4G热潮未退，众厂商又抢滩登陆5G，未来可操控千里之外的挖掘机

2015-04-27 21:56

4G商用在国外开展不过数年时间，在国内全面商用时代也才刚刚开启，现在提及5G似乎是很遥远的事情，但是行业内热情涌动，行业机构、设备商都为之倾注了极大热情。5G，实际上距离我们不再遥远。
当前，全球通信行业正在不断探索实现5G的基础技术和架构的各种可能性。根据国际电联(ITU)设定的时间表，预计2016年将启动国际标准制定工作，2017年底启动5G候选方案征集，2020年底完成标准制定。
那么，5G会给人们生活和社会生产带来什么样的变化?在朝目标前进的道路上还面临哪些挑战呢?
可以操控数千公里外的挖掘机
作为下一代移动通信技术，5G会改变每个人的工作和生活方式，使人类社会全面进入到数字化时代。
来看看这几十年来移动通信的变迁，1G时代只能提供模拟语音业务，2G时代可以提供数字语音和低速数据业务，3G时代支持多媒体数据业务，4G时代能够支持各种移动宽带数据业务。可以说从1G到4G，主要解决的都是人和人之间的通信，“5G时代是要解决人与物、物与物之间的通信，并且在此基础上实现无处不在的网络连接，低能耗、更安全的网络。”酷派高级副总裁兼CTO许奕波对《IT时报》记者表示。
这样的说法也许不能对5G有直观的了解，我们不妨来看看未来5G使用的具体情形。在今年初举行的巴塞罗那世界移动通信大会上，爱立信展示了有关5G应用的Demo演示，其中远程实时操作两台挖掘机最为引人关注。一台挖掘机在展区内，另一台则在2500公里之外的瑞典城市Eskilstuna。挖掘机上装有360度的全景摄像头，通过计算机进行视频监控。用户佩戴上虚拟实境眼镜，仿佛身在挖掘机中，并且能对挖掘机进行操控，不管是展区内的挖掘机还是2500公里以外的那台。
因为这次演示是基于4G LTE网络，所以用户体验并不十分完美，时延有些长。但在5G时代，这就能成为现实，完全可以做到实时操控数百公里或者数千公里外的挖掘机，可以上午在美国挖，下午在英国挖。当然，5G时代人们也能远程操控其他重型机械，比如在危险区域，无需人工在现场，“只要人和物体之间的通信链路延迟保持在极低情况下，这些都能实现。”爱立信技术人员称。
另外一个可以预期的案例就是联网汽车。联网之后，车辆保险可调整为按行程收费的模式，高级诊断功能将能够帮助驾驶员在路上修理汽车，甚至能基于位置感知功能几乎零延迟地辅助驾驶员。
面临一大波挑战
今年2月，中国5G标准推进组织IMT-2020(5G)发布了《5G概念白皮书》。这份白皮书认为，5G主要技术场景主要有四种：连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低时延高可靠。连续广域覆盖，就是要为用户提供无缝的高速业务体验，即使是在高速移动等“恶劣”状况下，实现100Mbps以上的用户体验速率。热点高容量，是在局部热点地区，为用户提供极高的数据传输速率，比如达到1Gbps的用户体验速率。低功耗大连接和低时延高可靠主要是面向物联网业务，比如在智慧城市建设的过程中，会有大量的设备连接入网，而且设备分布广泛、数量众多，这就需要5G网络能够支持超千亿连接的支持能力，还要保证终端超低功耗和超低成本。
可以看出，5G和现在的4G技术有很大不同，用户数据速率要更快、通信链路时延要更短、接入的设备要更多、频谱的利用效率要更高。要实现这样的目标，需要克服诸多困难。
5G时代，车联网无疑将获得发展良机，无人驾驶也会大行其道。“如果120公里的时速，车辆1秒钟就可以跑出几十米，所以当人们在无人驾驶的时候网络响应要非常快，否则就会发生重大事故。这对通信链路的低延时都提出了很高的挑战，而且要确保百分之百的可靠性。”许奕波说道。
另外，在5G时代要连接更多的设备，每平方公里差不多要覆盖100万台连接终端。基站部署无疑会更加密集，寻找站址资源、部署成本的提升，对运营商来说都是挑战，而且还可能存在频率干扰等问题。同时不得不提到用户对辐射的担忧，用户是否会接受自己的身边都是基站的现实。
厂商“抢滩登陆”
虽然存在着诸多困难和挑战，但是技术进步无止境，5G时代终究会来临。而且从目前的情况来看，设备商、芯片商和终端厂商群情激昂，在5G研发上砸下重资，目前来看已经取得了一些进展。
爱立信在5G技术上的重大突破是：5G-LTE双连接和5G多点连接。前者是指5G移动设备在LTE和5G无线接入网覆盖区域之间移动，与这两张网络建立并行连接，然后再进行网络无缝切换。后者5G多点连接是指移动设备并行连接两个5G基站，速率无疑更快。
中兴通讯方面则推出了“Pre-5G”的方案，这是介于4G和5G之间的概念。Pre-5G能够提供远远高于4G的用户体验，例如吞吐率和延迟方面，将远远优于4G，甚至达到接近5G的水平。而Pre-5G与真正的5G区别在于：5G需要等待标准完成、芯片与终端成熟，才能被用户体验，而Pre-5G则可以在4G网络上逐步引入，让用户更早体验到类5G服务。
华为目前已经在5G组网架构、频谱使用、空口技术、基站实现等多个领域取得了突破性进展。
在芯片方面，联发科明确表示已经投入人力和资源进行5G方面的研发。手机终端企业对5G也加大投入，酷派公司称每年投入1亿元投入5G研发，主要围绕与终端相关技术开展研究。
在产业链力推下，5G从理想变成现实的日子不会太遥远。(本文作者钱立富，由IT时报授权钛媒体网络首发)

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