本報記者 夏旭田 實 習(xí) 生 鐘華 楊諾婭 北京報道
導(dǎo)讀
如果一輛汽車以100公里每小時的速度行駛，30毫秒的網(wǎng)絡(luò)時延意味著83.33厘米的移動距離，而1毫秒的移動距離僅為2.78厘米。實際上，不少交通事故就發(fā)生在這一念之間，有數(shù)據(jù)顯示，司機的平均剎車反應(yīng)時間大概是0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò)下自動駕駛的快速反應(yīng)能力已經(jīng)優(yōu)于人類。
1200公里之外的上海試驗場中，一臺真實的汽車正通過5G試驗網(wǎng)連接在北京的遠程駕駛平臺上。起步、加速、轉(zhuǎn)彎，在北京遙控上海的車輛與實時駕駛體驗并無太大差別，5G的超低時延保證了日常駕駛習(xí)慣在遠程操縱中的安全，超高速率也使車載高清攝像頭將車外環(huán)境實時傳回控制屏幕。
不久前在北京一次通信展上，一個由華為、中國移動與上汽集團合作搭建的5G遠程駕駛平臺，成為全場最引人矚目的焦點。
用不了多久，這款雛形產(chǎn)品就會開出展會和試驗場，開進人們的日常生活，開進這迎面而來的5G時代。
在技術(shù)與需求的雙輪驅(qū)動下，5G正在加速到來。移動通信技術(shù)的代際躍遷往往帶來系統(tǒng)性能的指數(shù)級提升，并催生層出不窮的新業(yè)務(wù)，成為社會進步的標(biāo)志性刻度。5G將實現(xiàn)千億級別的連接、10Gbps的速率以及低至1毫秒的時延，這將帶來超高清視頻、虛擬現(xiàn)實等極致的通信體驗，更有可能引爆車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多個垂直行業(yè)的快速發(fā)展。
相較于以往以人為主要連接標(biāo)的，5G更加注重物的連接：5G的三大場景中，海量機器通信、低時延高可靠通信兩大場景都是以物為主要連接對象。超大連接、廣域覆蓋和更低的功耗使以智慧城市、智能家居為代表的物聯(lián)網(wǎng)開始與移動通信融合，5G還將廣泛應(yīng)用在遠程控制、自動駕駛、工廠自動化等多個領(lǐng)域，預(yù)期千億級的設(shè)備將接入到5G網(wǎng)絡(luò)中來。一個萬物互聯(lián)的時代呼之欲出。
未來，5G將可能成為一種通用技術(shù)，像電力、互聯(lián)網(wǎng)一樣成為多個行業(yè)變革的催化劑。這將打開數(shù)萬億的市場空間。有分析預(yù)測，到2030年，5G直接帶動的社會總產(chǎn)出、經(jīng)濟增加值將分別達6.3萬億元、2.9萬億元，創(chuàng)造就業(yè)機會800萬個；到2035年5G將在全球創(chuàng)造12.3萬億美元的經(jīng)濟產(chǎn)出。
技術(shù)需求驅(qū)動5G加速迭代
自上世紀(jì)80年代以來，移動通信以每十年左右迭代一次的速度不斷演化。遵循這一規(guī)律，移動通信如今正大踏步地邁向5G時代。
縱觀歷史，移動通信技術(shù)的代際躍遷往往使系統(tǒng)性能獲得指數(shù)級提升，并催生層出不窮的新業(yè)務(wù)，成為社會進步的標(biāo)志性刻度。
從1G到2G，移動通信完成了從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，在語音業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，開始支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。從2G到3G，峰值速率超過2Mbps，支持視頻電話等移動多媒體業(yè)務(wù)。4G傳輸能力比3G又提升了一個數(shù)量級，峰值速率可達100Mbps至1Gbps。即將到來的5G，將提供峰值10Gbps以上的速率、毫秒級時延和超高密度連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能新的躍升。
中國信通院移動互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)部副主任魏凱告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，在技術(shù)與需求兩方面因素的共同推動下，目前5G正在快速推進。
在技術(shù)上，他表示，5G將用更復(fù)雜的算法和更高的計算能力來置換傳統(tǒng)的帶寬，以快速發(fā)展的IT技術(shù)提升通訊能力。
他表示，摩爾定律（即每隔18-24個月，集成電路上可容納的元器件數(shù)目便會增加一倍，計算性能也提升一倍）在通信領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮著作用，如今在發(fā)射端和接收端都可以用計算能力來提升通信的效率。
中國信通院無線與移動領(lǐng)域副主席李珊表示，技術(shù)上看，5G與此前幾代通信最大的差別在于，后者都有一個核心的技術(shù)，比如3G有CDMA，4G有LTE，但5G與此不同，它是通過完善一組技術(shù)來提升性能，滿足多樣化的需求。比如利用大規(guī)模天線提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、利用密集組網(wǎng)滿足熱點的需求，通過簡化空口結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)去降低時延和成本。
目前5G技術(shù)已經(jīng)確定了8大關(guān)鍵能力指標(biāo)：峰值速率達到10Gbps、頻譜效率比IMT-A提升3倍、移動性達500公里/小時、時延低至1毫秒，用戶體驗數(shù)據(jù)率達到100Mbps、連接密度每平方公里達到10的6次方個、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達到10Mbps，其中前四個是傳統(tǒng)指標(biāo)，后四個為新增指標(biāo)。
