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如何理解5G?在5G时代,我们需要做什么?
发布日期:2021-12-09

本篇文章不是研究5G技术,主要是从5G会带来的业务变化,以及我们需要做什么的视角进行学习和分析,主要围绕四个问题进行分析:1、5G是什么?2、5G与4G有什么区别?3、5G会带来哪些改变?4、面对5G,我们可以做什么?

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5G是什么?

根据ITU(国际电信联盟)给5G下的定义,主要包括三大应用场景:增强型移动宽带、大规模机器通信、高可靠低时延通信。在这三大场景下的使用场景包括智慧城市、智慧家居、智慧楼宇、超高清视频如4K,8K等、工业自动化、自动驾驶等。

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5G与4G有什么区别?

对于大众来说能感知最明显的就是速率,4G的上行速率是50Mbps,下行速率是100Mbps(FDD模式下行理论速率150Mbps),上行速率10Gbps,下行速率20Gbps。从数值对比来看,相差还是非常大的。上面有提到FDD(频分双工),简单回顾下通信发展史。

通信最早可追溯到1837年的莫尔斯电码,在一些抗战片中我们不时还会看到当时在军队中有使用,1876年贝尔发明电话,标志着人类可以使用语音进行长距离通信了。

第一代通信(1G),可以追溯到1970年左右,那时候手机刚刚诞生,还是模拟机时代,90年代在香港电影里面看到的大哥大,就是模拟机。国内是1987年在广州建设的第一个基站。

第二代通信(2G),这个对于80年代出生的人比较熟悉,2010年之前基本是以2G通信为主,虽然2007年左右国内就开始做3G网络的试点,2G网络相比1G最大的区别就是由模拟转变为数字,网络的安全性有了较大的改善,模拟时代,信号是很容易被窃听的。国内的2G从1994年开始在广州试点,大规模使用也是2000年左右了,特别是当时诺基亚推出内置天线的手机3210,获得了市场的高度认可。2G最深的印象,是可以发彩信,有炫铃那些了。

如何理解5G?在5G时代,我们需要做什么?

诺基亚3210,图片来源百度

第三代通信(3G),就出现了上文提到的FDD和TDD的标准之争了,当时我国主推TDD-SCDMA,欧洲和日本主推WCDMA,美国主推CDMA2000,这三个系统分别为国内三大运营商所有,因为标准对于通信来说,非常重要,基于当时三大运营商的情况,TDD-SCDMA基本只能让移动来运营,因为它是2G时代的王者,积累了海量的用户。3G当时最高的速率是WCDMA,下行14.4Mbps,上行5.76Mbps,在手机上看新闻,发图片,听歌这些是比较流畅的,看视频还是会卡,因为一个用户不可能独享带宽。苹果手机基本也是在这一波通信浪潮下起来。国内2009年给三大运营商颁发3G牌照,微信(2011年)、蜻蜓FM(2011年)、今日头条(2012年)相继也是在这个时间点推出。

第四代通信(4G),4G在技术和标准上做了进一步融合(可以看下图,标准处于收窄的趋势,到5G全球统一),只有TD-LTE和FDD-LTE,上面有介绍4G的下行速率可以达到100Mbps,相应的短视频,知识付费在这个期间陆续成立,进一步丰富使用场景,出现更多的APP,也让我们更多的使用手机,国内于2013年给三大运营商颁发4G牌照,2015年快手成立、2016年抖音成立。没有4G作为基础技术支撑,短视频根本就看不了,用户体验上不来,也就不会形成今天的短视频爆发。

如何理解5G?在5G时代,我们需要做什么?

通信标准演进

第五代通信(5G),到了5G拥有了更高的带宽,就有了更多的想象空间,例如远程医疗、AR/VR沉浸式游戏,包括最近火热的元宇宙,都需要有更高速率的移动网络作为基础支撑。

那么5G是否会带来颠覆性的变化?

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5G会带来哪些改变?

5G全球都在赛跑,我国2019年工信部给三大运营商颁发了5G牌照,全球其他国家也相继在开展5G的应用,5G带来的变化目前主要在工业界,个人消费市场应用相对比较少,韩国进行部分AR/VR业务的尝试,但并没有看到非常好的效果,目前国内5G带来的改变主要有爱立信联合中国移动基于5G边缘计算的智能柔性生产,中国电信与海尔合作的天津海尔洗衣机工厂智慧园区,三一重工5G+MEC云化AGV项目等。

从12月3日中国企业家博鳌论坛上,中国工业互联网研究院院长鲁春丛的发言来看,5G主要带来了五个方面的改变。

  • 芯片的改变,5G带动芯片高水平创新。拉动基带芯片向高集成度SoC芯片方向发展,5G核心网用户设备引入智能加速解决方案提升数据包处理能力,为智能网卡、FPGA等芯片创造了新市场。

  • 终端的改变,5G带动工业模组发展升级。工业5G模组作为工业终端的核心器件,以直接嵌入设备或作为附加设备重要器件两种形式实现工业设备的5G通信,是工业现场设备5G联网的重要载体。终端产品多样化,除了手机、平板外,虚拟现实设备、可穿戴设备、工业CPE、车载单元、医疗设备等新终端加速商用。

  • 网络的改变,更好满足工业应用需求。2021年三季度我国5G平均下载速率达406.8Mbps,是4G的10倍以上,Wi-Fi的两倍以上。5G构建工业组网新模式,基于网络切片、移动边缘计算等技术,组网形成了切片虚拟专网、混合虚拟专网以及独立专网等模式。

  • 云的改变,加速边缘云商用进程。5G用户面功能UPF下沉,数据流量本地卸载,将边缘计算节点灵活部署在不同的网络位置,来满足边缘计算服务。

  • 使用的改变,5G+工业互联网已经形成20个应用场景。工信部发布的第一批10个场景是协同研发设计、远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、现场辅助装备、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产现场监测。第二批10个场景是生产单元模拟、精准动态作业、生产能效管控、工艺合规校验、生产过程溯源、设备预测维护、厂区智能理货、全域物流监测、虚拟现场服务、企业协同合作。目前全国建成的“5G+工业互联网”项目超过1800个,涵盖电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿、电力、石化化工、建材、港口、纺织、家电等22个重点行业。

从上述表明来看,5G的应用在国内主要是在工业领域,个人消费领域目前基本还未使用。

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面对5G,我们可以做什么?

从上面的描述中,可以看出,5G目前尚处于应用场景探索阶段,还未找到高频、刚需、普适的使用场景,因此,我们不用担心5G会对我们形成多大的冲击,5G要爆发,尚需一段时间的积累,就像苹果手机的横空出世,也是具备了多种科技的发展积累才形成爆发(GPS可以低功耗内嵌、屏幕在PC和电视的不断迭代下满足触屏使用需求等),我们能做的就是静观其变,不用被市面上的热点带跑偏,从5G的三大应用场景,以及结合今年新能源汽车的爆发,未来可以多关注5G与自动驾驶的结合,因为出行场景够的上高频、刚需、普适