如果說4G給普通消費(fèi)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(gè)工作機(jī)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(gè)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(gè),而全球?qū)?07億增長到170億。如果按照運(yùn)營商的用戶流量來計(jì)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(yùn)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(yùn)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(shí)代。2G時(shí)代的殺手級應(yīng)用是短信、3G時(shí)代的殺手級應(yīng)用是手機(jī)QQ、4G時(shí)代的殺手級應(yīng)用則是微信等各類APP。從運(yùn)營商的角度來說,他們確實(shí)看不到有什么手機(jī)應(yīng)用能在5G時(shí)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(gè)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(shí)質(zhì)性差異”。市場研究機(jī)構(gòu)Canalys分析師Ben Stanton就此發(fā)表自己的觀點(diǎn),“真實(shí)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(dú)特的見解。他認(rèn)為,5G的到來有其必然性,因?yàn)?G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(shí)、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(jī)這樣的移動終端上實(shí)現(xiàn)3D的VR體驗(yàn)。
5G將推動的第二個(gè)應(yīng)用是人工智能。這一點(diǎn)比較好理解,因?yàn)橥ㄐ拍芰υ鰪?qiáng)了,時(shí)延降低了,那么端與云的融合將更緊密。以往通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的體驗(yàn)較差的AI應(yīng)用會得到增強(qiáng),比如智能語音技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能。未來每個(gè)人都可以成為鋼鐵俠,擁有自己專屬的個(gè)人助理。
這里可能要科普一下5G的三大應(yīng)用場景:增強(qiáng)型的移動寬帶(Mobile eMBB)、高可靠低延時(shí)通信(uRLLC)以及大規(guī)模物機(jī)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(qiáng)型的移動寬帶(Mobile eMBB)。
對于高可靠低時(shí)延和大規(guī)模機(jī)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(gè)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(jī)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(jī)構(gòu)預(yù)測到2030年一個(gè)人講對應(yīng)15個(gè)物聯(lián)網(wǎng)連接,實(shí)際上這可能是一個(gè)保守的數(shù)據(jù)。這個(gè)傳感器網(wǎng)將會將整個(gè)社會透明化,一切東西都在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視之下,同時(shí)也會誕生全新的商業(yè)模式。
最后一個(gè)高可靠低延時(shí)通信(uRLLC)的技術(shù)場景主要用于自動駕駛、車輛編隊(duì)等領(lǐng)域,這里就不做過多討論了。因?yàn)樽詣玉{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(diǎn)來看,5G可能缺乏新的單一的“殺手級”應(yīng)用。但是從另一個(gè)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(bǔ)充和加強(qiáng)。這些應(yīng)用并沒有消失,只是會升級成一種新的用戶體驗(yàn)。
“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(yàn)。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(shí)實(shí)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(yùn)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(yùn)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(gè),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(gè)、117萬個(gè)。按此估算,加上其他配套設(shè)施費(fèi)用,三大運(yùn)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(yùn)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(jì)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(jì)我國未來5G基站量將是4G的2倍,運(yùn)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(bào)告認(rèn)為,2020年之前,運(yùn)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(yùn)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(yùn)營商4G的建設(shè)仍在繼續(xù)向偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村推進(jìn),實(shí)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(fèi)工作一再推進(jìn),也讓三大運(yùn)營商業(yè)績壓力增大。
同樣,對于對于5G手機(jī)芯片廠商來說,其研發(fā)投入也是更加巨大。同時(shí)短期內(nèi)的5G手機(jī)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(jī)芯片,一個(gè)是和英特爾合作的,一個(gè)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(shí)期,對我們來說是一個(gè)巨大的壓力。但是我們沒有退路。”
▲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(jī)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(jī)市場應(yīng)該肯定在100萬臺以下。真正的5G手機(jī)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(gè)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(qiáng)數(shù)據(jù)中心以及邊緣計(jì)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(jī)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(jī)端的AI能力九牛一毛。在4G時(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(yùn)算還是云端運(yùn)算,都需要極高的通信帶寬和極低的延時(shí)。在5G時(shí)代,無人駕駛汽車可以實(shí)現(xiàn)對路況信息和地圖實(shí)時(shí)的運(yùn)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(shí)代,這些數(shù)據(jù)將變?yōu)橐?a href="http://www.1cnz.cn/v/" target="_blank">視頻為主。而數(shù)據(jù)量的暴增,又會對現(xiàn)有的IT技術(shù)和計(jì)算系統(tǒng)產(chǎn)生革命性的變化,比如計(jì)算、存儲、系統(tǒng)架構(gòu)形態(tài)等。所以在5G時(shí)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(jì)算的中間,還要出現(xiàn)邊緣計(jì)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(yùn)營商的運(yùn)維實(shí)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(fèi)者來說,有一個(gè)擔(dān)憂就是5G時(shí)代“上一天網(wǎng)一套房沒了”,這并不是段子。
