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隨著三大運(yùn)營商5G部署工作有序完成，各大手機(jī)廠商已經(jīng)紛紛摩拳擦掌，展示最新的5G手機(jī)，5G離我們已經(jīng)越來越近。
在5G時(shí)代即將到來之際，騰訊科技獨(dú)家對(duì)話中國工程院院士鄔賀銓，就5G話題展開了深入交談，鄔賀銓也回應(yīng)了有關(guān)5G的一切熱點(diǎn)問題。
嘉賓簡介：鄔賀銓，中國工程院院士，國內(nèi)著名通信專家，曾任中國工程院副院長、電信科學(xué)技術(shù)研究院副院長兼總工程師等職務(wù)。
5G絕對(duì)不僅僅是更快的速度
在大多數(shù)用戶眼中，5G代表著速度，媒體也往往愿意用《5G速度秒殺4G，下載4K電影僅需要XX秒》這樣的標(biāo)題來吸引讀者的注意力。但在鄔賀銓看來，5G絕對(duì)不僅僅只意味著更快的速度。
鄔賀銓認(rèn)為，寬帶移動(dòng)通信重要的表征之一是數(shù)據(jù)率，對(duì)用戶而言是上網(wǎng)的平均速度和峰值速率，對(duì)網(wǎng)絡(luò)而言還要考慮一個(gè)蜂窩的最大流量密度，可以說速度只是衡量數(shù)據(jù)率的一種方式?！白畛醯耐ㄐ攀俏谋?，然后發(fā)展到語音，現(xiàn)在還有視頻，這就是帶寬的具體表現(xiàn)?！?/p>
但鄔賀銓指出，對(duì)于5G而言，與前幾代通信最顯著的區(qū)別還有以下三種特征：
- 大連接：即能不能同時(shí)支持更多的用戶接進(jìn)來，否則的話就適應(yīng)不了未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要；
- 高可靠性：具體表現(xiàn)在工業(yè)上的應(yīng)用，比如說電網(wǎng)、高鐵上用可靠性要更高；
- 低時(shí)延：具體表現(xiàn)在車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，要求時(shí)延更短、響應(yīng)更快。
鄔賀銓總結(jié)道：“速度僅僅是數(shù)據(jù)率的一個(gè)方面，而數(shù)據(jù)率本身也不是5G的唯一指標(biāo)。所以5G跟4G比，不僅僅是更快，它預(yù)示著支持的業(yè)務(wù)類型更多，應(yīng)用范圍更廣。”
建設(shè)5G不是鋪張浪費(fèi) 多種業(yè)務(wù)形態(tài)需要5G配合
公開數(shù)據(jù)顯示，到2018年底三大運(yùn)營商4G基站總數(shù)超過了372萬個(gè)，其中中國移動(dòng)約占一半，中國聯(lián)通、中國電信各約占1/4。如此大的4G建設(shè)規(guī)模，隨著5G時(shí)代的到來，也有人發(fā)起了質(zhì)疑：這些基站是否會(huì)變成一堆廢鐵？
對(duì)此，鄔賀銓給出了很肯定的回復(fù)：不會(huì)。從專業(yè)角度看，基站有一些基本的組成部分，比如天線、站內(nèi)的電源設(shè)備等，當(dāng)4G基站升級(jí)成5G的時(shí)候，這些設(shè)備是不需要更換的，是可以繼續(xù)使用的。尤其是現(xiàn)在有了鐵塔公司，這些資源都可以整合起來綜合利用。
此外，移動(dòng)通信的部署還有一塊是室內(nèi)分布系統(tǒng)，這部分系統(tǒng)也不存在拆掉的情況，升級(jí)到5G的時(shí)候，只需要在上面增加一些5G的接入點(diǎn)而已。
5G從開始商用到達(dá)到目前4G的覆蓋水平還需要很多年，在5G還沒有覆蓋到的地方，用戶至少還應(yīng)該獲得4G原有的通信能力，所以5G商用后不等于4G網(wǎng)絡(luò)就沒用了，兩個(gè)網(wǎng)會(huì)并存較長時(shí)間。
2018年年中，工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，三大運(yùn)營商的4G總戶數(shù)突破了10億大關(guān)。盡管聽起來規(guī)模很龐大，但由于存在“一人注冊(cè)多個(gè)號(hào)碼”的情況，4G所覆蓋的人群遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到10億。面對(duì)這種情況，另外一種聲音也傳了出來：4G人口還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模覆蓋，就要實(shí)施5G商業(yè)化，是否顯得操之過急？
