5G 赋能未来

中国电信股份有限公司北京分公司党委委员、副总经理 项煌妹

5G 是演进,更是变革

什么是 5G ?这是在接触 5G 概念时,首先要解决的问题。5G 是第五代通信技术的简称(5th generation),我们从 1G、2G、3G、4G 一路走来,经历了数十年的技术演进,才有了现在的形式。不妨先回顾下1G 到4G,每一代都通过标志性能力指标和核心关键技术来定义。第一代移动通信系统(1G)就是曾经使用“大哥大”通信的时代,是模拟通信系统。终端体积大,设备笨重,系统容量低,价格高昂。同时,1G 时代业务功能单一,采用了 FDMA 频分多址技术,仅能提供模拟的语音业务,依靠拨打语音电话与他人联系。

第二代移动通信系统(2G)就是经常说的 GSM。该系统是第一代数字化的通信系统,采用了 TDMA 时分多址技术,可提供数字语音业务和低速数据业务。

第三代移动通信系统(3G)用户的峰值速率达到了 Mbps,以CDMA 码分多址为技术特征,可提供多媒体数据业务。终端体积逐渐变小,价格逐渐降低。同时,开始有了彩信、手机报。由此,也拉开了移动互联网的序幕。从 3G 开始,移动通信进入了分组交换的时代,即每次通信流程不再是为用户分配固定的通信链路资源,而是采用包交换的方式,通过路由选择发送到目的地址。

第四代移动通信系统(4G)就是我们现在广泛使用的 LTE 系统,以 OFDMA 正交频分多址技术作为核心,用户峰值速率可以超过100Mbps,可提供多种移动宽带数据业务。例如,人们可以使用微信拨打视频通话、可以在线浏览网页观看视频、可以便捷地使用电子支付。4G 时代更大的吞吐量、更好的用户上网体验、更高的系统效率让我们迎来了移动互联网时代,也极大地改变了我们的生活。

而即将到来的第五代移动通信系统(5G),其关键能力比前几代更为丰富。5G 不是简单的 4G+1G,它在技术上是一种质变的飞跃。5G 的设计初衷,已不再局限于如何为用户提供更好的无线上网业务体验,而是希望设计一个无线网络,能够将社会上所有具有数字化需求的物体进行连接,进而构建一个为数字化社会服务的基础网络。

在 2015 年国际电信联盟的会议上,全球主要运营商和设备商共同定义了 5G 的三类典型应用场景,即 eMBB(增强移动宽带)、URLLC(低时延高可靠)、mMTC(海量大连接)。

其中,eMBB 典型应用包括超高清视频、虚拟现实、增强现实等。这类场景首先对带宽要求极高,其次,涉及到交互类操作的应用还对时延敏感。例如,富士康现在尝试通过 8K 高清视频拍摄生产线上的钻头,然后放大成像图片来判断钻头是否磨损过度,替代了之前通过成品合格率来判断的办法,大大提升了生产效率。中国电信也和多家医院尝试成立联合实验室,探索通过8K 高清视频实时指导手术。URLLC 的典型应用包括工业控制、无人机控制、智能驾驶控制等。这类场景聚焦对时延极其敏感的业务,高可靠性也是其基本要求。这就是为什么 4G 是不可能诞生无人驾驶的,而 5G 为无人驾驶提供了很好的技术基础。

mMTC 的典型应用包括智慧城市、智能家居等。这类应用对连接密度要求较高,同时呈现行业多样性和差异化。比如,智慧城市中的抄表应用等。

5G 的内容十分丰富,形式更加复杂,它不仅仅是新一代通信技术演进的成果,更多地将为社会带来深度变革。

5G 核心能力

  1. 以 SA为目标的“三朵云”架构

5G 的组网方式有两种,独立组网(SA)和非独立组网(NSA)。中国电信选择了独立组网的路径,当前的情况是 SA 和 NSA 并行。

5G 目标网络逻辑架构简称“三朵云”,将包括接入云、控制云和转发云三个逻辑域。未来的 5G 网络将是一个可依业务场景灵活部署的融合网络,具有灵活、智能和开放的特点。

控制云完成全局的策略控制、策略管理、会话管理、移动性管理、信息管理等,可实现定制网络与服务,满足不同新业务的差异化需求。

接入云将支持用户在多种应用场景和业务需求下的智能无线接入,并实现多种无线接入技术的高效融合,可进行灵活组网,并提供边缘计算能力。

转发云配合接入云和控制云,实现业务汇聚转发功能,基于不同新业务的带宽和时延等需求,转发云在控制云的路径管理与资源调度下,实现增强移动宽带、海量连接、高可靠和低时延等不同业务数据流的高效转发与传输,保证业务端到端质量要求。

“三朵云”不可分割,协同配合,可结合行业特点提供定制化服务,实现在原有的网络结构上的全面优化。

  1. 网络切片及边缘计算

基于服务化架构的 5G 核心网将采用云化部署,控制面集中部署,对用户面转发资源进行全局调度;用户面可按需下沉,实现分布式灵活部署,体现“网络即服务”理念。同时,配合自主研发的MEC 平台,可支持边缘计算技术,重点服务低时延、本地大流量的业务,为个人用户带来极致的业务体验,为行业用户带来生产效率和质量的提升,为创新边缘计算的盈利模式做好技术准备。

