4G改变生活,5G改变社会——人类即将进入“科幻”世界

感谢您的阅读,全文约4000字,阅读约需要10分钟。原文出自本人百家号:网事不随风。

导读:马化腾在河北张家口崇礼论坛演讲时表示,5G为互联网还有很多产业带来新的机会,过去2G、3G、4G更多是发展了消费互联网领域,5G不仅服务消费互联网,还将给产业互联网带来很大动力,所以5G会揭开我们未来产业互联网下一步的发展。

5G时代即将到来,给电信运营商带来了众多机遇和挑战,对普通大众和各产业也会带来更多的便利和机遇。笔者从技术、业务、市场三个维度向诸位看官5G的业务体系和应用场景。

5G发展进展

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5G商用时间表 图源:视觉中国

5G,又称IMT-2020,即第五代移动电话通信标准、第五代移动通信技术 ,国际电信联盟组织(ITU)已完成5G愿景研究,2017年11月启动了5G技术方案征集,2020年将完成5G标准制定。3GPP(3rd Generation Partnership Project)标准化机构已于2016年初启动5G标准研究,2017年12月完成非独立组网5G新空口技术标准化、5G网络架构标准化,2018年6月已形成5G标准统一版本,完成独立组网5G新空口和核心网标准化,2019年底将完成满足ITU要求的5G标准完整版本。

我国已成立IMT-2020推进组,有效推动了5G试验规划的实施,已全面启动5G技术研发试验,完成了5G关键技术方案验证,且处于全球领先地位,2018年1月启动5G系统验证,预计2019年进入产品研发试验阶段,2020年实现5G技术的商用。

5G业务体系归纳

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5G时代即将来临

在3G时代,3GPP定义了4种基本电信业务类型:会话类、流媒体、交互类和后台类。通信技术的发展,使得电信业务不断更新、扩展,后台类业务扩展成为传输类和消息类,同时涌现出大量物联网业务,包括采集类和控制类。超高清、全息影像、3D和浸入式显示方式的出现,推动了流类、会话类和交互类业务进一步发展,高清流媒体的播放将更加流畅,与用户的交互方式将更加多样化、更有趣味性。传输类业务开始大量采用云存储方式,为用户带来可比拟光纤的接入体验。在消息类业务中,OTT消息类业务将逐步成为主导性应用,短信和彩信的业务量将进一步下滑。5G技术高容量、低功耗的特点,推动了物联网采集类业务的发展,海量设备可通过5G网络实现高速、低耗、安全的连接,满足智能电网、智慧交通、环境监测等场景需求;5G技术低时延、高可靠的特点,推动了物联网控制类业务的发展,毫秒级的时延和接近100%的可靠性,满足了自动驾驶、工业控制、智能家居等场景需求。

5G业务展望

围绕着流媒体、物联网等典型5G业务,国内外运营商对5G应用场景进行了积极探索。ITU定义了5G将应用于增强型移动宽带、超高可靠与低延迟通信、大规模机器类通信三大类业务场景 ,围绕该三类业务场景,对国内外运营商的5G部署进行梳理。

增强型移动宽带业务场景

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5G应用场景

5G增强型移动宽带服务将满足用户对高数据速率、高移动性的业务需求,可广泛应用于互联网视频、现场直播、全息通话等场景。2017年1月,AT&T正式推出了5G Evolution(演进)计划,利用DirecTV Now互联网流媒体平台进行5G视频播放测试。AT&T携手诺基亚,在39GHz系统上完成了5G固定无线流媒体测试,实验室内已达到14Gb/s的速度,延迟时间不到3ms。2017年6月,AT&T携手英特尔、爱立信进行第二次5G试验,美国奥斯汀地区的住宅和商业用户可在5G网络上观看DirecTV Now流媒体直播,并享受更快速的宽带服务。本次试验采用了英特尔5G移动试验平台和爱立信5G无线接入网络,通过固定无线5G信号传送DirecTV Now的实时电视内容,初步达到1Gb/s的体验速率。

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自动驾驶技术

2016年2月,KT在韩国组委会面前展示了为2018年平昌冬奥会准备的5G技术,KT利用5G推出360度全景VR(360VR)、同步观赛(Sync View)、时间切片(TimeSlice)等典型实感技术,让观众身临其境地观看奥运会。360VR可以让用户360度观看整个赛场,并可从播放画面上选一名运动员跟踪观看。Sync View通过在超高速相机内置的5G通信模块,使用户能够通过运动员视角来观看比赛。TimeSlice采用数十台相机拍摄,能够提供立体影像,并捕捉精彩瞬间。实感技术能够在赛场和体验馆内实现全覆盖,场外用户在智能手机等设备上也可体验。KT已完成5G示范服务网络的部署,并于2018年2月在平昌奥运会上提供5G端到端的服务,计划于2019年开始5G商业运营,到2020年建设全国性的5G网络基础设施。

2017年4月,Verizon和KT联合宣布,已通过5G网络接通了全球首个全息国际电话。此次测试中,两家电信运营商的5G试验网络均部署在28GHz频谱上,KT总部大楼的监视器上出现了新泽西Verizon员工的全息图,双方成功通过5G网络举行了会议。然而,本次试验中的传输图像并不是跳出机器进入空中的投影,而是局限于屏幕上的3D图像,参与通话的双方尚不能以Holoportation全息传送的方式坐在一起开会。

