技術(shù)
導(dǎo)讀:5G時(shí)代還沒來(lái),但鋪天蓋地的吹捧早已泛濫網(wǎng)絡(luò)。以“5G”為關(guān)鍵詞隨便搜索一下,幾乎所有的自媒體文章內(nèi)容都用“x秒下載完藍(lán)光視頻”等方面描述5G網(wǎng)速,但是對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)最重大的意義,幾乎無(wú)人提及。
5G時(shí)代還沒來(lái),但鋪天蓋地的吹捧早已泛濫網(wǎng)絡(luò)。以“5G”為關(guān)鍵詞隨便搜索一下,幾乎所有的自媒體文章內(nèi)容都用“x秒下載完藍(lán)光視頻”等方面描述5G網(wǎng)速,但是對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)最重大的意義,幾乎無(wú)人提及。
從實(shí)際效果來(lái)看,5G的最大意義實(shí)際上是大幅降低網(wǎng)絡(luò)通信延遲,幾乎到了可以忽略不計(jì)的程度。所謂網(wǎng)絡(luò)延遲,是指服務(wù)器獲取響應(yīng)上傳信息所需的時(shí)間。例如,當(dāng)你用98k朝敵人方向開槍后,客戶端會(huì)將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器,服務(wù)器計(jì)算完后再反饋給客戶端,得到你是否擊中對(duì)方的結(jié)果,數(shù)據(jù)的上傳會(huì)出現(xiàn)時(shí)間差,這個(gè)時(shí)間差就是延遲。
雖然小編用吃雞當(dāng)例子,但降低延遲的重要性根本不是體現(xiàn)在游戲上,甚至可以說(shuō),5G根本就不是對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化,而是開創(chuàng)了一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代。在超高網(wǎng)速、超低延遲下,大型高質(zhì)量手機(jī)網(wǎng)游、全機(jī)器人工廠、自動(dòng)駕駛汽車等需要快速響應(yīng)的任務(wù)——全是4G網(wǎng)絡(luò)難以或根本無(wú)法管理的領(lǐng)域——都能一一實(shí)現(xiàn)。
AT&T CTO費(fèi)奇(Andre Feutsch)表示:“超低延遲將帶來(lái)前所未有的實(shí)時(shí)體驗(yàn)?!?/p>
當(dāng)然,這一點(diǎn)必須建立在各方對(duì)5G承諾可以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。雖然對(duì)5G的炒作已經(jīng)持續(xù)多年,但在大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商的計(jì)劃中,真正的低延遲5G網(wǎng)絡(luò)至少要到2020年才會(huì)大規(guī)模商用。這種“狼來(lái)了”的故事說(shuō)多了,肯定有些人會(huì)產(chǎn)生猶疑。但如果當(dāng)初吹的牛確實(shí)實(shí)現(xiàn)了,其對(duì)人類社會(huì)的重要性不容忽視。
低延遲好在哪?
前文說(shuō)達(dá)到的全機(jī)器人工廠就是一個(gè)例子?;蛟S有人曾看過(guò)紀(jì)錄片,像順豐之類的大型物流公司,在一些樞紐性的倉(cāng)庫(kù)中,移動(dòng)、調(diào)度貨物的全是機(jī)器人,機(jī)器人多了難免擁擠,僅憑自身的傳感器和處理器將很難調(diào)度,最佳方案仍是由某個(gè)信息中心統(tǒng)一協(xié)調(diào)。而要高效地協(xié)調(diào),實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)的能力必不可少。
另外一個(gè)低延遲場(chǎng)景的最佳例子,毫無(wú)疑問是自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛里面包括了大量數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)下載的環(huán)節(jié)。當(dāng)汽車傳感器感知到道路信息時(shí),有的信息——比如紅綠燈、壓線——可以由汽車的主控芯片自己處理,但有的信息——比如導(dǎo)航、路況——必須聯(lián)網(wǎng)獲取,無(wú)論哪種,都需要爭(zhēng)分奪秒實(shí)現(xiàn),稍有延遲就有可能釀成大禍。
此外,雖然強(qiáng)調(diào)了游戲不是5G的重點(diǎn),但考慮到實(shí)用性,它還是值得解釋一下的。像現(xiàn)在在國(guó)外的《堡壘之夜》這種多人射擊游戲,對(duì)于低延遲的網(wǎng)絡(luò)有極高要求。過(guò)去,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)延遲太高,根本沒法很好地支持多人動(dòng)作游戲。直到4G技術(shù)出現(xiàn)、發(fā)展后,情況才逐漸有了改觀?!半S著5G新無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的推出,延遲率將會(huì)顯著改善,”O(jiān)penSignal分析師福格(Ian Fogg)說(shuō)。
還有一點(diǎn)和自動(dòng)駕駛類似,有了5G高速數(shù)據(jù)傳輸,游戲就可以將更多數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒敕?wù)器,依靠其強(qiáng)大的計(jì)算能力計(jì)算。InseegoCEO蒙多(Dan Mondor)表示:“由于高吞吐量和低延遲,處理可以在云端完成?!痹摴灸壳罢跒閂erizon早期的5G寬帶服務(wù)建造無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
福格補(bǔ)充,視頻聊天或者是普通的網(wǎng)頁(yè)瀏覽都將受益。加載網(wǎng)站需要在瀏覽器和承載網(wǎng)站的服務(wù)器之間進(jìn)行大量的雙向通信交換,因此低延遲會(huì)使網(wǎng)站更加快捷。
5G會(huì)帶來(lái)哪些變革?
