三年前，5G迎來了商用元年。三年的時(shí)間里，全世界已經(jīng)有175個(gè)運(yùn)營商開始部署5G。中國更是交出了漂亮的5G成績(jī)單，目前已建成了超過100萬個(gè)基站，5G終端數(shù)超過4.2億。在這期間，5G讓超過600萬網(wǎng)友“云登頂”珠穆朗瑪峰，足不出戶欣賞珠穆朗瑪峰的壯美與險(xiǎn)峻。也通過5G+云網(wǎng)技術(shù)見證了火神山、雷神山醫(yī)院建設(shè)的中國速度。

都說“4G改變生活，5G改變社會(huì)”，5G確實(shí)已經(jīng)頻繁出現(xiàn)在我們的生活中，然而用上5G手機(jī)的普通消費(fèi)者們還沒感受到5G帶來的獨(dú)特體驗(yàn)。5G在工業(yè)和醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)也尚未體現(xiàn)。

5G為什么還沒改變社會(huì)?為什么毫米波技術(shù)值得期待?

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5G應(yīng)用破冰，但缺少規(guī)?；?yīng)

5G與此前的移動(dòng)通信技術(shù)最大的不同在于這一代技術(shù)將不再只連接人與人，5G還將連接人與物、物與物，這也是5G能夠改變社會(huì)的關(guān)鍵原因。

中國聯(lián)通科技創(chuàng)新部總經(jīng)理馬紅兵在第二屆5G毫米波產(chǎn)業(yè)高峰論壇上說：“5G的高速率、低時(shí)延和大連接的特點(diǎn)，對(duì)于普通消費(fèi)者來說感覺并不明顯。5G要改變社會(huì)或者賦能千行百業(yè)，但賦能又很難，需要各方的協(xié)作，共同構(gòu)建生態(tài)。”

實(shí)際上，5G應(yīng)用在垂直行業(yè)方面已經(jīng)有所進(jìn)展。中國電信技術(shù)創(chuàng)新總裁、中國電信首席專家、貝爾實(shí)驗(yàn)室院士畢奇在論壇上分享了一組數(shù)據(jù)，目前為止，電信在全國有4500多個(gè)垂直行業(yè)應(yīng)用，從項(xiàng)目的分布情況看，50%以上在工業(yè)應(yīng)用，20%是政府服務(wù)，交通和醫(yī)療各占10%左右。

中國移動(dòng)研究院無線與終端技術(shù)研究所所長(zhǎng)丁海煜也說，“我們到目前為止建設(shè)了70萬個(gè)5G基站，在全球處于領(lǐng)先水平。這兩年，我們選定了18個(gè)行業(yè)推動(dòng)5G的規(guī)?；瘧?yīng)用，包括礦山、港口、醫(yī)療、工廠等，做了近200個(gè)龍頭示范項(xiàng)目，我們稱之為‘樣品房’，同時(shí)在推動(dòng)4000多個(gè)‘商品房’落地。”

顯然，5G在改變社會(huì)的探索上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)破冰，但目前面臨的問題是實(shí)現(xiàn)5G應(yīng)用的規(guī)模化效應(yīng)。

國家遠(yuǎn)程醫(yī)療與互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)學(xué)中心辦公室主任、中日友好醫(yī)院發(fā)展辦主任盧清君給出一個(gè)粗略的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國二級(jí)以上的醫(yī)院有23000多家，目前開通5G基站的不到800家。“這其中有許多原因，包括安全、性能以及成本等。”

“5G在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用還是局限在一些小場(chǎng)景，目前很難看到不可替代的需求。”盧清君進(jìn)一步表示，“我提煉了12大類比較適合5G+醫(yī)療的應(yīng)用，比如遠(yuǎn)程會(huì)診，病人影像和數(shù)據(jù)的傳輸，移動(dòng)查房等。但我特意排除了遠(yuǎn)程操控手術(shù)，因?yàn)槲覀冊(cè)?jīng)在電信公司化巨大代價(jià)做重度保障的前提下嘗試過，5G時(shí)延僅5毫秒，但因?yàn)榻K端導(dǎo)致的延遲讓整個(gè)時(shí)延達(dá)到了256毫秒，這是醫(yī)生難以接受的時(shí)延，并且成本非常高。”