對(duì)于這種質(zhì)疑，鄔賀銓認(rèn)為，盡管4G網(wǎng)絡(luò)還在逐步完善，但從當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求來看，4G網(wǎng)絡(luò)條件下已經(jīng)有點(diǎn)困難了，比如4K電視、8K電視等，要求的帶寬更寬，而原有的容量、頻率不夠了，這個(gè)時(shí)候就必須得有5G了。正如在4G開始商用時(shí)，我們不會(huì)想象到微信會(huì)發(fā)展到全媒體，而短視頻等也是在4G提速降費(fèi)后興起的。只要網(wǎng)絡(luò)能力有了，各種新業(yè)態(tài)會(huì)產(chǎn)生出來。
鄔賀銓特意提到了一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景：大連接。據(jù)鄔賀銓介紹，現(xiàn)在5G目標(biāo)是一平方公里支持100萬個(gè)傳感器上網(wǎng)，比如長安街上的雙八車道，如果并排擠滿了車，每個(gè)車上有幾十個(gè)傳感器。那一平方公里可能就有非常多的傳感器了。這個(gè)時(shí)候4G是做不到的，只有靠5G才能保證這一百萬個(gè)傳感器同時(shí)連上網(wǎng)。
此外，工信部的數(shù)據(jù)顯示，截止到2018年年底，中國的移動(dòng)用戶一個(gè)月下載的流量超過6GB，2018年平均用戶月流量是2017年的2.6倍，照此發(fā)展下去現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)是支持不了的。所以從業(yè)務(wù)的需要來看，到了4G升級(jí)換代的時(shí)候了。鄔賀銓強(qiáng)調(diào)，每一代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)差不多要工作十年，盡管4G商業(yè)化現(xiàn)在僅五年左右，但上馬5G，不可能是再過五年才考慮的事情。“5G出現(xiàn)沒有說要把4G拆掉，它還會(huì)并存一段時(shí)間?！?/p>
實(shí)力辟謠！5G基站究竟有沒有輻射？
3月中旬，據(jù)外媒報(bào)道，芬蘭當(dāng)?shù)乇l(fā)了一場(chǎng)大規(guī)模抗議，有超過2300人在請(qǐng)?jiān)笗虾灻?，要求芬蘭政府完全禁止5G技術(shù)，其中一個(gè)關(guān)鍵理由是5G基站的位置比4G基站更密集，增加了公民暴露在潛在危險(xiǎn)輻射中的危險(xiǎn)。
自從3G建設(shè)以來，有關(guān)基站輻射的問題就不絕于耳，很多居民小區(qū)也都向運(yùn)營商發(fā)起了抗議，要求不能部署基站。到了5G時(shí)代，有用戶稱“5G是微波毫米波，基站帶來的輻射會(huì)比4G更大”。對(duì)于這種擔(dān)心，身為院士的鄔賀銓表示，移動(dòng)通信的輻射與人體健康的關(guān)系，目前缺乏足夠的數(shù)據(jù)來判斷究竟有多大的影響。
但鄔賀銓也強(qiáng)調(diào)，中國的移動(dòng)通信基站的輻射標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)嚴(yán)格于美國和歐洲的，是比他們更嚴(yán)格?！按蛞粋€(gè)比方，就算你離基站幾米之外，它比微波爐的輻射還要低，而且不會(huì)有人長期工作生活在基站幾米的范圍內(nèi)。”5G的基站密度是4G的好幾倍，但5G的蜂窩半徑小，其基站的發(fā)射功率比4G低。
以下為騰訊科技對(duì)話鄔賀銓實(shí)錄：
騰訊科技： 5G給普通用戶最直觀的感覺就是速度變快了。除了速度之外，相比3G、4G，5G帶來其他的變化還有哪些？
鄔賀銓：移動(dòng)通信最重要的表征是數(shù)據(jù)率。1G的時(shí)候是不能傳數(shù)據(jù)的，2G的時(shí)候只能傳短信，也基本上沒有什么數(shù)據(jù)率。3G可以說有數(shù)據(jù)了，4G更快一些。數(shù)據(jù)率這個(gè)詞，可能在一般的用戶感覺就是速度。速度是在時(shí)間維度上的概念，實(shí)際上數(shù)據(jù)率另一個(gè)維度，是業(yè)務(wù)的帶寬。
以前只能傳輸語音，現(xiàn)在可以有視頻。你要下載一個(gè)高清視頻，你要下載完，這個(gè)快的前提是有沒有足夠的帶寬，如果沒有足夠的帶寬，那就要變慢。所以速度只是衡量數(shù)據(jù)率的一種方式。
數(shù)據(jù)率也僅僅是5G的一個(gè)方面。5G除了數(shù)據(jù)率以外還有一個(gè)指標(biāo)是大連接，也就是說你能不能同時(shí)支持更多的用戶接進(jìn)來。否則的話你就適應(yīng)不了未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要。
