解读5G时代(3)何为5G&中国领航

时间讲述的不仅是故事,里面还藏着无数的彩蛋。
 

上篇文章,我们一起感受了人类历史上已经发生和正在上演的七次信息技术革命。今天,就让我们来到本书的核心篇幅,一起看一下,究竟什么是真正的5G,以及为什么说,中国必将引领5G时代!


谈到5G,自然离不开场景,也就是5G究竟用到什么地方。对此,国际标准化组织3GPP定义了5G的三大场景。我们这里暂且先掉一下大家的胃口,我们先来谈论5G的六大特点。我相信,等我们谈完这些之后,5G的场景,也许就不言而喻了。

特点一:高速度

每一代移动通信技术的更迭,用户最直接的感受就是速度的提升。我们来对比感受一下,速度二字,在1G-5G的短短数十载,究竟发生了怎样的变化。
1G的最高速度为2.4Kbps。1G时代仅支持语音呼叫,并且手机通话质量欠佳,常常需要对着手机大声说话。1G为语音时代,“大哥大”是这个时代的标志性产物。
2G的网速达到9.6Kbps,最大速率为50Kbps。2G时代,一个2M的问候视频,则需要花费好几个小时来下载。2G为文本时代,短信和彩信是这个时代的主体。
3G的最低速度384Kbps,最高可达7.2Mbps。3G时代,应用(例如微博)中的图片都是被默认为缩略图,想看的时候需要点击一下才能打开。3G为图片时代,数字通信向数据通信发展,移动互联网的时代正在到来。
4G的上传速度可达到6Mbps,下载速度为50Mpbs。人们在移动手机上传输文件、观看视频完全不会再卡壳,下载一部高清电影只需要几分钟。4G为视频时代,数据业务全面爆发,中国真正进入了移动互联网的时代,移动电子商务、移动支付、共享服务,这些我们再熟悉不过了。
5G的上传速度达到100Mpbs,下载速度高达1Gbps,最快可达10Gbps,下载一部超清电影只需要几秒,甚至1秒不到。直播业务不再卡顿,VR产品完全可期,远程医疗、远程教育等将从概念转向实际应用,5G为智能互联网时代

特点二:泛在网

泛在网即广泛存在的网络,只有这样,才能支撑日趋丰富的业务和复杂的场景。泛在网有两个层面:一个是广泛覆盖,一个是纵深覆盖。
广泛覆盖,是指人类足迹延伸到的地方,都需要被覆盖到,比如高山、峡谷。
纵深覆盖是指人们的生活中已经有网络部署,但需要进入更高品质的深度覆盖。5G时代,以前网络品质不好的卫生间、没有信号的地下车库等特殊场所,都能够而且需要被高质量的网络覆盖。
3G和4G时代,我们使用的是宏基站,宏基站功率很大,但体积也很大,不能够进行密集部署。而5G时代,微基站将会逐步建立。2G时代只有几万个基站,3G时代有几十万个基站,4G时代有500多万个基站,5G时代将会有1000~2000万个基站都是有可能的。

特点三:低功耗

随着技术的不断发展,网络速度变得越来越快,同时设备功耗也变得越来越高。5G终端节能,显得至关重要。
我们的智能手机每天充一次电,普通用户还能够接受,毕竟我们大部分时间,都可以随处接入电源。但是,如果把这个场景放到河流的水质监测中,对于大量的水质监测点,如果需要频繁地为其解决电源问题,这就根本无法接受了。
5G时代,大部分物联网产品能够实现一周充一次电,或者一个月充一次电,用户体验将大大改变!
需要指出的是,低功耗主要采用两种技术手段来实现,一个是美国高通等主导的eMEC,另外一个则是我们华为主导的NB-IoT!