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智慧城市

超高可靠与低延迟通信业务场景

5G技术能够支持超高可靠与低延迟的机器类通信,可广泛应用于智慧医疗、无人驾驶、车联网等场景。2016年6月,在伦敦举办的“5G World 2016”大会上,爱立信携手伦敦国王学院展示了远程医疗解决方案。该医疗用例利用5G技术提供清晰、可靠的触觉和视觉反馈,将机器人手指当作手术探针使用,传递给执刀医生做低创手术所需的手指感觉和图像信息,同时机器人手指能够实时同步执刀医生所做的远程操控行为,协助执刀医生实现远程手术。该演示通过5G网络切片技术来构建端到端的操控环境,从而让网络控制具有极高的可靠性和极低的延迟,确保了手术的安全性。2016年9月,宝马、爱立信等公司宣布成立开放性组织“5G汽车联盟(5GAA)”,该联盟将基于5G技术,开发和测试应用于自动驾驶等场景的通信解决方案。2017年2月,SKT、爱立信和宝马公司共同建立了28GHz 5G测试网络,在时速170千米的互联汽车间实现了峰值速率3.6Gb/s的数据传输,联网汽车能够接收周边的交通和障碍物信息,同时车内媒体具有播放4KUHD视频、虚拟现实现场表演和3D视频片段的能力。2017年3月,5G汽车联盟和欧洲汽车电信联盟(EATA)宣布签署车联网合作协议,促成电信运营商、汽车制造商和设备商就V2X的频谱策略、安全保障等问题进行协作。

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VR技术

大规模机器类通信业务场景

大规模机器类通信业务场景利用了5G低功耗、广覆盖的特点,面向采用大量小型传感器进行数据采集、分析和应用的场景。在5G的生态系统中,5G技术将能够适配其他技术标准 ,如低功耗广域(LPWA)技术LTECat-M1、窄宽物联网(NB-IoT)等。国外运营商积极部署LTE Cat-M1、NB-IoT等网络,为5G大规模机器类通信打下基础。

2017年3月,Verizon宣布推出第一个大规模商用的LTE Cat-M1网络,主要用于物联网企业的无线接入解决方案。Verizon构建了基于Web的物联网平台ThingSpace,开放了Verizon的应用程序编程接口,便于开发人员自主研发、推广新型物联网业务,同时便于使用者端到端的管理其物联网环境,未来将重构制造业、医疗、能源及公共事业、农业科技、金融服务等八大行业。

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5G时代即将来临 图源视觉中国

2017年,Vodafone开始大规模部署NB-IoT,预计2020年将覆盖Vodafone全球网络。Vodafone约85%的4G基站通过简单的软件升级即可支持NB-IoT。进行商用测试的NB-IoT网路使用频段为800MHz,与Vodafone在当地提供的4G网路频段一致,Vodafone无须重新架

设专用基站,数小时内即可完成4G基站的更新和NB-IoT的部署,极大降低了NB-IoT部署成本。NB-IoT的高效部署为Vodafone的物联网业务发展打下了良好的基础。目前,Vodafone已涉及的物联网业务有智慧电网、公共环境和能源监测、智慧城市和资产追踪等。由韩国政府牵头推出了“Clean City”和“SafeCity”计划,利用NB-IoT网络在韩国境内部署智能空气检测器和智能路灯。LG U+和KT在2016年11月共同发布了NB-IoT战略,双方已在2017年完成NB-IoT网络的全国覆盖。韩国运营商将在智慧城市、智能交通等方面,展开NB-IoT网络和5G技术应用的积极探索。

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5G主要应用场景

5G市场空间预测

在数字化浪潮下,信息产业蓬勃发展,5G业务预计可达万亿级市场规模。

据Ovum预测,到2021年底,将有来自45个国家的超过120家运营商提供5G服务,全球5G移动宽带用户将达1.11亿,到2022年底可达3.89亿。高通发布的《5G经济》报告指出,到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出,同时创造2200万个工作岗位,平均每年将投入2 000亿美元,用于5G网络和基础设施建设。

5G技术将成为和电力、互联网等发明一样的通用技术,成为社会经济发展的主要驱动力之一,成为转型变革的重要催化剂。中国信通院日前发布的《5G经济社会影响白皮书》指出,到2020年网络和终端设备投入可能高达4500亿元,到2030年5G有望在国内直接创造3万亿、

间接拉动3.6万亿的经济增加值。5G技术不仅能大幅提升移动互联网用户的高带宽业务体验,更能契合物联网大连接、广覆盖的业务需求,是未来移动通信市场的重要增长点,也将成为业务创新的重要驱动力。

总结

以“万物互联”为愿景,为适应海量移动数据的爆炸式增长,5G网络应运而生。5G网络有着4G不可比拟的优越性,其传输速率高,时延和能耗低,将带给用户更好的使用体验。本文归纳了5G技术的发展动态,展望了5G业务的发展方向和市场空间,5G产业的发展有助于推动社会信息化发展、推动GDP的快速增长,具有重大的经济价值,将成为新时代下的必然选择。


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