5G 賦能未來(lái)
中國(guó)電信股份有限公司北京分公司黨委委員、副總經(jīng)理 項(xiàng)煌妹
5G 是演進(jìn),更是變革
什么是 5G??這是在接觸 5G?概念時(shí),首先要解決的問(wèn)題。5G?是第五代通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)(5th generation),我們從 1G、2G、3G、4G 一路走來(lái),經(jīng)歷了數(shù)十年的技術(shù)演進(jìn),才有了現(xiàn)在的形式。不妨先回顧下1G 到4G,每一代都通過(guò)標(biāo)志性能力指標(biāo)和核心關(guān)鍵技術(shù)來(lái)定義。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(1G)就是曾經(jīng)使用“大哥大”通信的時(shí)代,是模擬通信系統(tǒng)。終端體積大,設(shè)備笨重,系統(tǒng)容量低,價(jià)格高昂。同時(shí),1G?時(shí)代業(yè)務(wù)功能單一,采用了 FDMA?頻分多址技術(shù),僅能提供模擬的語(yǔ)音業(yè)務(wù),依靠撥打語(yǔ)音電話(huà)與他人聯(lián)系。
第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)就是經(jīng)常說(shuō)的 GSM。該系統(tǒng)是第一代數(shù)字化的通信系統(tǒng),采用了 TDMA 時(shí)分多址技術(shù),可提供數(shù)字語(yǔ)音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)用戶(hù)的峰值速率達(dá)到了 Mbps,以CDMA 碼分多址為技術(shù)特征,可提供多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。終端體積逐漸變小,價(jià)格逐漸降低。同時(shí),開(kāi)始有了彩信、手機(jī)報(bào)。由此,也拉開(kāi)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的序幕。從 3G 開(kāi)始,移動(dòng)通信進(jìn)入了分組交換的時(shí)代,即每次通信流程不再是為用戶(hù)分配固定的通信鏈路資源,而是采用包交換的方式,通過(guò)路由選擇發(fā)送到目的地址。
第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)就是我們現(xiàn)在廣泛使用的 LTE?系統(tǒng),以 OFDMA 正交頻分多址技術(shù)作為核心,用戶(hù)峰值速率可以超過(guò)100Mbps,可提供多種移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。例如,人們可以使用微信撥打視頻通話(huà)、可以在線(xiàn)瀏覽網(wǎng)頁(yè)觀(guān)看視頻、可以便捷地使用電子支付。4G?時(shí)代更大的吞吐量、更好的用戶(hù)上網(wǎng)體驗(yàn)、更高的系統(tǒng)效率讓我們迎來(lái)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,也極大地改變了我們的生活。
而即將到來(lái)的第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G),其關(guān)鍵能力比前幾代更為豐富。5G?不是簡(jiǎn)單的 4G+1G,它在技術(shù)上是一種質(zhì)變的飛躍。5G?的設(shè)計(jì)初衷,已不再局限于如何為用戶(hù)提供更好的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗(yàn),而是希望設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)⑸鐣?huì)上所有具有數(shù)字化需求的物體進(jìn)行連接,進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)為數(shù)字化社會(huì)服務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。
在 2015?年國(guó)際電信聯(lián)盟的會(huì)議上,全球主要運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商共同定義了 5G?的三類(lèi)典型應(yīng)用場(chǎng)景,即 eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)、URLLC(低時(shí)延高可靠)、mMTC(海量大連接)。
