《電子技術(shù)應(yīng)用》
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我們到底該如何看待5G?

2021-07-10
來源:5G通信
關(guān)鍵詞: 5G

  從商業(yè)的角度來說,“5G”真的是一個絕佳的好名字。

  短短的兩個字符,簡潔明了,既容易記憶,也便于傳播。對于普通大眾來說,他們一眼就能看出,5G是4G的升級,是更為先進的通信技術(shù)。

  然而,站在技術(shù)的角度來說,“5G”這種過于簡單的稱謂,也帶來了不少負面影響。

  它掩蓋技術(shù)復雜度的同時,也模糊了人們對它邊界及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的準確認知。換句話說,人人都知道5G,但很少有人能夠真正說清楚,到底5G是什么、包括了什么。

  公眾對5G的模糊認知,導致了5G評價的眾說紛紜。有人說5G無所不能、將要改變社會,也有人說5G就是個徹頭徹尾的騙局、偽需求。

  5G究竟是什么?

  5G不是一個嚴格定義的具象化的物品,而是一個籠統(tǒng)的指代,是一個龐大的技術(shù)合集,是一個整合出來的系統(tǒng)。目前,這個世界上起碼有幾百種設(shè)備,被稱為5G設(shè)備。也有幾千種技術(shù),被稱為5G技術(shù)。5G網(wǎng)絡(luò)的形態(tài),每個運營商都不一樣。

  更重要的是,有些設(shè)備,既是5G設(shè)備,也是4G設(shè)備。有些技術(shù),既是5G技術(shù),也是4G技術(shù)(甚至Wi-Fi技術(shù))。有些網(wǎng)絡(luò),既是5G網(wǎng)絡(luò),也是4G網(wǎng)絡(luò)。

  例如,像NB-IoT這個技術(shù),本身就是一個閹割版的4G LTE技術(shù),結(jié)果搖身一變,換個馬甲,就變成了5G技術(shù)。

  再例如,OFDMA和MIMO技術(shù),5G和Wi-Fi 6都在用,4G也在用。

  換句話說,5G和其它通信技術(shù)之間,并沒有明確劃分的邊界。在很多情況下,它們處于“你中有我,我中有你”的共同發(fā)展狀態(tài)。

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  “你中有我,我中有你”

  單純地將5G與其它通信技術(shù)進行比較,沒有太大意義。各個技術(shù)有各自的特點,以及各自的用武之處。5G和它們之間,并不都是替代關(guān)系。搞清楚這一點,非常重要。

  我們都知道,通信基礎(chǔ)理論并沒有突破。如今,電磁波仍然是主要的通信手段,香農(nóng)公式仍然有效。這就決定了,5G的能力并沒有顛覆性的變化,只能稱之為“有限度的改進”。

  也許有人會說,相比4G,5G的性能指標確實有了大幅提升呀?

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  確實,指標是有提升的。但指標提升的背后,并非全部來自技術(shù)創(chuàng)新,更多是資源傾斜照顧(例如更大的頻譜帶寬劃分)、工藝正常升級以及性能重新分配。

  通信技術(shù)的評價指標大致包括:速率、覆蓋能力、連接數(shù)、時延、容量、移動性、能耗、成本等方面。不同的使用場景,有不同的指標偏重。

  以VR場景為例,5G的能效確實更高一些(每bit的用電量更低),但為了更高的速率,犧牲了能耗、覆蓋、成本。這就是一種妥協(xié)平衡。

  而且我們還需要注意到,5G的很多技術(shù)特性指標,并不是獨有獨占的。例如Wi-Fi 6/6E,在某些指標方面,就可以對5G構(gòu)成威脅。

  5G的很多優(yōu)點,被過度包裝了。5G的很多缺點,也被刻意掩蓋了。非理性的宣傳,讓用戶對5G產(chǎn)生了過高的期望,結(jié)果反而不利于5G的健康發(fā)展。

  如果說2G是自行車,3G是拖拉機,4G是汽車,那么5G是什么呢?

  網(wǎng)上很多媒體說5G是火箭,我覺得太離譜了。5G沒有變成火箭,也沒有變成飛機,甚至不是高鐵,它仍然是一輛汽車。只不過,5G從桑塔納變成了切諾基,最高時速提升了,然后還可以爬陡坡、過雪地、淌小溪。

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  5G的當前價值被高估,會有所回落,但隨著時間的推移,應(yīng)該會緩慢增長。

  ▉ 5G的未來演進

  接下來,我們深入地看一下,5G各個組成部分的演進。

  稍微懂行的讀者都知道,移動通信網(wǎng)絡(luò)有三大組成部分:接入網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)。

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  在外行眼里,三大部分都是通信。但是,在我們自己看來,三大部分就是三個完全不同的世界。

  5G是通信技術(shù)標準的一個打包,它包括了移動通信網(wǎng)絡(luò)的很多方面,但是,并不是所有細節(jié)。

  三大部分中,5G標準的滲透程度,是完全不同的。

  接入網(wǎng)部分,尤其是接入網(wǎng)下面的無線空中接口技術(shù)5G NR(New Radio,新空口),是5G最核心的部分,也是標準文件篇幅最大、規(guī)定最為詳細的部分。