作為最受期待的革命性場(chǎng)景,5G在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域的應(yīng)用值得好好談?wù)?。目前,一種被稱為V2V(Vehicle-to-vehicle,車輛到車輛)的技術(shù)是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。福特于2016年提出這一概念時(shí),他們?cè)O(shè)想的是一種不通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)信息,為移動(dòng)中的車輛提供一端到另一端的無(wú)線通信,讓車與車直接“對(duì)話”。
但另一些人認(rèn)為,這種概念的落地,最佳方案還是依靠基站和5G網(wǎng)絡(luò)。諾基亞5G市場(chǎng)營(yíng)銷主管瑞高(Jane Rygaard)認(rèn)同這一觀點(diǎn)。有人提出,V2V的關(guān)鍵是與5G技術(shù)緊密相連的邊緣計(jì)算方法,其基礎(chǔ)理念是將算力從中央服務(wù)器轉(zhuǎn)移到5G基站,更貼近應(yīng)用場(chǎng)景,處理任務(wù)的響應(yīng)速度也就更快。瑞高表示:“我們需要良好的網(wǎng)絡(luò),以便為IT應(yīng)用程序的實(shí)際運(yùn)行留出裕度?!?/p>
對(duì)了,前幾年火了一陣、現(xiàn)在奄奄一息的AR技術(shù),可能會(huì)因?yàn)?G的發(fā)展重?zé)ù汗狻R難以發(fā)展,就是受制于算力和數(shù)據(jù)傳輸能力,不僅用戶需要大量專業(yè)設(shè)備,應(yīng)用情景也始終有限。而在低延遲連接時(shí)代,數(shù)據(jù)可以隨用隨取,計(jì)算也可以傳輸給專用設(shè)備,用戶使用因此方便了許多。
關(guān)于遠(yuǎn)程手術(shù)的概念,瑞嘉表示,估計(jì)大多數(shù)人在長(zhǎng)期內(nèi)都無(wú)法想象,人類外科醫(yī)生可以遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人做手術(shù),但是精密的傳感器、AR技術(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)合,確實(shí)可能做到這一點(diǎn)。同時(shí),對(duì)于需要實(shí)時(shí)互動(dòng)的遠(yuǎn)程控制操作人員來(lái)說(shuō),還有各種可以發(fā)揮本領(lǐng)的地方,比如福島核反應(yīng)堆泄露后,就不用派自衛(wèi)隊(duì)在周圍住幾天裝作救援的樣子,可以直接將精密的機(jī)器人送過(guò)去。
目標(biāo)正在逐漸實(shí)現(xiàn)中
前文也提到,這些設(shè)想都要建立在相關(guān)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)5G承諾的基礎(chǔ)上?,F(xiàn)在又不少證據(jù)表明,這種基礎(chǔ)已經(jīng)開始建起。瑞嘉提到了諾基亞針對(duì)手機(jī)和信號(hào)塔的延遲測(cè)試,她說(shuō):“我們(的延遲)在1-2毫秒?!?毫秒是千分之一秒,大約是全壘打時(shí),棒球棒和棒球接觸的時(shí)間,非常短暫。當(dāng)然,系統(tǒng)中還有其他延遲情況,比如軟件會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理,但5G基本原理至少已經(jīng)得到驗(yàn)證。
“我們看到了個(gè)位數(shù)毫秒的超低延遲,” 費(fèi)奇說(shuō)。這個(gè)數(shù)據(jù)仍比鼓吹者吹的1毫秒延遲要高,但5G代表的不僅僅是速度提高,還包括移動(dòng)通信深度的提高,未來(lái)的移動(dòng)通訊將不只是手機(jī)和基站之間的通信。根據(jù)OpenSignal的實(shí)地測(cè)量,5G網(wǎng)絡(luò)比現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)快樂10倍不只。除此之外,5G的未來(lái)版本還會(huì)在這種延遲的基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn)。
對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō),4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上已經(jīng)夠用,在專業(yè)領(lǐng)域則不同。瑞嘉表示:“在5G網(wǎng)絡(luò)中,我如果想要2毫秒的延遲,它理應(yīng)能做到2毫秒延遲?!睂?duì)于上網(wǎng)看視頻、看直播、玩游戲,這點(diǎn)并不重要,但如果在工廠內(nèi)要讓2個(gè)機(jī)器人同步工作時(shí),這種能力是必需的。
