5G的終極形態(tài)是什么樣子

如果說4G給普通消費者展示了什么是移動互聯(lián)網(wǎng)，那么5G將進(jìn)一步展示什么才是移動互聯(lián)網(wǎng)的終極形態(tài)。

隨著2020年的臨近，5G的規(guī)模商用近在眼前。有數(shù)據(jù)預(yù)測到2030年5G帶來的技術(shù)賦能將形成12．3萬億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，將提供2200萬個工作機會。從2020年到2030年為全球經(jīng)濟(jì)增加的GDP相當(dāng)于再造一個印度。

有數(shù)據(jù)表明，從2020年到2030年，中國的聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)將增長7億個，而全球?qū)?07億增長到170億。如果按照運營商的用戶流量來計算，從2020年到2030年將有80倍的流量增長。不過即使將目前的4G頻譜全用上，也沒辦法滿足這80倍的增長。

然而各大運營商及通信廠商仍然對5G的前景保持疑慮，主要問題是5G仍然缺乏殺手級應(yīng)用。更何況在4G投入仍未收回成本的情況下，運營商對于5G的大規(guī)模投入也是有較大的顧慮。

5G到底有沒有殺手級應(yīng)用？

“5G沒有殺手級應(yīng)用”，這話是中國移動研究院無線與終端技術(shù)研究所總工 劉光毅在“2018中國芯片發(fā)展高峰論壇”上演講的原話。

回顧一下2G、3G、4G通信時代。2G時代的殺手級應(yīng)用是短信、3G時代的殺手級應(yīng)用是手機QQ、4G時代的殺手級應(yīng)用則是微信等各類APP。從運營商的角度來說，他們確實看不到有什么手機應(yīng)用能在5G時代帶來區(qū)別于以往的爆發(fā)性的流量增長。

劉光毅并不是第一個對5G應(yīng)用持保守態(tài)度的業(yè)內(nèi)人士，在今年年初的全球分析師大會上，華為輪值董事長徐直軍就表示，廣大的終端設(shè)備用戶可能并不會察覺“5G與4G技術(shù)之間的存在實質(zhì)性差異”。市場研究機構(gòu)Canalys分析師Ben Stanton就此發(fā)表自己的觀點，“真實的情況是，移動通信行業(yè)對5G技術(shù)的前景更多偏向于悲觀”。

不過，紫光展銳科技有限公司副總裁南明凱對此則有獨特的見解。他認(rèn)為，5G的到來有其必然性，因為4G的技術(shù)已經(jīng)無法滿足未來多終端形態(tài)的多元化的應(yīng)用需求。

▲紫光展銳科技有限公司市場部副總裁南明凱

“是不是殺手锏應(yīng)用還不好說，但我們可以展望一下?！?南明凱認(rèn)為，隨著5G帶來的速率、延時、移動性的提升，首先推動的是VR／AR應(yīng)用，通過光纖級的傳輸速率，有望在手機這樣的移動終端上實現(xiàn)3D的VR體驗。

5G將推動的第二個應(yīng)用是人工智能。這一點比較好理解，因為通信能力增強了，時延降低了，那么端與云的融合將更緊密。以往通過云計算實現(xiàn)的體驗較差的AI應(yīng)用會得到增強，比如智能語音技術(shù)，可以實現(xiàn)更復(fù)雜的功能。未來每個人都可以成為鋼鐵俠，擁有自己專屬的個人助理。

這里可能要科普一下5G的三大應(yīng)用場景：增強型的移動寬帶（Mobile eMBB）、高可靠低延時通信（uRLLC）以及大規(guī)模物機器通信（mMTC）。南明凱提到的5G第一波應(yīng)用主要指的還是增強型的移動寬帶（Mobile eMBB）。

對于高可靠低時延和大規(guī)模機器通信的應(yīng)用來說，則主要指的是車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等細(xì)分、少量、門檻較高的行業(yè)引用，也可以統(tǒng)稱為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。與eMbb不同，mMTC追求的不是高速率，而是低功耗和低成本。需要滿足每平方公里內(nèi)100萬個終端設(shè)備之間的通訊需求，發(fā)送較低的數(shù)據(jù)且對傳輸資料延遲有較低需求。