举一个形象的例子,比如视频业务的端到端切片,如果通道足够宽,就能切出来某个通道跑视频业务,另一个通道跑游戏业务。这样我们就能够根据不同的业务类型,切出不同的专用车道。对于行业也一样,制造业可以有专门的通道,无人驾驶也是端到端的,也有专门的通道,这样就能提供差异化服务体验。

4G 改变生活,5G 改变社会

4G 改变的是生活,因为很多生活场景 4G 是能够满足的。我认为5G 与产业的结合以及对社会的改变应当占 80% 的比重,而对个人生活的改变,例如 4K、8K、沉浸式游戏,或在家中戴着 VR 眼镜与教师远程互动等,此类改变应占 20% 比重。

5G 通过与垂直行业应用的结合,在 2B 方向上,将会发挥更大的作用,赋能智慧交通、警务、环保、医疗、教育、媒体、旅游、工业等领域,辅助政府决策、优化城市治理、保障公共安全、提升服务质量等。同时,5G 将助力企业发展,提质降本增效。以 5G 与天翼云平台、PaaS 平台连接,使能企业智能连接,落地 5G 场景应用,以数据汇聚为核心理念,凝聚边缘应用生态,打造 5G 应用生态圈。提高生产效率、缩短研发和生产周期、挖掘数据价值、节约人力成本、降低能耗。在 2C 方向上,5G 将通过提供高品质的内容和终端、个性化的互动体验、高效率的教学培训以及便捷的内容获取,为用户构筑美好生活。

5G 培养新业态

北京市 2019 年 1 月份发布了《北京市 5G 产业发展行动方案(2019-2022)》,将重点实施“一五五一”工程。“一”,即一个突破——突破中高频核心器件技术等关键环节;“五五”,即五大场景的五类应用——围绕北京城市副中心、北京新机场、2019 年北京世园会、2022 年北京冬奥会、长安街沿线升级改造等“五”个重大工程、重大活动场所需要,开展 5G 自动驾驶、健康医疗、工业互联网、智慧城市、超高清视频应用等“五”大类典型场景的示范应用, 最终培育“一”批 5G 产业新业态。

中国电信北京公司聚焦北京“一五五一”工程,积极培育孵化5G 创新应用及产业合作。5G 智慧医疗方面,与积水潭医院合作,借助 5G 超高清、低时延特性实现骨科机器人远程辅助手术;5G 自动驾驶方面,联合北汽以 5G 技术为汽车产业赋能,共建智能、网联、数字化汽车生态圈;5G 工业互联网方面,结合 5G 助力工业企业实现全要素、全产业链、全价值链的数字化、网络化和智能化升级; 5G 超高清视频方面,联合央视采用 5G+4K 在央视超高清频道进行世园会实时直播;5G 智慧城市方面,借助 5G 大连接,在 503 公顷的世园会里打造烟感、路灯、垃圾桶、井盖、电瓶车、环境等多场景实时监测与融合的智慧城市标杆。

除此之外,5G+ 智慧警务:5G+ 云 +AI 实现立体智能执法能力, 空地联动,情报分析指挥一体化。5G 超大带宽,支持空地一体多路移动高清视频回传;5G 对高空精准连续覆盖,支持无人机日常巡逻、应急救援。在警务云方面,5G 使单兵移动执法装备数字化,是移动执法重要助手,可提供警情共享、证件实时查询比对、人脸和车牌识别、视频通话等业务。

5G+ 智慧党建:5G+ 云 VR 实现身临其境红色教育。借助5G超大带宽、超低时延、高可靠性等特点,创新党性教育方式,丰富党性教育内容。第一,可实现虚拟场景教学,将海量教材存于云端,无需本地加载,通过无线 VR 眼镜即可浏览各类党建资料,体验沉浸式学习;第二,可实现三维实景漫游,通过摄像采集,获得红色教育基地实景,使用户足不出户,即可感受身临其境的实景环境,增强党性教育的感染力。

5G 打造互联生态

5G 将是引领科技创新、实现产业升级、发展新经济的基础性平台,中国电信作为国家信息基础设施的建设者和运营者,将坚定不移地落实网络强国和 5G 国家战略。2019 年是 5G 元年,中国电信将在5G 时代围绕网络+连接+内容+应用,聚焦重点场景,积极发展 5G 业务,深度融合实体产业。在 5G 的创新驱动下,中国电信将进一步推动“网络智能化、业务生态化、运营智慧化”的内涵向“泛网络智能、广业务生态、精智慧运营”方向发展。这样才能提供更好的服务,挖掘出更多商业机会。

5G 是个生态的概念,网络本身无法变现,只有与实践应用场景相结合。中国电信致力打造 5G 智能生态圈,在媒体娱乐、电力、医疗、交通、警务、工业制造、智慧城市等垂直行业应用领域,聚焦5G 重点业务,主要包括超高清视频、网络切片、VR/AR、机器人、无人机等通用业务及移动宽带、FWA、VPDN、VoNR 等基层业务。着眼于智慧家庭、互联网金融、智能连接、物联网、新兴 ICT 五大生态圈的打造。助力体验升级、消费升级。我们十分欢迎各方合作伙伴一起来打造这样的生态圈,能够最终提供 5G+ 产业 + 服务,实现创新驱动、智慧引领、产业升级、使能赋能、云网融合。让我们携起手一起迎接更加丰富多彩的 5G 未来,全面赋能产业升级。

不管你爱或不爱 5G,5G 在我们身边,不管你爱或不爱 5G,未来已来。

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