5G在寬帶移動通信和物聯(lián)網(wǎng)中的廣闊應(yīng)用前景，現(xiàn)在沒有人能夠說清未來網(wǎng)絡(luò)里到底會包含哪些應(yīng)用。實現(xiàn)低成本、低功耗、低時延地實現(xiàn)高速傳輸和眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用則是5G能否大規(guī)模商用的關(guān)鍵。

                        5G在移動通信和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景　　
　　日前，在愛立信“思想＋”活動上，愛立信演示了一項應(yīng)用——虛擬現(xiàn)實。現(xiàn)場，一個試驗者戴上了虛擬現(xiàn)實眼鏡搖搖晃晃地走向房間的另一端去找一本書，試驗者通過虛擬眼鏡看到自己身處一個書店中，他看到的景像通過設(shè)在虛擬眼鏡中的通信設(shè)備實時地傳輸?shù)酱笃聊簧希趫龅钠渌撕退就降乜吹搅送瑯拥漠嬅?，另一個試驗者以“專家”的身份通過大屏幕畫面找到試驗者正在尋找的那本書。在整個過程中，大屏幕看到的走路晃動與試驗者的實際走路步伐相比明顯滯后，試驗者看到的虛擬圖像畫面質(zhì)量也不高，戴完虛擬眼鏡，試驗者頭有些暈。“我們認(rèn)為5G未來一個重要的應(yīng)用就是虛擬現(xiàn)實，5G對大數(shù)據(jù)量的快速、低時延傳輸，可以使?jié)M足虛擬現(xiàn)實對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。”愛立信張萌博士告訴記者。

　　5G從解決應(yīng)用需求開始

　　今年1月7日，中國5G技術(shù)試驗的大幕已經(jīng)拉開，5G標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程也在今年正式開啟，對許多人來說，到2020年才開始應(yīng)用的5G技術(shù)在2014年、2015年“熱”得有些早。與4G以前的標(biāo)準(zhǔn)制定過程不同，5G是移動通信標(biāo)準(zhǔn)首次從需求出發(fā)定義網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能，也正因如此，業(yè)界對5G的討論更加活躍，各種解決方案也百花齊放。

　　那么在愛立信這樣老牌通信企業(yè)看來，5G將應(yīng)用在哪里？如何實現(xiàn)5G對多種業(yè)務(wù)的支撐？未來網(wǎng)絡(luò)的特點是什么？愛立信東北業(yè)區(qū)市場部負(fù)責(zé)人常剛說，愛立信日前發(fā)布了ICT發(fā)展趨勢的報告，可以代表愛立信的看法。

　　愛立信預(yù)計到2021年，包括5G在內(nèi)的移動寬帶用戶數(shù)將超過77億，其中LTE用戶數(shù)將達(dá)到41億。而全球范圍內(nèi)互聯(lián)的終端設(shè)備的數(shù)量將超過280億，其中約150億為M2M類型的連接。報告提示未來發(fā)展有五個趨勢：一是網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)，二是面向5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，三是智能無處不在，四是開放網(wǎng)絡(luò)能力，五是亦真亦幻的虛擬技術(shù)。其中趨勢一和趨勢二都指向5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

　　網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)是5G時代按需組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力提供方式，它利用邏輯而非物理資源。網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)的提供方式中，網(wǎng)絡(luò)編排是非常重要的功能模塊。網(wǎng)絡(luò)編排功能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)能力的創(chuàng)建、管理和撤銷。運營商首先根據(jù)業(yè)務(wù)場景需求生成網(wǎng)絡(luò)切片模板，切片模板包括該業(yè)務(wù)場景所需的網(wǎng)絡(luò)功能模塊、各網(wǎng)絡(luò)功能模塊之間的接口以及這些功能模塊所需的網(wǎng)絡(luò)資源，然后網(wǎng)絡(luò)編排功能根據(jù)該切片模板申請網(wǎng)絡(luò)資源，并在申請到的資源上實例化創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)功能模塊的接口。

　　面向5G的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)包括兩個方面。一是增強的無線寬帶能力，實現(xiàn)的方式會有三種，包括：

