解讀5G時代(3):何為5G&中國領航

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上篇文章,我們一起感受了人類歷史上已經發生和正在上演的七次信息技術革命。今天,就讓我們來到本書的核心篇幅,一起看一下,究竟什么是真正的5G,以及為什么說,中國必將引領5G時代!

何為5G

談到5G,自然離不開場景,也就是5G究竟用到什么地方。對此,國際標準化組織3GPP定義了5G的三大場景。我們這里暫且先掉一下大家的胃口,我們先來談論5G的六大特點。我相信,等我們談完這些之后,5G的場景,也許就不言而喻了。

特點一:高速度

每一代移動通信技術的更迭,用戶最直接的感受就是速度的提升。我們來對比感受一下,速度二字,在1G-5G的短短數十載,究竟發生了怎樣的變化。

1G的最高速度為2.4Kbps。1G時代僅支持語音呼叫,并且手機通話質量欠佳,常常需要對著手機大聲說話。1G為語音時代,“大哥大”是這個時代的標志性產物。

2G的網速達到9.6Kbps,最大速率為50Kbps。2G時代,一個2M的問候視頻,則需要花費好幾個小時來下載。2G為文本時代,短信和彩信是這個時代的主體。

3G的最低速度384Kbps,最高可達7.2Mbps。3G時代,應用(例如微博)中的圖片都是被默認為縮略圖,想看的時候需要點擊一下才能打開。3G為圖片時代,數字通信向數據通信發展,移動互聯網的時代正在到來。

4G的上傳速度可達到6Mbps,下載速度為50Mpbs。人們在移動手機上傳輸文件、觀看視頻完全不會再卡殼,下載一部高清電影只需要幾分鐘。4G為視頻時代,數據業務全面爆發,中國真正進入了移動互聯網的時代,移動電子商務、移動支付、共享服務,這些我們再熟悉不過了。

5G的上傳速度達到100Mpbs,下載速度高達1Gbps,最快可達10Gbps,下載一部超清電影只需要幾秒,甚至1秒不到。直播業務不再卡頓,VR產品完全可期,遠程醫療、遠程教育等將從概念轉向實際應用,5G為智能互聯網時代。

特點二:泛在網

泛在網即廣泛存在的網絡,只有這樣,才能支撐日趨豐富的業務和復雜的場景。泛在網有兩個層面:一個是廣泛覆蓋,一個是縱深覆蓋。

廣泛覆蓋,是指人類足跡延伸到的地方,都需要被覆蓋到,比如高山、峽谷。

縱深覆蓋是指人們的生活中已經有網絡部署,但需要進入更高品質的深度覆蓋。5G時代,以前網絡品質不好的衛生間、沒有信號的地下車庫等特殊場所,都能夠而且需要被高質量的網絡覆蓋。

3G和4G時代,我們使用的是宏基站,宏基站功率很大,但體積也很大,不能夠進行密集部署。而5G時代,微基站將會逐步建立。2G時代只有幾萬個基站,3G時代有幾十萬個基站,4G時代有500多萬個基站,5G時代將會有1000~2000萬個基站都是有可能的。

特點三:低功耗

隨著技術的不斷發展,網絡速度變得越來越快,同時設備功耗也變得越來越高。5G終端節能,顯得至關重要。

我們的智能手機每天充一次電,普通用戶還能夠接受,畢竟我們大部分時間,都可以隨處接入電源。但是,如果把這個場景放到河流的水質監測中,對于大量的水質監測點,如果需要頻繁地為其解決電源問題,這就根本無法接受了。

5G時代,大部分物聯網產品能夠實現一周充一次電,或者一個月充一次電,用戶體驗將大大改變!

需要指出的是,低功耗主要采用兩種技術手段來實現,一個是美國高通等主導的eMEC,另外一個則是我們華為主導的NB-IoT!