質(zhì)疑依舊存在
說(shuō)了5G這么多優(yōu)點(diǎn),其實(shí),并非所有人都這么樂觀。
“即使將延遲降低到1毫秒,那也只是到達(dá)基站的時(shí)間。然而,手機(jī)上處理的大多數(shù)數(shù)據(jù)未來(lái)都需要放到云端,”Linley Group的分析師格溫納普(Linley Gwennap)說(shuō),你可以緩存一些數(shù)據(jù),并在基站本身進(jìn)行一些處理,但你不能把所有數(shù)據(jù)和軟件都放在谷歌、Netflix、Facebook和其他公司運(yùn)營(yíng)的所有數(shù)據(jù)中心,這是個(gè)大問題。
對(duì)于5G聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)駕駛汽車,他只用了2個(gè)字形容——“荒謬”。一方面,美國(guó)的運(yùn)營(yíng)商信號(hào)覆蓋出奇的差,出了大城市以后,離開大路較遠(yuǎn),也許就收不到信號(hào)了;另一方面,運(yùn)營(yíng)商之間不同頻段的數(shù)據(jù)對(duì)接可能會(huì)產(chǎn)生額外延遲,“如果我的車是Verizon的,而你的車是AT&T的,無(wú)論如何都不能在瞬間傳遞數(shù)據(jù)”。
另外,現(xiàn)在的炒作也太過(guò)火了些。移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)分析師洛溫斯坦(Mark Lowenstein)表示,5G超低延遲標(biāo)準(zhǔn)仍在研究中,這項(xiàng)技術(shù)可能要到2020年才能問世。
他在10月份發(fā)布了一份報(bào)告,其中他表示:“我們正處于5G換代炒作周期的必經(jīng)簡(jiǎn)短,現(xiàn)在需要的是一些現(xiàn)實(shí)因素,5G確實(shí)優(yōu)于4G,但我們只能循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。所以,別指望自動(dòng)駕駛汽車或5G機(jī)器人能迅速實(shí)現(xiàn)。我們需要耐心和長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光。”
運(yùn)營(yíng)商動(dòng)作
據(jù)第一財(cái)經(jīng)報(bào)道,工信部年內(nèi)將發(fā)放5G系統(tǒng)頻率使用許可,還將制定物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的頻率使用規(guī)劃。頻譜不確定,會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備廠商研發(fā)以及試驗(yàn)投入巨大、路線不明晰等。工信部選擇在這個(gè)時(shí)間段發(fā)布5G頻譜與牌照,是與全球5G部署節(jié)奏同步的。目前,我國(guó)只對(duì)5G頻譜進(jìn)行了規(guī)劃,尚未具體分配給三大運(yùn)營(yíng)商。5G頻譜規(guī)劃完成后,下一步還需要對(duì)三大運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行分配。
從發(fā)展階段上看,我國(guó)5G行業(yè)目前已經(jīng)完成了5G關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和技術(shù)方案驗(yàn)證,第一階段的總體技術(shù)驗(yàn)證研發(fā)環(huán)節(jié)已經(jīng)完成,今年已經(jīng)開始了第二階段5G產(chǎn)品研發(fā)中的系統(tǒng)驗(yàn)證步驟,很快就能商用。根據(jù)3大運(yùn)營(yíng)商的計(jì)劃,基本確定2018年進(jìn)行重點(diǎn)城市的5G試點(diǎn),2019年預(yù)商用,2020年正式商用。
手機(jī)終端廠商對(duì)此布局更早,今年8月,vivo對(duì)外宣布,已初步完成商用5G手機(jī)研發(fā),有望在全球率先推出商用5G手機(jī)。8月底,OPPO也宣布成功基于可商用手機(jī)完成了5G信令和數(shù)據(jù)通路的接通。10月16日,小米手機(jī)宣布小米MIX 3手機(jī)將于10月25日在北京發(fā)布,同時(shí)還表示,全球首批5G商用手機(jī)快來(lái)了。截至目前,包括聯(lián)想、華為、OPPO、vivo等國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌紛紛發(fā)布了5G商用手機(jī)時(shí)間表,爭(zhēng)相進(jìn)入首批5G手機(jī)行列。