通過mMTC技術(shù)，未來所有家庭中的白色家電、門禁、煙感、各種電子器件都會上網(wǎng)，城市管理中的井蓋、垃圾桶、交通燈，智能農(nóng)業(yè)中的農(nóng)業(yè)機械，環(huán)境監(jiān)測的水文、氣候，所有通過傳感器搜集的數(shù)據(jù)都會聯(lián)網(wǎng)。有研究機構(gòu)預(yù)測到2030年一個人講對應(yīng)15個物聯(lián)網(wǎng)連接，實際上這可能是一個保守的數(shù)據(jù)。這個傳感器網(wǎng)將會將整個社會透明化，一切東西都在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視之下，同時也會誕生全新的商業(yè)模式。

最后一個高可靠低延時通信（uRLLC）的技術(shù)場景主要用于自動駕駛、車輛編隊等領(lǐng)域，這里就不做過多討論了。因為自動駕駛是否會成為殺手級應(yīng)用，除了技術(shù)的演進(jìn)本身還取決于政策法規(guī)。

從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特點來看，5G可能缺乏新的單一的“殺手級”應(yīng)用。但是從另一個方面來看，也可以將5G應(yīng)用看作對于4G已經(jīng)存在的“殺手級應(yīng)用”的一種補充和加強。這些應(yīng)用并沒有消失，只是會升級成一種新的用戶體驗。

“所以我們說4G是達(dá)到了移動互聯(lián)網(wǎng)的高度，5G會進(jìn)一步推升移動互聯(lián)網(wǎng)的體驗。可以說4G是改變生活，5G會改變社會?！?南明凱表示。

5G投入巨大

雖然5G確確實實能夠帶來很多的好處，但是除了對于“5G缺乏殺手級應(yīng)用”的顧慮之外，運營商仍有很多其他的顧慮。

比如5G的投入非常的巨大，而尷尬的是運營商在4G上的投入還沒收回成本。

數(shù)據(jù)顯示，截至2017年末，中國移動全國4G基站187萬個，覆蓋全國99％的人口。中國聯(lián)通、中國電信4G基站總數(shù)同期分別為85萬個、117萬個。按此估算，加上其他配套設(shè)施費用，三大運營商在4G網(wǎng)絡(luò)上的建設(shè)至少在8000億規(guī)模以上。而現(xiàn)在運營商在4G領(lǐng)域的投入仍未結(jié)束，僅2018年中國移動在4G上面的投入就預(yù)計在500億量級。

而相比之下，5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)投入成本將更高。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計我國未來5G基站量將是4G的2倍，運營商5G建網(wǎng)主體投資可能將達(dá)1．23萬億元，較4G投資增長68％。

有報告認(rèn)為，2020年之前，運營商不會出現(xiàn)5G資本支出占收入的比例達(dá)到與4G類似的25％或者更高水平的情況。

顯然，在4G投入仍未收回成本的情況下，運營商對于5G的大規(guī)模投入是有較大顧慮的。更何況，目前運營商4G的建設(shè)仍在繼續(xù)向偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村推進(jìn)，實現(xiàn)普遍服務(wù)，而這些地方的投入與產(chǎn)出是無法平衡的。此外，提速降費工作一再推進(jìn)，也讓三大運營商業(yè)績壓力增大。

同樣，對于對于5G手機芯片廠商來說，其研發(fā)投入也是更加巨大。同時短期內(nèi)的5G手機市場也并沒有想象的那么樂觀。

紫光展銳CEO曾學(xué)忠在中國芯片發(fā)展論壇上透露，明年展銳將會推出兩款5G手機芯片，一個是和英特爾合作的，一個是自研的，并且開始支持全網(wǎng)通。曾學(xué)忠表示：“對展銳來說，在5G領(lǐng)域需要非常大的投入，我們之前就投入了很多年，未來還需要繼續(xù)投入三年以上，可能要2021年才能開始體現(xiàn)出來，這期間每年都是好幾億美金的投入，這是純投入時期，對我們來說是一個巨大的壓力。但是我們沒有退路?！?/p>

▲紫光展銳CEO曾學(xué)忠（左）、紫光展銳市場高級副總裁吳慧雄（右）

而對于2019年的5G手機市場的預(yù)期，紫光展銳市場高級副總裁吳慧雄則表示：“2019年中國5G手機市場應(yīng)該肯定在100萬臺以下。真正的5G手機起量的話應(yīng)該在2020年之后。這主要跟網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，如果說一個新的通信制式網(wǎng)絡(luò)不到一定的規(guī)模，不到一定的成熟度的話，它不太可能會發(fā)展特別大的規(guī)模用戶。”