特點四:低時延

正常情況下,人與人之間進行信息交流,140毫秒的時延是不會影響交流效果的。3G網絡時延約100毫秒,4G網絡時延約20~80毫秒,到了5G時代,時延將會逐步下降至1~10毫秒。

低時延特點,在智慧交通與工業控制領域的作用是顯而易見的。無人駕駛汽車,在高速行駛中,一旦需要制動,則需要瞬間把信息傳送到車上。不然100毫秒左右的時間,車會向前沖出幾米的距離,后果則有可能不堪設想。對于高精密的零件生產,低時延的作用,我們更是無需多言。

特點五:萬物互聯

我們預測,到2025年,中國會有100億個移動通信終端。

為何這樣說呢?主要包括兩方面的原因:

  • 第一個原因是,到了5G時代,終端不再按人來定義,而是每個人都可能擁有數個終端,每個家庭擁有數個終端。每個人的眼鏡、筆、皮包、腰帶、鞋子等都有可能接入網絡,成為智能產品;而每個家庭中的門窗、門鎖、空調、冰箱、洗衣機等也都有可能接入5G網絡,相互之間進行信息傳遞。
  • 第二個原因是,社會生活中以前不可能聯網的設備也會聯網,變得更加智能。比如井蓋、電線桿、垃圾桶等公共設施,5G將賦予這些設備新的功能,成為智能設備。5G改變社會,其要義就在于此。

未來的所有設施,甚至穿戴產品,都有可能連接到移動網絡,形成無比強大的數據庫,虛擬和現實無縫對接,帶來全新的智能時代。

特點六:重構安全體系

傳統的互聯網建立在一個信息傳輸不夠暢通的時代,通過互聯網的體系,打破信息傳輸的限制,獲得高效率的信息傳輸,這是傳統互聯網的信仰與基本理念。傳統互聯網的基本精神是自由、開放、共享。

為此,普通用戶似乎也默許了犧牲自己的數據價值,用以換取信息的便捷性傳輸。然而用戶的數據安全意識,也是在不斷地覺醒當中。例如之前微信與抖音展開的用戶頭像與昵稱之爭,讓用戶產生了這樣的疑惑:難道頭像和昵稱不應該是屬于我們用戶自己嗎?為何是兩個應用在爭奪所有權?前段時間“ZAO”的換臉風波,更是將用戶數據安全這個話題,推向了輿論的風口浪尖。

正因如此,5G時代,智能互聯網的精神也將定義為安全、管理、高效、方便。其中,安全更是首位要求。

在5G的網絡構建中,在底層就應該解決安全問題。從網絡建設之初,應該加入安全機制,信息應該加密,網絡不應該是開放的,對于特殊的服務需要建立起專門的安全機制。

5G的三大場景

好了,5G的六大特點我們說完了,回到文章開始的話題,國際標準化組織定義的三大場景,我們來看一下,你會不會覺得很熟悉呢?

  • 場景一:增強移動寬帶(eMBB)。即對應我們所說的高速度的特點。直播、高清視頻、高清視頻轉播、VR體驗等是這個場景的直接體現。
  • 場景二:大規模物聯網(mMTC)。5G的最主要價值之一,就是突破了人與人之間的通信,使得人與機器、機器與機器的通信成為可能。低功耗與泛在網是這個場景的基本要求。
  • 場景三:超高可靠超低時延通信(uRLLC)。所謂高可靠,就是網絡必須保持穩定性,不會經常受到外界的影響。我們可以預見,智慧交通和工業控制等領域將迎來大爆發。

中國領航

通過以上的內容,相信大家對于5G已經有了一個基本的認識了。那接下來我們談一下,為什么說中國必將引領5G時代。

彩蛋

談起這個話題,我想先將這句話送與大家:“時間講述的不僅是故事,里面還藏著無數的彩蛋?!蔽覀兙蛷倪@個彩蛋說起吧。

1998年中國召開香山會議,探討3G標準制定的問題,當時多數專家持懷疑態度,因為移動通信標準的建立,不但成本非常高,難度也大,中國能否玩得起這個游戲猶未可知。面對爭議,時任郵電部科技委主任宋直元為TD-SCDMA一錘定音。

我們先來科普一下移動通信實現雙向工作的兩大技術思路。一個是FDD,就是用兩根管子來傳輸信息,一根管子往上發數據,一根管子向下收數據。這個辦法品質好,效率高,但占用資源多。另一個是TDD,即用一根管子來傳輸數據,一會往上傳,一會向下收。它的傳輸速度比不上兩根管子,好處是占用的資源少。