“現(xiàn)在5G可以實(shí)現(xiàn)前所未有的應(yīng)用，但還不是一個(gè)普及適用的技術(shù)。我們需要找到適合5G從1到N推廣的場(chǎng)景，大規(guī)模使用形成規(guī)?；?yīng)。”盧清君指出。

北汽福田汽車IT基礎(chǔ)設(shè)施部/信息安全部高級(jí)經(jīng)理張志強(qiáng)分享了5G在工業(yè)領(lǐng)域落地的情況。“我們應(yīng)用5G的第一個(gè)項(xiàng)目是質(zhì)量糾錯(cuò)，需要通過網(wǎng)絡(luò)快速將高清照片傳輸?shù)皆粕线M(jìn)行大數(shù)據(jù)分析并回傳結(jié)果，盡快發(fā)現(xiàn)涂膠機(jī)器人的錯(cuò)誤，保證車輛的出廠質(zhì)量。以往，用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)很難做到，和聯(lián)通合作利用5G能夠更快發(fā)現(xiàn)問題，讓我們看到了5G帶來的紅利。”

不過，在后續(xù)的智慧園區(qū)AGV小車的互聯(lián)中，北汽福田并沒有用5G，而是采用傳統(tǒng)的Wi-Fi方式部署。“首要的原因還是成本，其次是對(duì)于技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性的擔(dān)憂，考慮到產(chǎn)線投入生產(chǎn)后，如果一個(gè)廠房斷了一條生產(chǎn)線，一天就要損失上百萬，所以我們最終只在外圍，包括工廠的安防體系中引入5G。”張志強(qiáng)表示。

總結(jié)起來，丁海煜認(rèn)為5G要形成規(guī)?；瘧?yīng)用面對(duì)著四大挑戰(zhàn)，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)性能不夠好;二是成本不夠低;三是網(wǎng)業(yè)協(xié)同不夠深;四是端到端的標(biāo)準(zhǔn)化不夠快。

毫米波加速5G改變世界

GSMA大中華區(qū)總裁斯寒指出，5G毫米波具備著多個(gè)突出優(yōu)勢(shì)，頻率寬帶容量大、易與波束賦形等結(jié)合，極低的時(shí)延，這些優(yōu)勢(shì)有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AR、VR、云游戲、實(shí)時(shí)計(jì)算等行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)毫米波可以支持密集區(qū)域的部署，進(jìn)行高精度定位，設(shè)備集成度高，有利于促進(jìn)基站和終端的更加小型化。

毫米波是波長(zhǎng)為1～10毫米的電磁波。高通公司中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧表示：“對(duì)于通信行業(yè)，最珍稀的資源就是頻譜，越低的頻譜越稀有，越高的頻譜資源越多。如果不用毫米波的頻段不可能達(dá)到5G最高峰值速率，也不可能達(dá)到數(shù)據(jù)流量的需求。”

中興通訊RAN產(chǎn)品市場(chǎng)副總經(jīng)理劉爽還指出，由于毫米波波長(zhǎng)很小，天線也可以做的很小，這可以降低毫米波設(shè)備的體積，擁有易部署的優(yōu)勢(shì)。

但提到毫米波繞不開的是毫米波覆蓋范圍、只支持視距傳輸、高成本的挑戰(zhàn)。“20多年前這些問題確實(shí)是毫米波應(yīng)用的挑戰(zhàn)，但如今不管是射頻元件、標(biāo)準(zhǔn)等都有非常大的突破，無論是覆蓋、傳輸還是成本的問題都已經(jīng)不再是毫米波應(yīng)用的瓶頸。”徐皓說，“全世界已經(jīng)有100多款5G的毫米波手機(jī)，基本上所有設(shè)備廠商也都能提供毫米波基站，5G毫米波已經(jīng)是一個(gè)成熟的商用解決方案。”

可以用一組數(shù)據(jù)來說明毫米波的優(yōu)勢(shì)，高通與美國一運(yùn)營商合作，采用毫米波和Sub-6GHz部署的5G網(wǎng)絡(luò)，毫米波中頻的傳輸速率是Sub-6GHz的6倍，是4G的18倍。除了速度快，毫米波的時(shí)延也僅為Sub-6GHz的四分之一，能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)，工業(yè)自動(dòng)控制等的需求。

