图片由第三届未来网络发展大会组委会提供

　　5G时代已经向我们走来，但在大多数用户眼中，5G代表着速度，中国工程院院士邬贺铨指出，5G支持500公里时速的高铁，峰值速率比4G提高30倍，更将关系到整个国家和社会的移动化和数字化。

　　3个应用场景大提速

　　在邬贺铨看来，5G绝对不仅仅只意味着更快的速度。如果说1G到4G是面向个人的，5G会面向产业互联网和智慧城市服务。移动互联网、工业互联网，将带动我们进入一个智能社会。

　　与前几代通信相比，5G具体有以下三个应用场景：一个是增强移动宽带，速度将是现阶段的10倍；第二个是高可靠性，低时延，高可靠性具体表现在工业上的应用，低时延具体表现在车联网应用、远程医疗等；第三个是大连接：即能不能同时支持更多的用户接进来。

　　5G跟4G比，5G的峰值速率比4G提高了30倍，用户平均体验数据率提高了10倍，频谱效率提高3倍，能支持500公里时速的高铁，接口延时减少了90%。连接密度做到一平方公里能有100万个传感器连到一个网上，能效提高100倍，流量密度提高100倍。

　　怎么做到5G速率提升？通信有一个香农定理，整个移动网络的容量和用户带宽有关，和天线数有关，和基站有关。所以5G的无线接口的技术是四大方向，物理层增加可以接入的频率，甚至可以拓展到毫米波，增加带宽。基站使用大规模天线，增加天线数。另外，小区分裂，把小区越做越小，5G需要使用分层异构组网，要求更密集的基站，“5G基站数将是4G的4-5倍，带宽约10倍。中国现在的移动通信基站数已经是670万，5G时代会有3000多万的基站，基站数量会增加，而且5G基站的密集组网需要大量的光纤。5G核心网将从省网下沉到城域网。”据介绍，5G将重新定义电信网技术、推动移动网与固网技术的融合、计算与通信能力的集成，光纤通信技术将在5G时代发挥更大作用。

　　多种业务形态面临变革

　　邬贺铨说，5G出现会带动车联网的发展。5G低时延、高可靠、高宽带、大连接，而车联网要求时延很低，快速响应。

　　车联网(Internet of Vehicles)是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。“现在摄像头跟红绿灯都装在一个电线杆上，物理上装在一起，实际上它们没有关联，摄像头看到没有车了，红绿灯还是红灯。通过我们5G的车联网，我们可以灵活调度整个交通，真正支撑智慧城市和智能交通。”

　　现在的4G，看到刹车，到车停下来还要花很长时间，5G本身一毫秒的低时延，能够快速响应。另外5G的可靠性是99.999%，且带宽很宽，准确到厘米一级的高清地图都可以动态下载到车上。还有5G的大连接，现在5G目标是一平方公里支持100万个传感器上网，比如长安街上的双八车道，如果并排挤满了车，每个车上有几十个传感器，那一平方公里可能就有非常多的传感器了，只有靠5G才能保证这一百万个传感器同时连上网，所以，5G对于未来车联网是一个很重要的发展。

　　“5G虽然不是对现有互联网的全面颠覆，但核心网跟4G比有很大的变革。当然，它在技术和运维管理上还有很多挑战。” 邬贺铨坦言，网络业务发展到现在，网络体系不变是没有出路的，任何网络体系的变革，都会涉及到产业链上下游各方利益的博弈，技术和管理流程再造的挑战。这些对运营商来讲是艰难的选择，但变革会开拓网络技术业务运用的创新空间。

　　伴随着网络资源利用率和运营效率不高等问题的加剧，加之网络用户数接近天花板，现有网络体系和运营模式已经到了非变革不可的时候了。那么未来网络的实现路径是什么呢？邬贺铨提出，未来网络应该走革命路线，现在是时候采用SDN/NFV技术了，但我们无需全面改造所有的互联网，可以考虑部分改造。同时，5G的出现可以作为网络变革的切入点。

　　高科技战略的必争之地

　　5G有手机业务、智慧工厂业务、高速移动的汽车业务、高铁业务，这些业务带宽不一样，要求可靠性也不同，都走到一个物理设施上面，质量是没法保证的。所以我们需要把它分别处理，在物理设施不变的基础上，我们通过切片的办法把不同业务通过云平台，通过协同调度，按照它的业务要求，组织网络的资源来适应它的需要。所以，虚拟化的切片技术是5G的重要技术。

　　邬贺铨表示，未来的5G功能就像APP一样，需要什么功能就调配这个APP，把移动端当成手机终端，把所有能力当作APP调用。因此未来的5G既实现控制与传输的分离，也实现业务的灵活调配。

　　通信网络IT化与云化软件定义将成为未来的演进趋势，移动智能终端切入多种物联网功能并通过宽带无线连接到云端。5G的腾云驾雾将会支撑整个网络容量和个性化服务，强化终端职能，为创新提供空间。

　　5G是高科技战略的必争高地， 到2035年，5G的市场规模会给全世界经济产出增加4.6%，约12.3万亿美元。在全世界，2035年5G将促使全世界GDP增加7%，约35000亿美元，新增就业岗位2200万。对中国来讲，到2035年5G将会增加GDP近1万亿美元，增加就业岗位近1000万。

　　邬贺铨日前也表示，5G商用达到规模，还需要相当长的一段时间。5G建设周期可能会比4G还要长，如果每年的投资强度还跟以前相同，那么经过8至10年，投1万多亿元，差不多能完成。当然，运营商的投入还是希望通过业务运营得到回报，需要不断探索新的业务和应用。

　　除了带来应用方面的改变，从普通用户的角度来看，5G还将激发基础科学的探索。邬贺铨表示，5G手机芯片需要5nm的工艺，未来的发展可能需要后摩尔时代的技术来支撑。“现在我们就在探索更高的频段，这里面就有很多基础研究问题，比如有些频段对下雨太敏感，有些频段对树叶遮挡敏感，如何研究电磁波的传播，这就是5G带来的课题。”

　　记者 杨频萍 张 宣

　　综合《原子智库》