　　演進(jìn)的LTE技術(shù)（LTE-E）：基于目前可用的無線頻譜，LTE-E主要通過頻譜融合實現(xiàn)大帶寬的傳輸。頻譜方面需要整合FDD/TDD頻譜，以及授權(quán)及非授權(quán)頻譜。此外，多天線技術(shù)的演進(jìn)會在頻譜利用率提升方面扮演極為重要的角色。這里包括大規(guī)模天線技術(shù)（Massive-MIMO），分布式多天線技術(shù)（Distributed-MIMO），多維天線技術(shù)（3D-MIMO）技術(shù)，以及基于云的無線接入技術(shù)（Cloud-RAN）技術(shù)；極簡載波：LTE-E引入精簡設(shè)計理念如“極簡載波”，實現(xiàn)更簡單的LTE載波設(shè)計，打造更簡單更高效的無線小區(qū)，提升性能的同時降低運營商的單位比特成本；新的空口技術(shù)（NX）：新的空口技術(shù)主要是探索在新的無線頻譜上部署的無線接入技術(shù)。新的頻譜范圍通常指的是6GHz~100GHz。

　　二是物聯(lián)網(wǎng)接入解決方案（IoT）。愛立信認(rèn)為2016年的主要任務(wù)是確立大規(guī)模機器類MTC的通信標(biāo)準(zhǔn)。2015年11月，由全球領(lǐng)先的運營商聯(lián)合愛立信、英特爾等廠家成立了窄帶物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，支持低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）標(biāo)準(zhǔn)。愛立信的窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）解決方案已經(jīng)納入上述的標(biāo)準(zhǔn)化體系中，這一標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計2016年將成為3GPP的正式標(biāo)準(zhǔn)。

　　低成本、低功耗、低時延地實現(xiàn)高速傳輸和眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是5G能否大規(guī)模商用的關(guān)鍵。中國信通院博士羅振東說：“未來一個5G基站大概有10G到20G的能力提升，這意味著設(shè)備的成本必須下降，否則以現(xiàn)在多一百倍的錢付這些資費是不可想像的，5G實現(xiàn)后在資費上有很大的優(yōu)勢。在物聯(lián)網(wǎng)上，5G只是畫了一個‘蛋糕’，事實上只要企業(yè)做得有競爭力就可以從中獲得市場，而通信行業(yè)正在為此努力，目標(biāo)是以非常低的成本、非常低的功耗來滿足未來物聯(lián)網(wǎng)方面的需求?！?/span>

　　智能而開放的網(wǎng)絡(luò)

　　由于5G在寬帶移動通信和物聯(lián)網(wǎng)中的廣闊應(yīng)用前景，現(xiàn)在沒有人能夠說清未來網(wǎng)絡(luò)里到底會包含哪些應(yīng)用。工程院院士鄔江興提出情景網(wǎng)絡(luò)，希望未來網(wǎng)絡(luò)是由應(yīng)用情景對網(wǎng)絡(luò)的需求而智能地組織起來。

　　愛立信也認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的智能將無處不在，開放的網(wǎng)絡(luò)能力會讓運營商網(wǎng)絡(luò)的利用效率更高。網(wǎng)絡(luò)越來越智能體現(xiàn)在兩個方面，首先是有越來越聰明的元數(shù)據(jù)（SmarterMetadata）。移動寬帶和智能手機的出現(xiàn)，豐富了網(wǎng)絡(luò)中元數(shù)據(jù)的信息維度。如今的元數(shù)據(jù)除了包含上述的基本信息之外，還包含位置、用戶體驗、APP使用量、以及擁塞狀況等等多維度的信息，這些信息成為建立智能運營和開發(fā)智能業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。好處是運營商可以實現(xiàn)敏捷運營和智能運營，對于業(yè)務(wù)開發(fā)者而言能夠開發(fā)出精確匹配和適應(yīng)用戶需求的業(yè)務(wù)，從而建立真正的面向客戶需求的解決方案。