“毫米波和5G有很好的結(jié)合，大帶寬、大速率、低時(shí)延。5G還有一個(gè)特點(diǎn)就是高可靠性，通過這三點(diǎn)結(jié)合，可以把現(xiàn)在工廠里面的有線以太網(wǎng)用無線以太網(wǎng)代替，這對(duì)工業(yè)制造的靈活性有積極意義。”徐皓同時(shí)指出，“這里講的還是基于5G第一個(gè)版本的R15毫米波技術(shù)，后面的5G兩個(gè)版本R16和R17中也做了非常多的毫米波增強(qiáng)，能夠更好地支持5G更多的行業(yè)應(yīng)用。”

雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))了解到，今年7月，國家十部門印發(fā)《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》，通知指出，5G應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域包括5G+信息消費(fèi)、5G+融合媒體、5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G+車聯(lián)網(wǎng)、5G+智慧物流、5G+智慧港口、5G+智能采礦、5G+智慧電力、5G+智能油氣、5G+智慧農(nóng)業(yè)、5G+智慧水利、5G+智慧教育、5G+智慧醫(yī)療、5G+文化旅游、5G+智慧城市。

“毫米波現(xiàn)在已經(jīng)是成熟的商業(yè)解決方案，但并不是說所有的應(yīng)用場(chǎng)景都適合于用毫米波，就像不是所有的場(chǎng)景都適合于用Sub-6GHz一樣的，最適合用毫米波的場(chǎng)景是熱點(diǎn)覆蓋。”徐皓認(rèn)為。

斯寒引用GSMA最新發(fā)布的5G毫米波經(jīng)濟(jì)性分析報(bào)告指出，5G毫米波在高密度城市部署和固定無線接入場(chǎng)景里，將為運(yùn)營商帶來明顯的成本優(yōu)化和增益。在高密度的室內(nèi)場(chǎng)景里，也將降低每平方米的網(wǎng)絡(luò)成本。

成本自然是技術(shù)成熟度之外影響5G大規(guī)模部署的關(guān)鍵。OPPO標(biāo)準(zhǔn)研究部部長(zhǎng)楊寧指出，“毫米波整體的部署不管是從網(wǎng)絡(luò)側(cè)還是終端側(cè)，器件的成本和芯片的成本相對(duì)于Sub-6還是高一點(diǎn)。”

畢奇從單機(jī)和每比特成本來看待成本的問題，“從單機(jī)成本的角度，3G到4G，4G到5G，初期的成本加了一兩倍，但是它的速率加了10到20倍，使得每比特的成本大大下降。我認(rèn)為毫米波是將來下一代移動(dòng)通信技術(shù)6G演進(jìn)的方向。”

他也同時(shí)分析了5G行業(yè)應(yīng)用與成本之間的關(guān)系，垂直行業(yè)應(yīng)用最大的一個(gè)瓶頸就是碎片化，碎片化會(huì)產(chǎn)生巨大的成本。想要解決5G毫米波的成本挑戰(zhàn)，需要各方共同協(xié)作，通過找到不同行業(yè)的共性和個(gè)性，特別要把共性抽象出來，這樣才能做到比較好的成本降低。

對(duì)于中國的毫米波的發(fā)展來說，頻譜資源的分配也非常關(guān)鍵。斯寒說，“從亞太區(qū)域及全球來看，26GHz現(xiàn)在被部署和發(fā)放牌照最多的最熱門的毫米波頻段，另外37到40GHz也在美國和其他國家與地區(qū)得到了部署或牌照，是僅次于26GHz的熱門頻段。”

楊寧認(rèn)為，“從整個(gè)產(chǎn)業(yè)的角度看，資源是發(fā)展的基礎(chǔ)，如果資源分配仍然不明確，對(duì)于產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)作用效果不是那么顯著，所以我們希望資源的分配能夠進(jìn)一步明確。”

當(dāng)然，毫米波高速率帶來的功耗問題也是需要面對(duì)的問題。

無論如何，毫米波技術(shù)的發(fā)展將是5G大規(guī)模，更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。Sub-6+毫米波，毫米波+衛(wèi)星通信或許能帶來更多意想不到的可能。

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