由于關(guān)鍵指標(biāo)的多元化，相對4G的單一場景，5G能夠支持eMBB（增強移動寬帶）、mMTC（海量機器通信）、uRLLC（低時延高可靠通信）三大場景。這使得5G能夠滿足VR、超高清視頻等極致體驗，支持海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入，滿足車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)控制的嚴(yán)苛要求。
在魏凱看來，上述產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求正是驅(qū)動5G快速發(fā)展的另一大動力。
以超高清產(chǎn)業(yè)為例，北京交通大學(xué)光電子技術(shù)研究所教授徐征告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，目前中國在超高清視頻方面，面板等終端已經(jīng)不成問題，但產(chǎn)品最大的瓶頸在于前端的傳輸，5G的落地有利于打破這一瓶頸。
高速率是5G的首要特點，其網(wǎng)絡(luò)傳輸速率將達到10Gpbs，這意味著用戶使用5G時可以在40秒內(nèi)下載一個50G的超高清視頻，這為4K/8K等超高清視頻、VR/AR、極速下載、云服務(wù)等產(chǎn)業(yè)提供了強大的技術(shù)支撐。
“萬物互聯(lián)”時代來臨
此前的移動通信主要解決人與人之間的通信，而5G將目標(biāo)指向了萬物互聯(lián)：在未來的5G時代，人的連接只是一小部分，更多的是人與物、物與物之間的連接。5G的三大場景中mMTC、uRLLC兩大場景都是以物的連接為目標(biāo)。
5G將支持海量的機器通信。中國IMT-2020（5G）推進組組長、中國信通院副院長王志勤表示，隨著以智慧城市、智能家居等為代表的相關(guān)場景與移動通信深度融合，預(yù)計千億量級的設(shè)備將接入5G網(wǎng)絡(luò)。她表示，到2030年，移動網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備總量就會超過一千億。
近日，工信部賽迪智庫無線電管理研究所研究員彭健告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，5G將與下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6相結(jié)合，催生海量物的連接。
正在推進的IPv6可以增加340萬億個IP地址，這將使地球上的一粒沙子都可以擁有自己的IP地址，加上5G千億級別的接入能力，可以滿足海量設(shè)備入網(wǎng)的需要。此外，正處于爆發(fā)式增長邊緣的NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）也將是5G商用的一個重要的前奏，前者已在共享單車、遠程抄表、智慧城市等諸多領(lǐng)域取得了顯著突破。
“在大連接方面，NB-IoT與5G非常相似，NB-IoT將面向5G來演進�！迸斫”硎荆�5G海量的機器通信需要降低功耗和成本，提升傳感器等設(shè)備的電池續(xù)航能力，增加設(shè)備的壽命，“以前技術(shù)的功耗都比較高，而現(xiàn)在一個電池可以用十年，這也正是NB-IoT快速發(fā)展的重要原因�！�
在低時延高可靠通信場景中，車聯(lián)網(wǎng)是一個典型。多位受訪對象向21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者表示，車聯(lián)網(wǎng)將成為5G技術(shù)率先落地的首個垂直應(yīng)用。
彭健表示，不像其他物聯(lián)網(wǎng)采取紅外、藍牙等不統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，車聯(lián)網(wǎng)在一開始就確定使用的是移動蜂窩技術(shù)，此前在4G背景下，LTE-V2X已經(jīng)有了不少技術(shù)積累，隨著5G的到來，車聯(lián)網(wǎng)有望平滑過渡至5G-V2X。
在上述通信展上，華為的技術(shù)人員告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，超低的時延是5G得以支撐這類應(yīng)用的核心能力，這保證了網(wǎng)絡(luò)的快速反應(yīng)能力。一般情況下，3G的網(wǎng)絡(luò)時延會到100毫秒，4G可以達到20-30毫秒，而5G網(wǎng)絡(luò)的時延則進一步縮短到1毫秒。
這種差別可能在上網(wǎng)時體驗并不明顯，但對自動駕駛等關(guān)乎安全的行業(yè)卻至關(guān)重要：如果一輛汽車以100公里每小時的速度行駛，30毫秒的網(wǎng)絡(luò)時延意味著83.33厘米的移動距離，而1毫秒的移動距離僅為2.78厘米。實際上，不少交通事故就發(fā)生在這一念之間，有數(shù)據(jù)顯示，司機的平均剎車反應(yīng)時間大概是0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò)下自動駕駛的快速反應(yīng)能力已經(jīng)優(yōu)于人類。
這一特性也將使5G廣泛應(yīng)用在重型設(shè)備的遠程控制、工廠自動化、工廠實時監(jiān)控、智能電網(wǎng)和遠程手術(shù)等領(lǐng)域，極大地促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療的發(fā)展。