　　其次是賦予機器智能。在可以預(yù)見的未來，機器將被賦予統(tǒng)計、邏輯判斷為核心的數(shù)理分析、基本函數(shù)和計算模型等技術(shù)能力。具備這些能力的智能機器將能夠自己讀取數(shù)字和文本，并通過各種反饋信息進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)實時自動化操作

　　此外，云計算的高速發(fā)展和演進(jìn)也會賦予機器更靈活的智能。在高速寬帶網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境之下，運用云計算的強大運算和存儲能力，能夠給機器提供一個更智能的“大腦”，增強機器的作業(yè)能力，執(zhí)行更加復(fù)雜的任務(wù)。

　　網(wǎng)絡(luò)能力的開放在5G時會實現(xiàn)得更加充分。羅振東說：“5G會將應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)融合在一起，為人提供更加周到的服務(wù)。目前把無線網(wǎng)絡(luò)和終端上產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)利用起來已經(jīng)成為研究課題，我們希望5G能夠助一臂之力，因為5G網(wǎng)絡(luò)會是基于云平臺的軟件化網(wǎng)絡(luò)，有能力將網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用公司產(chǎn)生價值。而目前，我們正在做第一步，就是把原來封閉的、基于硬件的網(wǎng)絡(luò)變成開放的、基于軟件可編程的網(wǎng)絡(luò)，未來網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)也能夠幫助網(wǎng)絡(luò)把能力提供出來?！?/span>

　　“我覺得網(wǎng)絡(luò)能力開放現(xiàn)在已經(jīng)有很現(xiàn)成的應(yīng)用?！背傉f，“網(wǎng)絡(luò)實時加速就是這樣的，我們分析網(wǎng)絡(luò)時發(fā)現(xiàn)用戶的帶寬不夠用，可以及時征求用戶意見是否要實時加速，如果同意，我們可以很快就把網(wǎng)絡(luò)實時速率提上去，這種能力一方面可以運營商自己做，另一方面可以把這些能力作為一個開放子模塊提供給生態(tài)系?！?/span>

　　5G將是虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)之一

　　將虛擬的信息疊加在真實的場景之中（AR），或者干脆創(chuàng)造一個虛擬現(xiàn)實環(huán)境（VR），這些都是為了更好的理解我們存在的現(xiàn)實世界。這些技術(shù)的背后依托的是增強型寬帶所傳送的即時海量數(shù)據(jù)、更高處理能力的智能終端對于信息的編解碼和呈現(xiàn)，以及無所不在的云對于建立三維模型的支持。

　　這些數(shù)字化、虛擬化的信息呈現(xiàn)技術(shù)也在推動行業(yè)轉(zhuǎn)型，在大規(guī)模制造業(yè)、醫(yī)療和在線零售等行業(yè)都有應(yīng)用空間。例如在醫(yī)療上，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實對于醫(yī)療行業(yè)的影響是革命性的。以普通的外科手術(shù)為例，如果輔以VR AR技術(shù)，那么未來的場景將是：首先繪制病人的3D模型，其中的細(xì)節(jié)具體到影響手術(shù)的各個組織、器官等等。結(jié)合AR技術(shù)，醫(yī)生們開始針對這個模型進(jìn)行初步的會診和實踐，直至手術(shù)完成。

　　“虛擬現(xiàn)實場景的支持需要高保真的圖像，這個數(shù)據(jù)信息量是非常大的，而5G網(wǎng)絡(luò)不僅在數(shù)據(jù)傳輸速率上在提升，在移動網(wǎng)絡(luò)的時延上也有很大提升，所以只有5G才能讓虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實的應(yīng)用成為現(xiàn)實。”張萌說。

　　一個虛擬的真實場景的在線，需要非常高的傳輸速率支持。常剛說，5G對于未來移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的作用目前真正有意義的是兩個，一個是智能現(xiàn)實，另一個就是虛擬現(xiàn)實。5G的低時延在這些應(yīng)用中顯得很重要，目前戴上虛擬現(xiàn)實眼鏡載后，在你移動時由于時延大一些，人會感到頭暈甚至犯惡心，這些問題的改進(jìn)都有賴于5G的實現(xiàn)。