特点四:低时延

正常情况下,人与人之间进行信息交流,140毫秒的时延是不会影响交流效果的。3G网络时延约100毫秒,4G网络时延约20~80毫秒,到了5G时代,时延将会逐步下降至1~10毫秒。
低时延特点,在智慧交通与工业控制领域的作用是显而易见的。无人驾驶汽车,在高速行驶中,一旦需要制动,则需要瞬间把信息传送到车上。不然100毫秒左右的时间,车会向前冲出几米的距离,后果则有可能不堪设想。对于高精密的零件生产,低时延的作用,我们更是无需多言。

特点五:万物互联

我们预测,到2025年,中国会有100亿个移动通信终端。为何这样说呢?主要包括两方面的原因:
第一个原因是,到了5G时代,终端不再按人来定义,而是每个人都可能拥有数个终端,每个家庭拥有数个终端。每个人的眼镜、笔、皮包、腰带、鞋子等都有可能接入网络,成为智能产品;而每个家庭中的门窗、门锁、空调、冰箱、洗衣机等也都有可能接入5G网络,相互之间进行信息传递。
第二个原因是,社会生活中以前不可能联网的设备也会联网,变得更加智能。比如井盖、电线杆、垃圾桶等公共设施,5G将赋予这些设备新的功能,成为智能设备。5G改变社会,其要义就在于此。
未来的所有设施,甚至穿戴产品,都有可能连接到移动网络,形成无比强大的数据库,虚拟和现实无缝对接,带来全新的智能时代。

特点六:重构安全体系

传统的互联网建立在一个信息传输不够畅通的时代,通过互联网的体系,打破信息传输的限制,获得高效率的信息传输,这是传统互联网的信仰与基本理念。传统互联网的基本精神是自由、开放、共享。
为此,普通用户似乎也默许了牺牲自己的数据价值,用以换取信息的便捷性传输。然而用户的数据安全意识,也是在不断地觉醒当中。例如之前微信与抖音展开的用户头像与昵称之争,让用户产生了这样的疑惑:难道头像和昵称不应该是属于我们用户自己吗?为何是两个应用在争夺所有权?前段时间“ZAO”的换脸风波,更是将用户数据安全这个话题,推向了舆论的风口浪尖。
正因如此,5G时代,智能互联网的精神也将定义为安全、管理、高效、方便。其中,安全更是首位要求。
在5G的网络构建中,在底层就应该解决安全问题。从网络建设之初,应该加入安全机制,信息应该加密,网络不应该是开放的,对于特殊的服务需要建立起专门的安全机制。

5G的三大场景

好了,5G的六大特点我们说完了,回到文章开始的话题,国际标准化组织定义的三大场景,我们来看一下,你会不会觉得很熟悉呢?
场景一:增强移动宽带(eMBB)。即对应我们所说的高速度的特点。直播、高清视频、高清视频转播、VR体验等是这个场景的直接体现。
场景二:大规模物联网(mMTC)。5G的最主要价值之一,就是突破了人与人之间的通信,使得人与机器、机器与机器的通信成为可能。低功耗与泛在网是这个场景的基本要求。
场景三:超高可靠超低时延通信(uRLLC)。所谓高可靠,就是网络必须保持稳定性,不会经常受到外界的影响。我们可以预见,智慧交通和工业控制等领域将迎来大爆发。