3G時代來臨之前,ITU(國際電信聯盟)向全世界征集第三代移動通信標準。當時提交的主要是美國的CDMAEVDO、歐洲的WCDMA以及中國的TD-SCDMA。在確立標準的過程中,歐、美兩大派互不相讓,而歐洲以國家多、得票率高而占據優勢。美國不能夠接受歐洲的“一家獨大”,于是主動與中國聯合起來,互相支持。最終3G時代的通信標準,確定了中國、歐洲、美國的“三足鼎立”局面。

然而TD-SCDMA發展之路極為艱難,但中國政府還是決心支持它,把網絡建設的任務交給中國移動這個最有實力的電信運營商。中國移動最初也不想接,但因是國家任務,又不能不接。

由于中國移動的技術標準是自主研發的,很多方面存在明顯劣勢,同2G時代的輝煌相反,中國移動在整個3G時代都被聯通和電信強勢壓制。在4G時代,中國提出了TD-LTE這個技術標準,全世界都看清了中國的決心,從芯片廠商到設備制造商都開始支持TD-LTE,可以說中國移動在4G上大獲全勝。

3G時代,全世界的技術主流主要是FDD,4G時代,中國的TD-LTE標準開始被多個國家的運營商采用,漸漸成為TDD技術的領頭羊。到了5G時代,因為大寬帶需要更多的頻譜資源,而頻譜資源又非常有限,于是很多國家放棄FDD,轉向頻譜利用率更高的TDD技術。對于TDD有著十多年積累的中國移動,自然在5G時代中扮演了重要角色。

中國引領5G時代

怎么樣,歷史就是如此有趣,用事實向我們證明,只要足夠努力,總會有那么一個時刻來臨,讓我們站在風口翱翔。當然5G實力是一個綜合體系,不是一兩項指標能夠確定的。

5G實力可以從六個維度來綜合衡量:

(1)標準的主導能力:中國21項;美國9項;歐洲14項;日本4項;韓國2項。中國能夠主導這么多項標準,也正是得益于對于TDD的深刻理解。

(2)芯片的研發與制造能力:美國占據較大優勢;歐洲出現一定衰落;而中國正在發力尋求突破。華為已經在旗艦產品上進行抗衡,而在中低端產品上,展銳也有所作為。

(3)系統設備的研發與部署能力:第一集團是中國;第二集團是歐洲;韓國也有一定的市場。如今,在全世界通信系統設備領域,綜合實力最強的還是中國的華為、中興、信科。

(4)手機的研發與生產能力:世界十大手機品牌,中國占據7位。第一集團無疑是中國,美國的蘋果和韓國的三星也擁有強大實力,但比拼綜合能力,美國和韓國均難敵中國。

(5)業務的開發與運營能力:中國在移動互聯網領域的創新力,資金和人才的積累,智能硬件的研發、生產能力,是其他國家難以企及的。

(6)運營商的能力:今天中國的4G基站已經覆蓋99%的用戶,4G基站數超過350萬個,總基站數640萬個。美國4G基站數不超過30萬個,印度的總基站數不超過70萬個。中國三家運營商,可以說是世界上實力最強的電信運營商。

中國的移動通信發展史,可以概括為:1G落后,2G追隨,3G突破,4G同步,5G中國必將引領時代潮流。

結語

5G不是一項技術,而是由大量技術形成的一個綜合體系,這些技術將在5G建設過程中不斷完善。移動云計算,情景感知技術,邊緣計算,以及網絡切片等名詞,將會不斷地進入人們的視野,并被大家所熟知。在互聯網的助力下,“世界正在變平?!?/p>

下面的一章,我們將討論與我們生活緊密相關的內容,智能交通、醫療健康、智能家居、電子商務與電子支付、工業與物流業變革以及工業革命,這些傳統產業將隨著5G時代的來臨,發生哪些變化呢?

我們下期不見不散!

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#專欄作家#

曉莊同學;公眾號:曉莊同學產品筆記,人人都是產品經理專欄作家。智慧校園領域的B端產品經理。

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  1. 努力的話,天才也可以超越

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