當(dāng)前，全球通信行業(yè)正在不斷探索實(shí)現(xiàn)5G的基礎(chǔ)技術(shù)和架構(gòu)的各種可能性。根據(jù)國(guó)際電聯(lián)（ITU）設(shè)定的時(shí)間表，預(yù)計(jì)2016年將啟動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定工作，2017年底啟動(dòng)5G候選方案征集，2020年底完成標(biāo)準(zhǔn)制定。
那么，5G會(huì)給人們生活和社會(huì)生產(chǎn)帶來(lái)什么樣的變化？在朝目標(biāo)前進(jìn)的道路上還面臨哪些挑戰(zhàn)呢？
可以操控?cái)?shù)千公里外的挖掘機(jī)
作為下一代移動(dòng)通信技術(shù)，5G會(huì)改變每個(gè)人的工作和生活方式，使人類社會(huì)全面進(jìn)入到數(shù)字化時(shí)代。
來(lái)看看這幾十年來(lái)移動(dòng)通信的變遷，1G時(shí)代只能提供模擬語(yǔ)音業(yè)務(wù)，2G時(shí)代可以提供數(shù)字語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，3G時(shí)代支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，4G時(shí)代能夠支持各種移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。可以說(shuō)從1G到4G，主要解決的都是人和人之間的通信，“5G時(shí)代是要解決人與物、物與物之間的通信，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)連接，低能耗、更安全的網(wǎng)絡(luò)。”酷派高級(jí)副總裁兼CTO許奕波對(duì)《IT時(shí)報(bào)》記者表示。
這樣的說(shuō)法也許不能對(duì)5G有直觀的了解，我們不妨來(lái)看看未來(lái)5G使用的具體情形。在今年初舉行的巴塞羅那世界移動(dòng)通信大會(huì)上，愛(ài)立信展示了有關(guān)5G應(yīng)用的Demo演示，其中遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作兩臺(tái)挖掘機(jī)最為引人關(guān)注。一臺(tái)挖掘機(jī)在展區(qū)內(nèi)，另一臺(tái)則在2500公里之外的瑞典城市Eskilstuna。挖掘機(jī)上裝有360度的全景攝像頭，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)控。用戶佩戴上虛擬實(shí)境眼鏡，仿佛身在挖掘機(jī)中，并且能對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行操控，不管是展區(qū)內(nèi)的挖掘機(jī)還是2500公里以外的那臺(tái)。
因?yàn)檫@次演示是基于4G LTE網(wǎng)絡(luò)，所以用戶體驗(yàn)并不十分完美，時(shí)延有些長(zhǎng)。但在5G時(shí)代，這就能成為現(xiàn)實(shí)，完全可以做到實(shí)時(shí)操控?cái)?shù)百公里或者數(shù)千公里外的挖掘機(jī)，可以上午在美國(guó)挖，下午在英國(guó)挖。當(dāng)然，5G時(shí)代人們也能遠(yuǎn)程操控其他重型機(jī)械，比如在危險(xiǎn)區(qū)域，無(wú)需人工在現(xiàn)場(chǎng)，“只要人和物體之間的通信鏈路延遲保持在極低情況下，這些都能實(shí)現(xiàn)。”愛(ài)立信技術(shù)人員稱。
另外一個(gè)可以預(yù)期的案例就是聯(lián)網(wǎng)汽車。聯(lián)網(wǎng)之后，車輛保險(xiǎn)可調(diào)整為按行程收費(fèi)的模式，高級(jí)診斷功能將能夠幫助駕駛員在路上修理汽車，甚至能基于位置感知功能幾乎零延遲地輔助駕駛員。
面臨一大波挑戰(zhàn)