彩蛋

通过以上的内容,相信大家对于5G已经有了一个基本的认识了。那接下来我们谈一下,为什么说中国必将引领5G时代。
谈起这个话题,我想先将这句话送与大家:“时间讲述的不仅是故事,里面还藏着无数的彩蛋。”我们就从这个彩蛋说起吧。
1998年中国召开香山会议,探讨3G标准制定的问题,当时多数专家持怀疑态度,因为移动通信标准的建立,不但成本非常高,难度也大,中国能否玩得起这个游戏犹未可知。面对争议,时任邮电部科技委主任宋直元为TD-SCDMA一锤定音。
我们先来科普一下移动通信实现双向工作的两大技术思路。一个是FDD,就是用两根管子来传输信息,一根管子往上发数据,一根管子向下收数据。这个办法品质好,效率高,但占用资源多。另一个是TDD,即用一根管子来传输数据,一会往上传,一会向下收。它的传输速度比不上两根管子,好处是占用的资源少。
3G时代来临之前,ITU(国际电信联盟)向全世界征集第三代移动通信标准。当时提交的主要是美国的CDMAEVDO、欧洲的WCDMA以及中国的TD-SCDMA。在确立标准的过程中,欧、美两大派互不相让,而欧洲以国家多、得票率高而占据优势。美国不能够接受欧洲的“一家独大”,于是主动与中国联合起来,互相支持。最终3G时代的通信标准,确定了中国、欧洲、美国的“三足鼎立”局面。
然而TD-SCDMA发展之路极为艰难,但中国政府还是决心支持它,把网络建设的任务交给中国移动这个最有实力的电信运营商。中国移动最初也不想接,但因是国家任务,又不能不接。由于中国移动的技术标准是自主研发的,很多方面存在明显劣势,同2G时代的辉煌相反,中国移动在整个3G时代都被联通和电信强势压制。在4G时代,中国提出了TD-LTE这个技术标准,全世界都看清了中国的决心,从芯片厂商到设备制造商都开始支持TD-LTE,可以说中国移动在4G上大获全胜。
3G时代,全世界的技术主流主要是FDD,4G时代,中国的TD-LTE标准开始被多个国家的运营商采用,渐渐成为TDD技术的领头羊。到了5G时代,因为大宽带需要更多的频谱资源,而频谱资源又非常有限,于是很多国家放弃FDD,转向频谱利用率更高的TDD技术。对于TDD有着十多年积累的中国移动,自然在5G时代中扮演了重要角色。

中国引领5G时代


怎么样,历史就是如此有趣,用事实向我们证明,只要足够努力,总会有那么一个时刻来临,让我们站在风口翱翔。当然5G实力是一个综合体系,不是一两项指标能够确定的。5G实力可以从六个维度来综合衡量:

(1)标准的主导能力:中国21项;美国9项;欧洲14项;日本4项;韩国2项。中国能够主导这么多项标准,也正是得益于对于TDD的深刻理解。

(2)芯片的研发与制造能力:美国占据较大优势;欧洲出现一定衰落;而中国正在发力寻求突破。华为已经在旗舰产品上进行抗衡,而在中低端产品上,展锐也有所作为。

(3)系统设备的研发与部署能力:第一集团是中国;第二集团是欧洲;韩国也有一定的市场。如今,在全世界通信系统设备领域,综合实力最强的还是中国的华为、中兴、信科。

(4)手机的研发与生产能力:世界十大手机品牌,中国占据7位。第一集团无疑是中国,美国的苹果和韩国的三星也拥有强大实力,但比拼综合能力,美国和韩国均难敌中国。

(5)业务的开发与运营能力:中国在移动互联网领域的创新力,资金和人才的积累,智能硬件的研发、生产能力,是其他国家难以企及的。

(6)运营商的能力:今天中国的4G基站已经覆盖99%的用户,4G基站数超过350万个,总基站数640万个。美国4G基站数不超过30万个,印度的总基站数不超过70万个。中国三家运营商,可以说是世界上实力最强的电信运营商。
中国的移动通信发展史,可以概括为:1G落后,2G追随,3G突破,4G同步,5G中国必将引领时代潮流。

结语

5G不是一项技术,而是由大量技术形成的一个综合体系,这些技术将在5G建设过程中不断完善。移动云计算,情景感知技术,边缘计算,以及网络切片等名词,将会不断地进入人们的视野,并被大家所熟知。在互联网的助力下,“世界正在变平。”
下面的一章,我们将讨论与我们生活紧密相关的内容,智能交通、医疗健康、智能家居、电子商务与电子支付、工业与物流业变革以及工业革命,这些传统产业将随着5G时代的来临,发生哪些变化呢?

我们下期不见不散!

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