此外，5G還有一個(gè)維度是高可靠和低時(shí)延。在工業(yè)上應(yīng)用需要的可靠性更高，比如說民航、高鐵。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，也要求時(shí)延更短，響應(yīng)更快。
所以速度僅僅是數(shù)據(jù)率的一個(gè)方面，而數(shù)據(jù)率本身也不是5G的唯一指標(biāo)。實(shí)際上，它還有另外的指標(biāo)，所以5G跟4G比不僅僅是更快而已，它預(yù)示著支持的業(yè)務(wù)類型更多，應(yīng)用范圍更廣。
騰訊科技：2013年4G正式放牌。當(dāng)時(shí)看到三大運(yùn)營商建4G基站可能達(dá)到了上百萬個(gè)，現(xiàn)在突然變成到5G時(shí)代，這些基站是不是變成一堆廢鐵了？
鄔賀銓：去年年底統(tǒng)計(jì)，三個(gè)運(yùn)營商加起來的基站數(shù)大概是650萬個(gè)，其中4G是372萬個(gè)。到了5G時(shí)代，如果跟4G一樣的覆蓋的話，基站數(shù)是4G的4到5倍。那就是說上千萬個(gè)。
首先，現(xiàn)有的基站是不夠的，還要增多。原有這幾百萬個(gè)基站是不是變廢鐵？不會(huì)?；纠锩娴慕M成有兩部分。一部分是天線，還有站內(nèi)的電源設(shè)備等等。另一部分是基站的設(shè)備，從這部分設(shè)備而言，是要更換的。4G的設(shè)備不可能稍微改一下就變成5G了，這做不到。但是整個(gè)基站的電源、鐵塔這些是可以再用的。所以不存在全都作廢了。
另外移動(dòng)通信還有一塊是室內(nèi)，室內(nèi)有個(gè)分布系統(tǒng)。這部分系統(tǒng)，也不用拆掉，只是說在上面再增加一些5G的接入點(diǎn)而已。
騰訊科技：年初有個(gè)有個(gè)新聞?wù)f，芬蘭那邊爆發(fā)數(shù)千人的大規(guī)?？棺h，抗議布局5G，因?yàn)樗麄儞?dān)心5G的輻射非常大。這種說法是否可靠？
鄔賀銓：關(guān)于電磁輻射，一直以來是一個(gè)問題，大家都在爭論移動(dòng)通信的電磁輻射如何?，F(xiàn)在沒有證據(jù)說明移動(dòng)通信的輻射會(huì)遭至生病，但是也沒有證據(jù)證明移動(dòng)通信的輻射就一定不會(huì)生病。這跟轉(zhuǎn)基因有點(diǎn)類似吧。但是我可以說中國的移動(dòng)通信基站的輻射標(biāo)準(zhǔn)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)嚴(yán)格于美國和歐洲的，是比他們更嚴(yán)格。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)多嚴(yán)？大家可能沒有感覺，實(shí)際上就算你離基站幾米的半徑之外，它比微波爐的輻射還要低得多。但人基本上不會(huì)跑到幾米半徑之內(nèi)吧。
另外，5G時(shí)代工作在微波、毫米波階段，但是實(shí)際上它的傳播距離是很短的，這也就意味著輻射半徑更小，所以你只要不那么靠近，你是不會(huì)受到影響的。
我剛才說了，5G的基站數(shù)是4G的4到5倍。這意味著5G蜂窩的半徑更小，也就是基站的發(fā)射功率比4G還要低。那輻射的影響，從功率角度還要更低一些。
騰訊科技：現(xiàn)在4G布局還沒有做到完全覆蓋，現(xiàn)在就上馬5G是不是顯得有些操之過急了？
鄔賀銓：4G的產(chǎn)品是成熟的，但4G的網(wǎng)絡(luò)是要不斷完善的。移動(dòng)通信的運(yùn)營商在建網(wǎng)，總是從城市的熱點(diǎn)開始，然后慢慢地覆蓋到城市其他部分，再延伸到鄉(xiāng)村。在邊緣地區(qū)，運(yùn)營商會(huì)考慮投資成本能不能回收。所以會(huì)有一個(gè)逐步完善覆蓋的過程，包括室內(nèi)也一樣，一下子不可能把所有的房子室內(nèi)覆蓋都那么好。
另外，移動(dòng)通信的城市建設(shè)是日新月異的，一會(huì)兒這個(gè)地方修一個(gè)立交橋，一會(huì)兒建一棟樓來，電磁波的傳播環(huán)境是不斷發(fā)生變化。再加上人的流動(dòng)，車的流動(dòng)，這不是固定的。所以移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是需要不斷地完善，永遠(yuǎn)都會(huì)如此。即便再過十年，也會(huì)如此。