人工智能與5G技術(shù)如何互相影響？

前面提到了5G技術(shù)的發(fā)展將推動人工智能應(yīng)用的普及，目前各大人工智能芯片廠商都在致力于加強數(shù)據(jù)中心以及邊緣計算的算力，但是由于4G的帶寬受限，兩端產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)卻無法順暢的傳輸。

盡管目前高端手機已經(jīng)逐步采用AI芯片，具備了AI的終端處理能力。不過相比云端處理能力來說，手機端的AI能力九牛一毛。在4G時代，終端產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)沒辦法傳到云端，所以這些數(shù)據(jù)是死的。通過5G技術(shù)就可以將數(shù)據(jù)中心的機群喂飽。

寒武紀(jì)科技CEO陳天石認(rèn)為，未來5G的推動下會有很多好玩的應(yīng)用出現(xiàn)。比如機器人產(chǎn)業(yè)，將會擺脫線纜的束縛，所有通信通過線纜傳輸。比如教育領(lǐng)域，家長將可以通過手機遠(yuǎn)程連接教室的攝像頭，了解孩子上課的現(xiàn)場情況。比如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，不僅可以做人臉識別，還可以做豬臉識別、羊臉識別，能夠降低管理成本，節(jié)省人力。

▲寒武紀(jì)CEO陳天石

人工智能最復(fù)雜的應(yīng)用可能是自動駕駛，對于汽車應(yīng)用來說，可靠性永遠(yuǎn)是第一位的。不管是本地運算還是云端運算，都需要極高的通信帶寬和極低的延時。在5G時代，無人駕駛汽車可以實現(xiàn)對路況信息和地圖實時的運算，并且與云端的數(shù)據(jù)同步備份。

更重要的是，5G還將深刻的改變?nèi)斯ぶ悄艿漠a(chǎn)業(yè)模式。比如過去互聯(lián)網(wǎng)大量傳輸?shù)氖俏谋竞蛨D片數(shù)據(jù)，到了5G時代，這些數(shù)據(jù)將變?yōu)橐砸曨l為主。而數(shù)據(jù)量的暴增，又會對現(xiàn)有的IT技術(shù)和計算系統(tǒng)產(chǎn)生革命性的變化，比如計算、存儲、系統(tǒng)架構(gòu)形態(tài)等。所以在5G時代，需要有不同類型的處理器進(jìn)行協(xié)作，在終端和云端計算的中間，還要出現(xiàn)邊緣計算。

當(dāng)然，另一方面來看，人工智能技術(shù)的發(fā)展也將推動5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。比如人工智能可以幫助5G基站的部署規(guī)劃，讓運營商的運維實現(xiàn)高度的自動化和智能化。

為何說“網(wǎng)絡(luò)切片”是5G重要創(chuàng)新？

對于消費者來說，有一個擔(dān)憂就是5G時代“上一天網(wǎng)一套房沒了”，這并不是段子。

所以運營商為了在初期打消這個疑慮，很可能會推出無限量套餐。但是這個無限量套餐不可能是真的無限量，而是達(dá)到一定流量就降速。對于消費者來說，一旦體驗了5G的高速率，再降速是忍受不了的。

運營商為了盡快的普及5G，很難在正常成本下滿足用戶的擴(kuò)容需求。所以垂直行業(yè)將成為運營商押寶的重要收入來源，預(yù)計未來要提供20％的營收。

對于中國運營商來說， 5G有很多LTE網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的功能，比如網(wǎng)絡(luò)虛擬化管理、網(wǎng)絡(luò)切片等，通過核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)切片，讓企業(yè)把運營商的網(wǎng)絡(luò)平臺當(dāng)成智能手機平臺，在此之上開發(fā)想要的應(yīng)用，就如同在安卓的平臺上開發(fā)APP。