所以運(yùn)營商為了在初期打消這個(gè)疑慮,很可能會推出無限量套餐。但是這個(gè)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(fèi)者來說,一旦體驗(yàn)了5G的高速率,再降速是忍受不了的。
運(yùn)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(yùn)營商押寶的重要收入來源,預(yù)計(jì)未來要提供20%的營收。
對于中國運(yùn)營商來說, 5G有很多LTE網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)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(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)平臺當(dāng)成智能手機(jī)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(gè)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(gè)社會的各行各業(yè)。”中移動劉光毅認(rèn)為,只有通過網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)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(shí)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(shí)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(gè)洲際5G試驗(yàn)網(wǎng),實(shí)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(shí),還攜手中國移動運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)營商中意獨(dú)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(yùn)營商目前大多在組網(wǎng)時(shí)考慮的是非獨(dú)立組網(wǎng)(Non-Stand Alone,NSA)而非獨(dú)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(dú)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(yùn)營商的5G商用速度大大提前。不過中國運(yùn)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(yùn)營商采用NSA組網(wǎng)。這背后有沒有什么深層原因?
首先是因?yàn)閲膺\(yùn)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(gè)頻段,一個(gè)是3.3到3.6GHz的300MHz的帶寬,另外一個(gè)是4.8到5GHz,200MHz帶寬。
對于中國運(yùn)營商來說,頻譜資源不用擔(dān)心。需要擔(dān)心的反而是手機(jī)終端的成熟。從手機(jī)終端的角度考慮,由于NSA是4G/5G雙制式連接,手機(jī)芯片和終端的設(shè)計(jì)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(jī)的成本控制和性價(jià)比的提升。
缺乏頻譜資源是美國在內(nèi)的海外運(yùn)營商共同的痛點(diǎn),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(jī)等移動終端應(yīng)用。
在核心網(wǎng)運(yùn)營模式不變的情況下,如何解決痛點(diǎn)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(yùn)營商也要發(fā)展到SA組網(wǎng),因此中國運(yùn)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(gè)關(guān)鍵問題,5G的商用成熟到底需要多久時(shí)間?
目前大多數(shù)運(yùn)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(shí)間表。不過有一點(diǎn)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?yàn)?G的商用不僅是技術(shù)問題,同時(shí)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(diǎn)因素缺一不可,少了哪一點(diǎn)都無法實(shí)現(xiàn)5G生態(tài)的成熟。
在構(gòu)建5G生態(tài)方面,運(yùn)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(yàn)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(yàn)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(jì)劃,預(yù)計(jì)2019年Q3推出試商用的5G終端。可以說中國運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)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(gè)開放實(shí)驗(yàn)室。在這些實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(gè)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(jì)劃以及中國電信的5G研究者計(jì)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(diǎn)不在于蜂窩網(wǎng)的通信技術(shù),因?yàn)檫@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(yàn)證。這里涉及到跟手機(jī)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(yùn)營商的對接測試。這個(gè)過程需要反復(fù)的磨合迭代,非常有挑戰(zhàn)。
“單獨(dú)成長是沒有意義的,一定要跟著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成長,跟著運(yùn)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(jì)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(jī),到2020年將推出ROC2+XMM8160的手機(jī)終端。海信則在2018年5月與展銳合作,啟動了5G原型機(jī)的開發(fā),預(yù)計(jì)到2019年2月的MWC展上將發(fā)布5G手機(jī),并在2019年9月交付商用5G手機(jī)。
從目前的時(shí)間表來看,展銳將在2019年下半年推出5G芯片產(chǎn)品,預(yù)計(jì)到2020年上半年采用展銳5G的手機(jī)產(chǎn)品能上市。預(yù)計(jì)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。
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