中國信通院近日的報告預(yù)計，到2030年，中國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)四大行業(yè)中的5G投入（通信設(shè)備和通信服務(wù)）將分別達到2000億元、640億元、120億元和100億元。
萬億級市場的三大動力
高通2017年發(fā)布的一份報告預(yù)測，到2035年5G將在全球創(chuàng)造12.3萬億美元的經(jīng)濟產(chǎn)出，從2020年至2035年間，5G對全球GDP增長的貢獻相當(dāng)于與印度同等規(guī)模的經(jīng)濟體。
這份報告認為，5G技術(shù)將成為和電力、互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)明一樣的通用技術(shù)，成為多個行業(yè)轉(zhuǎn)型變革的催化劑，并成為社會經(jīng)濟發(fā)展主要動力的一部分。
中國信通院隨后發(fā)布的《5G經(jīng)濟社會影響白皮書》測算了5G對中國經(jīng)濟的影響：在總產(chǎn)出上，按照2020年5G正式商用算起，預(yù)計當(dāng)年將帶動約4840億元的直接產(chǎn)出，2025年、2030年這一數(shù)字將分別增至3.3萬億、6.3萬億元。
值得注意的是，隨著5G商用進程的不斷推進，拉動產(chǎn)出增長的動力將會從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到終端設(shè)備再到信息服務(wù)逐次切換。
在5G商用初期，大規(guī)模的運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資可能是5G經(jīng)濟產(chǎn)出的主要來源。白皮書預(yù)計2020年，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備收入合計約4500億元。其中，電信運營商在5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的投資超過2200億元，各行業(yè)在5G設(shè)備方面的支出超過540億元。
一位通信業(yè)內(nèi)人士表示，早期投資主要側(cè)重于5G基站建設(shè)，主要投向主設(shè)備以及配套的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、鐵塔及傳輸?shù)阮I(lǐng)域，并進而傳導(dǎo)至射頻器件、光模塊、基站天線等方面。
他預(yù)計未來5G 宏基站量將是4G的1.25倍，約為450萬；預(yù)計單基站的平均成本將達到15.67萬元，因而中國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總投資將達到7050億元，較4G增長56.7%。
工信部賽迪智庫無線電管理研究所所長李宏偉告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者，從4G到5G既要考慮技術(shù)上的跨越，又要考慮設(shè)備換代的成本，目前的4G網(wǎng)絡(luò)并非需要全部更換，比如華為在設(shè)計自己的基站時已經(jīng)考慮到了延續(xù)性，這有利于降低換代成本�！按送�，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要和終端的推廣共同發(fā)力，否則公路修得再好，沒車跑也是不行的�！�
終端設(shè)備將是接替網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的另一個增長動力。白皮書預(yù)計，在5G商用中期，來自用戶和其他行業(yè)的終端設(shè)備支出和電信服務(wù)支出將大幅增長，到2025年，上述兩項支出有望達到1.4萬億和0.7萬億元。
終端方面，首當(dāng)其沖的就是手機的更新?lián)Q代。高通近期開展的一項5G消費者調(diào)查結(jié)果顯示，超過86%的受訪者需要或者愿意在下一部智能手機上使用更快的連接，超過50%的受訪者有意向在5G智能手機上市后進行購買。
值得注意的是，5G時代，手機僅是入網(wǎng)設(shè)備中的一種，隨著5G向垂直行業(yè)應(yīng)用的滲透融合，5G支持的其他設(shè)備將會大量涌現(xiàn)。上述白皮書預(yù)計，2030年，各行業(yè)在5G設(shè)備上的支出超過5200億元。
而在5G商用中后期，8K視頻、虛擬現(xiàn)實教育系統(tǒng)等數(shù)字內(nèi)容服務(wù)將走進千家萬戶，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與5G相關(guān)的信息服務(wù)收入有望出現(xiàn)顯著增長。白皮書預(yù)計，到2030年，5G催生的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)收入將達到2.6萬億元，其中，電信運營商流量收入所產(chǎn)生的GDP約9000億元，各類信息服務(wù)商提供信息服務(wù)將產(chǎn)生約1.7萬億元的GDP。
“業(yè)內(nèi)都說4G改變生活，5G改變社會。5G本身就是一個很長的產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的基站升級、中游的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、下游的終端產(chǎn)品及應(yīng)用服務(wù)。更重要的是，5G將成為一個‘賦能者’，它將廣泛地滲透到工業(yè)、能源、醫(yī)療、教育、城市管理等各行各業(yè)，并有可能憑借新的性能引爆車聯(lián)網(wǎng)等多個垂直行業(yè)，從而深刻地改變整個社會�！痹谏鲜稣箷�，華為的一位員工信心十足地說。