“通過切片技術(shù)把5G網(wǎng)絡(luò)劃分成專屬的虛擬網(wǎng)絡(luò)，每一個網(wǎng)絡(luò)能提供專屬的網(wǎng)絡(luò)。通過這種方式，我們希望一張網(wǎng)絡(luò)可以服務(wù)整個社會的各行各業(yè)?！敝幸苿觿⒐庖阏J(rèn)為，只有通過網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算以不變應(yīng)萬變，才能服務(wù)于各行各業(yè)各種細(xì)分應(yīng)用。

他認(rèn)為5G的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該學(xué)習(xí)蘋果，對垂直行業(yè)提供開放API接口，讓生態(tài)伙伴針對不同行業(yè)開發(fā)不同的應(yīng)用。所以中移動成立了5G創(chuàng)新中心，同時針對智慧能源、智慧醫(yī)療、智慧制造、智慧教育等領(lǐng)域開始布局，同時推動5G終端芯片的發(fā)展。

早在2017年2月，愛立信就攜手德國電信和SK電訊創(chuàng)建并展示全球首個洲際5G試驗網(wǎng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)切片漫游，并在MWC2017上展示了將通過網(wǎng)絡(luò)切片將5G漫游應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)。同時，還攜手中國移動運用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)演示了5G智能工廠。華為也在MWC2017上和中國移動、德國電信、大眾集團(tuán)聯(lián)合發(fā)布了5G網(wǎng)絡(luò)切片白皮書，并首發(fā)了5G承載分片路由器（Network Slicing Router）。

不過，不同的運營商對于網(wǎng)絡(luò)切片的重視程度并不相同。以鐘情于網(wǎng)絡(luò)切片的德國電信為例，他們認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)切片是5G最重要的創(chuàng)新”；而來自NTT DoCoMo的高管則認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)切片僅為5G多樣化服務(wù)提供了潛力”。顯然，兩種不同的表達(dá)的背后是運營商對網(wǎng)絡(luò)切片的不同的重視程度。

NSA還是SA？為何中國運營商中意獨立組網(wǎng)？

正是由于對未來業(yè)務(wù)盈利預(yù)期的不確定，因此全球運營商目前大多在組網(wǎng)時考慮的是非獨立組網(wǎng)（Non－Stand Alone，NSA）而非獨立組網(wǎng)（Stand Alone，SA）。

用NSA主要目的是依托現(xiàn)有的4G基地臺和4G核心網(wǎng)工作，控制信號通過4G網(wǎng)來走，內(nèi)容傳輸通過5G網(wǎng)來走。

相比獨立組網(wǎng)的SA，NSA的核心網(wǎng)、接入網(wǎng)主要基于4G網(wǎng)絡(luò)，只需要帶數(shù)據(jù)內(nèi)容層面做5G基站部署，因此從成本上會節(jié)省很多，也會讓各大運營商的5G商用速度大大提前。不過中國運營商則似乎更青睞SA組網(wǎng)，而據(jù)消息，高通正在積極游說中國運營商采用NSA組網(wǎng)。這背后有沒有什么深層原因？

首先是因為國外運營商大部分屬于民營，能獲得的頻譜資源有限，比如美國的頻譜資源在3．5G到3．7GHz之間。而中國的頻譜資源豐富，國家大力支持，擁有兩個頻段，一個是3．3到3．6GHz的300MHz的帶寬，另外一個是4．8到5GHz，200MHz帶寬。

對于中國運營商來說，頻譜資源不用擔(dān)心。需要擔(dān)心的反而是手機終端的成熟。從手機終端的角度考慮，由于NSA是4G／5G雙制式連接，手機芯片和終端的設(shè)計會更困難，比如在雙連接的情況下，3．5GHz跟1．8GHz的頻段組合還存在技術(shù)問題。因此采用SA可能更有利于手機的成本控制和性價比的提升。

缺乏頻譜資源是美國在內(nèi)的海外運營商共同的痛點，由于缺乏頻譜資源，目前美國市場的主要應(yīng)用場景在毫米波技術(shù)，類似于固定無線接入設(shè)備（FWA），并不適合于手機等移動終端應(yīng)用。

在核心網(wǎng)運營模式不變的情況下，如何解決痛點呢？從投資角度講，最優(yōu)的方式是采用NSA組網(wǎng)，先保留LTE核心網(wǎng)，先投資5G接入，最后再長期演變到SA組網(wǎng)。殊途同歸，最后國外運營商也要發(fā)展到SA組網(wǎng)，因此中國運營商希望能夠一步到位。