  5G NR無線空口的每個參數(shù),都有明確的定義。每一個信號或信道,也都有明確的解釋。

  前面我提到了定義和邊界。對于空口這部分,我們完全可以說,5G是有明確定義和邊界的。

  核心網(wǎng)部分,5G規(guī)范文件也有較為明確的定義,包括網(wǎng)元的名稱作用,網(wǎng)元與網(wǎng)元之間的信令格式和參數(shù),都做了詳細的規(guī)定。雖然5G核心網(wǎng)和4G核心網(wǎng)有一些交叉(尤其是IMS),但自身邊界也還是明確的。

  最后看承載網(wǎng)。

  承載網(wǎng)和前兩者完全不一樣。承載網(wǎng)的技術(shù)標準并不是3GPP統(tǒng)一規(guī)定的,而是IEEE、ITU-T、OIF、MSA等一堆組織各自定義的。國內(nèi)的三大運營商,都選擇了各自的不同路線,技術(shù)有共同點,也有不同點。

  所以,5G承載網(wǎng)是最沒有明確定義和邊界的(換句話說,其實不存在公認且統(tǒng)一的5G承載網(wǎng)技術(shù))。運營商主推的技術(shù),他們想怎么叫就怎么叫,都可以稱之為5G承載網(wǎng)。

  而且,承載網(wǎng)并非移動通信所專用。固網(wǎng)寬帶通信,和移動通信共用了大量的承載網(wǎng)(傳輸網(wǎng))設(shè)備。如果籠統(tǒng)稱為5G承載網(wǎng),并不準確。

  我個人認為,5G之后的移動通信技術(shù)演進,不太可能整張網(wǎng)絡(luò)以6G、7G的方式迭代發(fā)展下去。

  無線空口部分,可能獨立以6G NR、7G NR的方式進行迭代演進。承載網(wǎng)和核心網(wǎng),將告別迭代演進(全網(wǎng)替換)的方式,轉(zhuǎn)為生長演進(修修補補,少量替換,累積升級)。

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  承載網(wǎng)這個東西,一旦真正實現(xiàn)了徹底的全光網(wǎng)絡(luò),就等于說搭好了骨架。后面除非有顛覆性的技術(shù)出現(xiàn)(取代光纖),否則,不會有批量的設(shè)備升級替代。

  承載網(wǎng)能力的提升,從容量能力看,是更高速光模塊技術(shù)成熟,成本下降,批量替換的過程(400G→800G→1.2T→……)。此外,就是運維管理智能化的過程,引入AI,優(yōu)化調(diào)度,不會動輒全網(wǎng)主設(shè)備替換。

  核心網(wǎng)這邊,更沒有什么新花樣了。

  在功能上,5G核心網(wǎng)并沒有比4G核心網(wǎng)多什么功能,只不過換了一個云化的平臺。對于用戶來說,體驗沒有太大差異,主要是為了方便運營商管理和降成本。多出來的切片功能網(wǎng)元,主要服務(wù)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景的。更大的改變發(fā)生在媒體面UPF這邊,為了滿足海量數(shù)據(jù)的傳輸及低時延的需求,大家更關(guān)注UPF的處理能力提升。

  云化之后的5G核心網(wǎng),將陷入更大的迷茫。目前來看,根本沒有明確的發(fā)展方向。唯一能想到的,只有原生智能和原生安全。也就是說,如何將AI技術(shù)融入核心網(wǎng)設(shè)備,如何讓核心網(wǎng)具有更強的安全能力。這兩個方向,尚看不出代際升級(所有設(shè)備整體替換升級)的必要性。

  大家都看明白了吧,除了無線空口這種相對完整的技術(shù)包存在代際替換的可能性之外,承載網(wǎng)和核心網(wǎng)幾乎都不太可能發(fā)生代際替換。代際替換對于運營商來說,成本太過高昂,代價太大,每五年或十年就要換一次全套設(shè)備,誰能承受?

  所以,到了6G,也許不會再有6G承載網(wǎng)和6G核心網(wǎng)的說法,只有6G無線技術(shù)(6G NR?),通過引入太赫茲、超表面、AI QAM,繼續(xù)強化空口能力。

  對于6G,建議大家不要期望太高。我認為,它依然是一輛汽車,不會是火箭。

  ▉ 結(jié)語

  俗話說,屁股決定腦袋。其實,屁股也決定嘴巴。

  浮躁的社會,聽到的、看到的,都不一定是真相。很多人的發(fā)言表態(tài),你都要關(guān)注他的身份,還有利益出發(fā)點。盲目吹捧5G的技術(shù)先進性,要么是無知,要么是騙錢。

  5G是整個通信行業(yè)竭盡全力搞出來的東西。5G的尷尬處境,也反映出通信行業(yè)暗淡的發(fā)展前景。一方面,我們渴求基礎(chǔ)理論的突破,另一方面,我們也希望找到新的需求,出現(xiàn)新的爆點,拉動行業(yè)走向新的繁榮。

  這一天,究竟還要等多久呢?




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