今年2月，中國(guó)5G標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組織IMT-2020（5G）發(fā)布了《5G概念白皮書》。這份白皮書認(rèn)為，5G主要技術(shù)場(chǎng)景主要有四種：連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低功耗大連接、低時(shí)延高可靠。連續(xù)廣域覆蓋，就是要為用戶提供無(wú)縫的高速業(yè)務(wù)體驗(yàn)，即使是在高速移動(dòng)等“惡劣”狀況下，實(shí)現(xiàn)100Mbps以上的用戶體驗(yàn)速率。熱點(diǎn)高容量，是在局部熱點(diǎn)地區(qū)，為用戶提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，比如達(dá)到1Gbps的用戶體驗(yàn)速率。低功耗大連接和低時(shí)延高可靠主要是面向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，比如在智慧城市建設(shè)的過(guò)程中，會(huì)有大量的設(shè)備連接入網(wǎng)，而且設(shè)備分布廣泛、數(shù)量眾多，這就需要5G網(wǎng)絡(luò)能夠支持超千億連接的支持能力，還要保證終端超低功耗和超低成本。
可以看出，5G和現(xiàn)在的4G技術(shù)有很大不同，用戶數(shù)據(jù)速率要更快、通信鏈路時(shí)延要更短、接入的設(shè)備要更多、頻譜的利用效率要更高。要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，需要克服諸多困難。
5G時(shí)代，車聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑將獲得發(fā)展良機(jī)，無(wú)人駕駛也會(huì)大行其道。“如果120公里的時(shí)速，車輛1秒鐘就可以跑出幾十米，所以當(dāng)人們?cè)跓o(wú)人駕駛的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)要非�？欤駝t就會(huì)發(fā)生重大事故。這對(duì)通信鏈路的低延時(shí)都提出了很高的挑戰(zhàn)，而且要確保百分之百的可靠性。”許奕波說(shuō)道。
另外，在5G時(shí)代要連接更多的設(shè)備，每平方公里差不多要覆蓋100萬(wàn)臺(tái)連接終端。基站部署無(wú)疑會(huì)更加密集，尋找站址資源、部署成本的提升，對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)都是挑戰(zhàn)，而且還可能存在頻率干擾等問(wèn)題。同時(shí)不得不提到用戶對(duì)輻射的擔(dān)憂，用戶是否會(huì)接受自己的身邊都是基站的現(xiàn)實(shí)。
廠商“搶灘登陸”
雖然存在著諸多困難和挑戰(zhàn)，但是技術(shù)進(jìn)步無(wú)止境，5G時(shí)代終究會(huì)來(lái)臨。而且從目前的情況來(lái)看，設(shè)備商、芯片商和終端廠商群情激昂，在5G研發(fā)上砸下重資，目前來(lái)看已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。
愛(ài)立信在5G技術(shù)上的重大突破是：5G-LTE雙連接和5G多點(diǎn)連接。前者是指5G移動(dòng)設(shè)備在LTE和5G無(wú)線接入網(wǎng)覆蓋區(qū)域之間移動(dòng)，與這兩張網(wǎng)絡(luò)建立并行連接，然后再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫切換。后者5G多點(diǎn)連接是指移動(dòng)設(shè)備并行連接兩個(gè)5G基站，速率無(wú)疑更快。
中興通訊方面則推出了“Pre-5G”的方案，這是介于4G和5G之間的概念。Pre-5G能夠提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G的用戶體驗(yàn)，例如吞吐率和延遲方面，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于4G，甚至達(dá)到接近5G的水平。而Pre-5G與真正的5G區(qū)別在于：5G需要等待標(biāo)準(zhǔn)完成、芯片與終端成熟，才能被用戶體驗(yàn)，而Pre-5G則可以在4G網(wǎng)絡(luò)上逐步引入，讓用戶更早體驗(yàn)到類5G服務(wù)。
華為目前已經(jīng)在5G組網(wǎng)架構(gòu)、頻譜使用、空口技術(shù)、基站實(shí)現(xiàn)等多個(gè)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。
在芯片方面，聯(lián)發(fā)科明確表示已經(jīng)投入人力和資源進(jìn)行5G方面的研發(fā)。手機(jī)終端企業(yè)對(duì)5G也加大投入，酷派公司稱每年投入1億元投入5G研發(fā)，主要圍繞與終端相關(guān)技術(shù)開展研究。
在產(chǎn)業(yè)鏈力推下，5G從理想變成現(xiàn)實(shí)的日子不會(huì)太遙遠(yuǎn)。