技術(shù)只是一環(huán)，5G商用生態(tài)成熟才是關(guān)鍵

最后回到一個關(guān)鍵問題，5G的商用成熟到底需要多久時間？

目前大多數(shù)運營商給出的答案是2020年開始商用，但并沒有給出具體的商用成熟時間表。不過有一點可以肯定，5G的商用成熟是加速度的，有可能快于4G的商用成熟速度。

這主要是因為5G的商用不僅是技術(shù)問題，同時還是生態(tài)問題。成熟的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、足夠豐富的5G應(yīng)用、5G終端硬件的成熟，這三點因素缺一不可，少了哪一點都無法實現(xiàn)5G生態(tài)的成熟。

在構(gòu)建5G生態(tài)方面，運營商投入了大量的工作。2017年，中移動就已經(jīng)開始5G系統(tǒng)的驗證，將5G的終端、核心網(wǎng)、硬件架構(gòu)通過系統(tǒng)整合到了一起，并具備了大規(guī)模的外場試驗要求。2018年2月，又在西班牙的MWC通信大會上，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴發(fā)布了5G終端先行者計劃，預(yù)計2019年Q3推出試商用的5G終端?？梢哉f中國運營商的網(wǎng)絡(luò)試驗速度已經(jīng)大大超前于國際同行。

在應(yīng)用層面，中移動的5G聯(lián)合創(chuàng)新中心已經(jīng)超過200家，在全球建立起了12個開放實驗室。在這些實驗室中，中移動提供5G芯片、終端，供合作伙伴在平臺上共同孵化、培育新的商業(yè)模式。除了運營商的推動，中國還擁有阿里巴巴、百度、京東、騰訊這樣的互聯(lián)網(wǎng)巨頭，帶來大量定制化的應(yīng)用服務(wù)。

在5G芯片領(lǐng)域，紫光展銳將是國內(nèi)最大的推動者。紫光展銳CEO曾學(xué)忠表示：在加入展銳后，做了一個重要的決策就是“All in 5G”。

紫光展銳作為國產(chǎn)5G產(chǎn)業(yè)鏈重要的一環(huán)，還先后參與了中移動的5G先行者計劃以及中國電信的5G研究者計劃。在今年年初的MWC上，紫光展銳在華為展臺展示了其5G終端原型平臺Pilot V2，支持Sub－6GHz頻段，集成了8＊8 MIMO和載波聚合。紫光展銳還攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游十多家國內(nèi)外企業(yè)，共同發(fā)布了《共建5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)倡議書》。

紫光展銳科技有限公司副總裁南明凱表示，目前5G終端的成熟其難點不在于蜂窩網(wǎng)的通信技術(shù)，因為這些技術(shù)都是高度標(biāo)準(zhǔn)化的。最大的困難卡反而是在產(chǎn)業(yè)化的過程中對于5G技術(shù)的測試和驗證。這里涉及到跟手機系統(tǒng)廠商的對接測試，跟儀表測試廠商的對接測試，以及跟運營商的對接測試。這個過程需要反復(fù)的磨合迭代，非常有挑戰(zhàn)。

“單獨成長是沒有意義的，一定要跟著整個產(chǎn)業(yè)鏈成長，跟著運營商、系統(tǒng)廠商、器件商，包括做智能應(yīng)用的，要跟他們一塊成長，這樣的話我們才能真正看到5G的成功?！?南明凱表示。值得一提的是，包括中興、TCL、海信已經(jīng)紛紛公布了與展銳在5G領(lǐng)域的合作計劃。

其中，中興將推出一款支持4K視頻流的5G平板，并將在2019年推出采用展銳ROC1＋XMM8060平臺的5G預(yù)商用手機，到2020年將推出ROC2＋XMM8160的手機終端。海信則在2018年5月與展銳合作，啟動了5G原型機的開發(fā)，預(yù)計到2019年2月的MWC展上將發(fā)布5G手機，并在2019年9月交付商用5G手機。

從目前的時間表來看，展銳將在2019年下半年推出5G芯片產(chǎn)品，預(yù)計到2020年上半年采用展銳5G的手機產(chǎn)品能上市。預(yù)計在2020年中國5G商用中，展銳將站在包括高通、華為、Intel在內(nèi)的第一陣營。