制图:李姿阅
近日,工信部副部长怀进鹏在接受媒体采访时表示,在5G技术研发和有关需求等方面,中国已开始布局和准备。消息一出,让不少刚尝到4G超高网速甜头的人们期待不已。但也有人疑惑:从2G、3G、4G到5G,除了拥有更高的网速和更稳定的信号,还有哪些技术上的突破?频繁更新换代,消费者目不暇接,会否造成资源的浪费?畅想未来,还将有哪些新兴通信技术走进我们的生活?
只是速度更快吗
不仅速度更快,低功耗、低延时、低成本、较高实际体验速率等是鉴定5G成色的关键
5G,即第五代移动通信技术。与4G、3G、2G不同,5G并不是一个单一的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术演 进集成后的解决方案总称。对普通用户来说,最关心的自然是更高更快更强的网速,相比于4G每秒100Mb的峰值速率,5G理论值将达到惊人的每秒 10Gb。
不过,如果将5G仅仅定义在速度上,就降低了这项技术的含金量。虽然国际上目前对5G尚没有统一的定义,但业界普遍认为,5G的能力将不仅仅体现在上网速度,低功耗、低延时、低成本、较高实际体验速率等均将成为鉴定5G成色的关键指标。
北京邮电大学信息经济与竞争力研究中心主任曾剑秋认为,从3G的10兆带宽、4G的100兆带宽发展到5G的1000兆带宽,相当于从量变到质变,好比从双车道进入20车道,又发展到200车道。例如,现在通话以音频为主,5G时代会有无处不在的视频通话,帮助人们“面对面”交流。
5G的普及还可能会带来全球通信标准的统一。3G时代的通信标准,有欧盟主导GSM/WCDMA,美国主导CDMA及其后续演进,中国主导 TD—SCDMA;在4G时代,有中国主导的TD—LTE、欧洲主导的FDD—LTE两种制式,因此出现了各种不同制式的手机,给消费者造成一些困扰。曾剑秋认为,中国在2013年启动了5G标准的研制,是5G标准的主力推动者,将来很有可能实施混合组网,国际社会统一通信标准,手持一种制式的手机将有望走遍天下。
在3月初举行的世界移动通信大会上,爱立信、中兴、华为等厂商展出了5G技术相关的最新研发成果。5G时代的到来尚需时日,但技术研发和标准的制定已是大势所趋,目前国际上普遍设定的目标是5G最早将于2020年实现商用。
会造成资源浪费吗
每一代通信技术都可向下兼容,基站升级不必另起炉灶,新老技术可以共享设备
5G一出,不少还在使用2G网络的人坐不住了。毕竟,有些人群并没有很强的上网需求,手机在他们看来只是个通话工具。还有人认为,4G网速已经很快了,频繁地更新换代会否造成资源的浪费?
“不会”,曾剑秋介绍,每一代通信技术都可向下兼容,在原基站的基础上升级技术,不必另起炉灶,新老技术可以共享设备,目前4G就可以兼容2G。
相关专家表示,5G的推出,是为了满足高速发展的移动互联网和物联网业务的需要。华为副董事长胡厚昆曾表示,未来的5G网络,将拥有多达1000亿的联结数量,从而使“万物互联”成为现实。
近日,由工信部、发改委和科技部联合推动成立的IMT—2020(5G)推进组发布5G概念白皮书,其中归纳出连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个5G主要技术场景。这四个场景满足了不同用户、不同行业对于通信的复杂需求。
连续广域覆盖将满足用户在偏远地区、高速移动等恶劣环境下仍可高速上网的需求。热点高容量主要满足的则是在人员密集、流量需求大的区域,用户还是可以享受到极高的网络速率。
低功耗大连接主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,具有小数据包、低功耗、低成本、海量连 接等特点。低时延高可靠则主要面向车联网、无人驾驶、工业控制等垂直行业的特殊应用需求,这类应用对时延和可靠性具有极高的要求,需要为用户提供毫秒级的 端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。
还有哪些新技术
量子通信、可见光通信技术等将继续扩展人类通讯方式
通信技术的日新月异令人惊叹,从2G到5G,人类克服时间和空间的限制,大幅度提升着信息交流的速率。据曾剑秋介绍,目前的通信技术中,除 1G到5G的移动通信技术之外,还有WiFi这样的局域网技术相互配合,通信卫星可支持偏远地区。“未来,量子通信等新技术,将大大扩展人类的通讯方 式。”曾剑秋说。
移动互联网时代,国家军事机密、商业机密、个人隐私等都面临新的挑战,对通信技术有着越来越高的要求。量子通信以其绝对安全性、超大信道容 量、超高通信速率、可远距离传输信息和高效等特点,得到全球科技界、产业界的普遍重视。这项技术利用量子纠缠效应进行信息传递,几乎没有被窃听和破解的可 能,在军事和民用领域都具有广阔的应用前景。
目前,我国在量子通信技术领域走在了前面,并已在合肥、济南等地开展量子通信网的建设试点。按照我国量子通信研发、推广预定计划,北京、上海以及新疆乌鲁木齐等城市正在陆续抓紧城域量子通信网的建设。
可见光通信在很多人看来颇为神奇。苏格兰的一项名为“Li—Fi”的技术就让不少人啧啧称奇。这项技术利用可见光来代替传统无线电频率,将 数据转换在LED灯泡中,以每秒上亿次的速度闪烁并传输讯号;同时,只要在计算机或行动装置上设定Li—Fi接收器,就可以对储存在LED灯泡中的数据进 行译码,从而建立互联网连接。据了解,2013年,复旦大学宣布在实验室成功实现该技术,平均上网速率达到150Mb/s。
这项技术在飞机、医院等特殊环境下具有独特优势。因为灯光的特性决定它无法穿透隔光的墙壁,可以避免电子信号对飞机和医院中精密设备的干扰。虽然目前这项技术还停留在实验室阶段,但已有不少人看好其应用前景。(记者 肖家鑫 巩育华)