其中,eMBB 典型應(yīng)用包括超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。這類(lèi)場(chǎng)景首先對(duì)帶寬要求極高,其次,涉及到交互類(lèi)操作的應(yīng)用還對(duì)時(shí)延敏感。例如,富士康現(xiàn)在嘗試通過(guò) 8K?高清視頻拍攝生產(chǎn)線(xiàn)上的鉆頭,然后放大成像圖片來(lái)判斷鉆頭是否磨損過(guò)度,替代了之前通過(guò)成品合格率來(lái)判斷的辦法,大大提升了生產(chǎn)效率。中國(guó)電信也和多家醫(yī)院嘗試成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,探索通過(guò)8K?高清視頻實(shí)時(shí)指導(dǎo)手術(shù)。URLLC?的典型應(yīng)用包括工業(yè)控制、無(wú)人機(jī)控制、智能駕駛控制等。這類(lèi)場(chǎng)景聚焦對(duì)時(shí)延極其敏感的業(yè)務(wù),高可靠性也是其基本要求。這就是為什么 4G 是不可能誕生無(wú)人駕駛的,而 5G 為無(wú)人駕駛提供了很好的技術(shù)基礎(chǔ)。
mMTC 的典型應(yīng)用包括智慧城市、智能家居等。這類(lèi)應(yīng)用對(duì)連接密度要求較高,同時(shí)呈現(xiàn)行業(yè)多樣性和差異化。比如,智慧城市中的抄表應(yīng)用等。
5G 的內(nèi)容十分豐富,形式更加復(fù)雜,它不僅僅是新一代通信技術(shù)演進(jìn)的成果,更多地將為社會(huì)帶來(lái)深度變革。
5G 核心能力
- 以 SA為目標(biāo)的“三朵云”架構(gòu)
5G?的組網(wǎng)方式有兩種,獨(dú)立組網(wǎng)(SA)和非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)。中國(guó)電信選擇了獨(dú)立組網(wǎng)的路徑,當(dāng)前的情況是 SA?和 NSA?并行。
5G 目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng)“三朵云”,將包括接入云、控制云和轉(zhuǎn)發(fā)云三個(gè)邏輯域。未來(lái)的 5G 網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)可依業(yè)務(wù)場(chǎng)景靈活部署的融合網(wǎng)絡(luò),具有靈活、智能和開(kāi)放的特點(diǎn)。
控制云完成全局的策略控制、策略管理、會(huì)話(huà)管理、移動(dòng)性管理、信息管理等,可實(shí)現(xiàn)定制網(wǎng)絡(luò)與服務(wù),滿(mǎn)足不同新業(yè)務(wù)的差異化需求。
接入云將支持用戶(hù)在多種應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求下的智能無(wú)線(xiàn)接入,并實(shí)現(xiàn)多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的高效融合,可進(jìn)行靈活組網(wǎng),并提供邊緣計(jì)算能力。
轉(zhuǎn)發(fā)云配合接入云和控制云,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚轉(zhuǎn)發(fā)功能,基于不同新業(yè)務(wù)的帶寬和時(shí)延等需求,轉(zhuǎn)發(fā)云在控制云的路徑管理與資源調(diào)度下,實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、海量連接、高可靠和低時(shí)延等不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的高效轉(zhuǎn)發(fā)與傳輸,保證業(yè)務(wù)端到端質(zhì)量要求。
“三朵云”不可分割,協(xié)同配合,可結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)提供定制化服務(wù),實(shí)現(xiàn)在原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的全面優(yōu)化。
- 網(wǎng)絡(luò)切片及邊緣計(jì)算
基于服務(wù)化架構(gòu)的 5G?核心網(wǎng)將采用云化部署,控制面集中部署,對(duì)用戶(hù)面轉(zhuǎn)發(fā)資源進(jìn)行全局調(diào)度;用戶(hù)面可按需下沉,實(shí)現(xiàn)分布式靈活部署,體現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”理念。同時(shí),配合自主研發(fā)的MEC?平臺(tái),可支持邊緣計(jì)算技術(shù),重點(diǎn)服務(wù)低時(shí)延、本地大流量的業(yè)務(wù),為個(gè)人用戶(hù)帶來(lái)極致的業(yè)務(wù)體驗(yàn),為行業(yè)用戶(hù)帶來(lái)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升,為創(chuàng)新邊緣計(jì)算的盈利模式做好技術(shù)準(zhǔn)備。
