面世”。
逐鹿中原
无线通信时代的历史表明,领域内的先行者,将在次世代获得数十亿美元的收益,同时创造大量就业岗位,并走在技术创新队伍的排头。
更重要的是,先行者将制定标准和规范,其他国家将不得不采用这些标准和规范。相反,在迭代中落后的国家,因为不得不采用“领头羊”的标准、技术和架构,从而丧失了新一代无线技术的开发能力和市场潜力。
3G时代拥有诺基亚和爱立信的欧洲,4G时代坐拥苹果、谷歌的美国,无不是早早抢占竞争先机,并从领先优势里受益匪浅。中国对5G网络的抢先部署,抢先投入使用,这一先发优势可能会推动智能手机、电信设备供应商以及国内半导体和系统供应商的市场大幅增长。
也就是说,中国将在5G时代,重现美国本世代的辉煌。
5G的核心问题,在于频谱的分配。 频谱决定了数据传输的速度、容量和延迟。
美国布局的是毫米波,在30GHz到300GHz之间。毫米波的好处是,波束窄,分辨率高,速度快,数据量大,时延小;带宽多,避免低频段拥堵;组件小,可以紧凑布局。缺点是传播距离短,需要大量建基站,保证不间断的覆盖范围。
中国布局的是Sub-6,包括低于6GHz的频谱范围。Sub-6波长更长,穿透障碍物的能力更强,覆盖范围比毫米波广得多。Sub-6可以用更少的资金,更少的基站,同时利用现有的4G基础设施,达到毫米波的效果。
而且,在美国,Sub-6频谱大部分都是政府专用,商用被限制。要想重新规划或共享频段,时间成本高昂。如果将现有的用户和系统迁移到频谱的其他部分,再通过拍卖、直接分配等方法释放到民用部门,通常得花10年以上的时间。共享的话可能快一些,但也要等5年以上。
毫米波和Sub-6各有利弊。但是,将最终决定5G的“标准”的,绝不仅仅是技术条件。
2019年4月12日, 美国总统特郎普在白宫讲话:“安全的5G网络将绝对关系到美国在21世纪的繁荣和国家安全……在这样一个未来极具威力的产业方面,我们不能允许任何国家超越美国。”
5G就像70多年来的核技术,令大国逐鹿中原的“九鼎”——得之能号令天下。
争做“标准”
2019年有了个“别名”,5G元年。除了技术投放市场,标准也要在今年得到统一。
过去的每一代通信技术,标准都不同。像3G,在理论上有5种标准,美国的CDMA2000,欧洲的W-CDMA,中国的TD-SCDMA,实际中国三个运营商的标准也各不相同。
标准不同,背后是因为利益不同。为了保护国内和盟友的市场,推高成本也要接受。到了5G时代,欧盟希望统一标准,来节约各个方面的成本。
毕竟,能做标准的企业已经不多。而且5G的技术难度,比4G提高了不少。
标准可以由需求倒推出来,现在得到公认的需求,有三个应用场景。
第一是增强移动宽带,支持VR、AR和8K电视。8K电视要求平均带宽高于100M,VR、AR需要的峰值速率更高,所以带宽要不小于20G。
第二是支持高可靠、低延时应用。像车联网,高速公路上的车速200公里每小时,无线接口的延时不能超过1毫秒,否则没法避免碰撞。远程医疗要求可靠性达到99.999%。
第三是大连接。智慧城市和工业互联网要求1平方公里范围内,要接入100万个传感器。
2019年4月16日,上海,中国移动联合北京智行者科技有限公司推出的5G无人驾驶物流车
标准也不是一家企业可以“拿下”的。5G里包含大量的单项技术,企业提供的单项技术不仅要过硬,还必须能兼容。标准化的过程,是技术和硬件的集成过程,不存在“一家承包”的状况。所以,最后的5G标准,必然是“你中有我、我中有你”。
中国在5G标准中的专利数量领先。但是,真正发展起来,困难也不小。
首先,5G产业布局不完善,核心器件及技术都依赖进口,如高端数据通信芯片、高速数模转换芯片、高端CPU/FPGA、高性能的射频前端器件等。
其次,商用初期,部署需要巨额资金,终端成本居高不下。另外,整个应用生态还没做起来,下游缺乏产品。
人们一时难以想象,5G来了到底有什么用?仅仅是下载视频的速度变快了吗?不光普通消费者这么想,埃森哲调查了10个国家和地区的近2000名技术和商业高管,他们也表示“怀疑”。近3/4的受访者表示,得有人帮他们想象出5G的应用实例。
关于5G网络潜力的预测可以说是层出不穷,但和许多新技术一样,具体如何实践,没人可以打包票。
5G全面部署可能还需要5年,甚至更长时间。今日活跃的互联网巨头,大都得益于4G时代的红利。而5G时代的经济格局如何重塑,也许真的需要我们有一点想象力。
作者 | 南风窗高级记者 荣智慧 rzh@nfcmag.com
排版 | GINNY
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