舉一個(gè)形象的例子,比如視頻業(yè)務(wù)的端到端切片,如果通道足夠?qū)?,就能切出?lái)某個(gè)通道跑視頻業(yè)務(wù),另一個(gè)通道跑游戲業(yè)務(wù)。這樣我們就能夠根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型,切出不同的專(zhuān)用車(chē)道。對(duì)于行業(yè)也一樣,制造業(yè)可以有專(zhuān)門(mén)的通道,無(wú)人駕駛也是端到端的,也有專(zhuān)門(mén)的通道,這樣就能提供差異化服務(wù)體驗(yàn)。
4G 改變生活,5G 改變社會(huì)
4G 改變的是生活,因?yàn)楹芏嗌顖?chǎng)景 4G 是能夠滿(mǎn)足的。我認(rèn)為5G?與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合以及對(duì)社會(huì)的改變應(yīng)當(dāng)占 80% 的比重,而對(duì)個(gè)人生活的改變,例如 4K、8K、沉浸式游戲,或在家中戴著 VR?眼鏡與教師遠(yuǎn)程互動(dòng)等,此類(lèi)改變應(yīng)占 20%?比重。
5G?通過(guò)與垂直行業(yè)應(yīng)用的結(jié)合,在 2B?方向上,將會(huì)發(fā)揮更大的作用,賦能智慧交通、警務(wù)、環(huán)保、醫(yī)療、教育、媒體、旅游、工業(yè)等領(lǐng)域,輔助政府決策、優(yōu)化城市治理、保障公共安全、提升服務(wù)質(zhì)量等。同時(shí),5G?將助力企業(yè)發(fā)展,提質(zhì)降本增效。以 5G?與天翼云平臺(tái)、PaaS 平臺(tái)連接,使能企業(yè)智能連接,落地 5G?場(chǎng)景應(yīng)用,以數(shù)據(jù)匯聚為核心理念,凝聚邊緣應(yīng)用生態(tài),打造 5G?應(yīng)用生態(tài)圈。提高生產(chǎn)效率、縮短研發(fā)和生產(chǎn)周期、挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、節(jié)約人力成本、降低能耗。在 2C?方向上,5G?將通過(guò)提供高品質(zhì)的內(nèi)容和終端、個(gè)性化的互動(dòng)體驗(yàn)、高效率的教學(xué)培訓(xùn)以及便捷的內(nèi)容獲取,為用戶(hù)構(gòu)筑美好生活。
5G 培養(yǎng)新業(yè)態(tài)
北京市 2019 年 1 月份發(fā)布了《北京市 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案(2019-2022)》,將重點(diǎn)實(shí)施“一五五一”工程。“一”,即一個(gè)突破——突破中高頻核心器件技術(shù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié);“五五”,即五大場(chǎng)景的五類(lèi)應(yīng)用——圍繞北京城市副中心、北京新機(jī)場(chǎng)、2019?年北京世園會(huì)、2022 年北京冬奧會(huì)、長(zhǎng)安街沿線(xiàn)升級(jí)改造等“五”個(gè)重大工程、重大活動(dòng)場(chǎng)所需要,開(kāi)展 5G?自動(dòng)駕駛、健康醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、超高清視頻應(yīng)用等“五”大類(lèi)典型場(chǎng)景的示范應(yīng)用, 最終培育“一”批 5G?產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。
中國(guó)電信北京公司聚焦北京“一五五一”工程,積極培育孵化5G?創(chuàng)新應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)合作。5G?智慧醫(yī)療方面,與積水潭醫(yī)院合作,借助 5G?超高清、低時(shí)延特性實(shí)現(xiàn)骨科機(jī)器人遠(yuǎn)程輔助手術(shù);5G 自動(dòng)駕駛方面,聯(lián)合北汽以 5G?技術(shù)為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)賦能,共建智能、網(wǎng)聯(lián)、數(shù)字化汽車(chē)生態(tài)圈;5G 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面,結(jié)合 5G?助力工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化升級(jí); 5G?超高清視頻方面,聯(lián)合央視采用 5G+4K?在央視超高清頻道進(jìn)行世園會(huì)實(shí)時(shí)直播;5G?智慧城市方面,借助 5G?大連接,在 503?公頃的世園會(huì)里打造煙感、路燈、垃圾桶、井蓋、電瓶車(chē)、環(huán)境等多場(chǎng)景實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與融合的智慧城市標(biāo)桿。
除此之外,5G+?智慧警務(wù):5G+?云 +AI?實(shí)現(xiàn)立體智能執(zhí)法能力, 空地聯(lián)動(dòng),情報(bào)分析指揮一體化。5G?超大帶寬,支持空地一體多路移動(dòng)高清視頻回傳;5G?對(duì)高空精準(zhǔn)連續(xù)覆蓋,支持無(wú)人機(jī)日常巡邏、應(yīng)急救援。在警務(wù)云方面,5G 使單兵移動(dòng)執(zhí)法裝備數(shù)字化,是移動(dòng)執(zhí)法重要助手,可提供警情共享、證件實(shí)時(shí)查詢(xún)比對(duì)、人臉和車(chē)牌識(shí)別、視頻通話(huà)等業(yè)務(wù)。
5G+ 智慧黨建:5G+ 云 VR 實(shí)現(xiàn)身臨其境紅色教育。借助5G超大帶寬、超低時(shí)延、高可靠性等特點(diǎn),創(chuàng)新黨性教育方式,豐富黨性教育內(nèi)容。第一,可實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景教學(xué),將海量教材存于云端,無(wú)需本地加載,通過(guò)無(wú)線(xiàn) VR 眼鏡即可瀏覽各類(lèi)黨建資料,體驗(yàn)沉浸式學(xué)習(xí);第二,可實(shí)現(xiàn)三維實(shí)景漫游,通過(guò)攝像采集,獲得紅色教育基地實(shí)景,使用戶(hù)足不出戶(hù),即可感受身臨其境的實(shí)景環(huán)境,增強(qiáng)黨性教育的感染力。
5G 打造互聯(lián)生態(tài)
5G 將是引領(lǐng)科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、發(fā)展新經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性平臺(tái),中國(guó)電信作為國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)者和運(yùn)營(yíng)者,將堅(jiān)定不移地落實(shí)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)和 5G?國(guó)家戰(zhàn)略。2019?年是 5G?元年,中國(guó)電信將在5G?時(shí)代圍繞網(wǎng)絡(luò)+連接+內(nèi)容+應(yīng)用,聚焦重點(diǎn)場(chǎng)景,積極發(fā)展 5G 業(yè)務(wù),深度融合實(shí)體產(chǎn)業(yè)。在 5G?的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下,中國(guó)電信將進(jìn)一步推動(dòng)“網(wǎng)絡(luò)智能化、業(yè)務(wù)生態(tài)化、運(yùn)營(yíng)智慧化”的內(nèi)涵向“泛網(wǎng)絡(luò)智能、廣業(yè)務(wù)生態(tài)、精智慧運(yùn)營(yíng)”方向發(fā)展。這樣才能提供更好的服務(wù),挖掘出更多商業(yè)機(jī)會(huì)。
5G 是個(gè)生態(tài)的概念,網(wǎng)絡(luò)本身無(wú)法變現(xiàn),只有與實(shí)踐應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合。中國(guó)電信致力打造 5G?智能生態(tài)圈,在媒體娛樂(lè)、電力、醫(yī)療、交通、警務(wù)、工業(yè)制造、智慧城市等垂直行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,聚焦5G?重點(diǎn)業(yè)務(wù),主要包括超高清視頻、網(wǎng)絡(luò)切片、VR/AR、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等通用業(yè)務(wù)及移動(dòng)寬帶、FWA、VPDN、VoNR?等基層業(yè)務(wù)。著眼于智慧家庭、互聯(lián)網(wǎng)金融、智能連接、物聯(lián)網(wǎng)、新興 ICT?五大生態(tài)圈的打造。助力體驗(yàn)升級(jí)、消費(fèi)升級(jí)。我們十分歡迎各方合作伙伴一起來(lái)打造這樣的生態(tài)圈,能夠最終提供 5G+ 產(chǎn)業(yè) + 服務(wù),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智慧引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、使能賦能、云網(wǎng)融合。讓我們攜起手一起迎接更加豐富多彩的 5G?未來(lái),全面賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
不管你愛(ài)或不愛(ài) 5G,5G?在我們身邊,不管你愛(ài)或不愛(ài) 5G,未來(lái)已來(lái)。