現(xiàn)在從業(yè)務(wù)來看，4G已經(jīng)感受到比較困難了。原因是什么呢？隨著我們的業(yè)務(wù)帶寬的上升，比如說4K電視、8K電視，將來也會(huì)體現(xiàn)在手機(jī)上。這個(gè)時(shí)候要求的帶寬更寬，而原有的容量不夠了，或者說原來的頻率不夠了。有人說把現(xiàn)在5G準(zhǔn)備用的頻率給4G不就可以嗎？即便給了4G，4G原來的產(chǎn)品沒有工作這個(gè)頻率，他還是要重新開發(fā)的。
那么，你就要衡量一下，我重新再按4G的標(biāo)準(zhǔn)，用新的頻率來寫產(chǎn)品，還是我直接跳到5G的標(biāo)準(zhǔn)去做？5G標(biāo)準(zhǔn)的頻譜利用率更高，而且考慮到未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等等的應(yīng)用。
平均中國每一個(gè)移動(dòng)用戶，每個(gè)月下載的流量，去年年底大概是5GB，差不多是一年翻一倍。再往上翻，現(xiàn)有的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)是支持不了的。所以從業(yè)務(wù)的需要來看，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平均是有這么個(gè)需求。所以網(wǎng)絡(luò)是需要更新。每一代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)差不多要工作十年，你現(xiàn)在不考慮，十年以后考慮就晚了。另外，5G出現(xiàn)沒有說要把4G拆掉，它還會(huì)并存一段時(shí)間。
騰訊科技： 5G的到來，會(huì)催生哪些新的應(yīng)用場(chǎng)景呢？
鄔賀銓：5G有三大應(yīng)用場(chǎng)景。一個(gè)叫增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，就是比現(xiàn)在的4G更快。比如說4K、8K，還有3D電視，還有VR、AR。VR、AR在4G時(shí)代沒法讓用戶滿意，那只能等到5G。
第二個(gè)應(yīng)用，高可靠、低時(shí)延?，F(xiàn)在車聯(lián)網(wǎng)開始發(fā)展了，是不是一定無人駕駛倒不見得，但是輔助駕駛總是有用的。而輔助駕駛要求車跟地面基礎(chǔ)設(shè)施，比如車跟紅綠燈、停車場(chǎng)，車跟地面的所有環(huán)節(jié)，加油站、充電樁等等都要發(fā)生聯(lián)系。車聯(lián)網(wǎng)有助于安全，當(dāng)車開到時(shí)速一百多公里的話，安全是特別重要的。
怎么保證安全？時(shí)間就是生命。所以要求高可靠、低時(shí)延。所謂低時(shí)延就是空中接口的延時(shí)不能超過一毫秒。
另外高可靠、低時(shí)延不僅在車聯(lián)網(wǎng)，還用在遠(yuǎn)程醫(yī)療，也要求非常可靠。還用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，也叫產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)上的應(yīng)用，比如民航、高鐵這些都要求非?？煽?。所以，這個(gè)是5G另外一大應(yīng)用場(chǎng)景。
第三個(gè)場(chǎng)景就是大鏈接。現(xiàn)在目標(biāo)是一平方公里支持100萬個(gè)傳感器上網(wǎng)。什么場(chǎng)景有100萬個(gè)傳感器呢？就是一些大的工廠，有很多傳感器?；蛘哒f雙八車道的馬路，并排擠滿了車，每個(gè)車上有幾十個(gè)傳感器。那一平方公里可能就有非常多的傳感器了。這個(gè)時(shí)候4G是做不到的，只有靠5G的，才能保證這一百萬個(gè)同時(shí)連上網(wǎng)。
5G的很多應(yīng)用會(huì)帶來一些整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的開發(fā)，包括芯片，顯示屏、電池。正因?yàn)?G的帶寬這么寬，流量這么大，所以電池的待機(jī)時(shí)間要長，電池技術(shù)也要新的進(jìn)步。
運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)也會(huì)有很多新的技術(shù)創(chuàng)新和變化，這里面有很多網(wǎng)絡(luò)管理的應(yīng)用。將來的業(yè)務(wù)也不簡單，是按流量收費(fèi)還是流量包月，要區(qū)分業(yè)務(wù)的類型，區(qū)分你的服務(wù)質(zhì)量，所以業(yè)務(wù)的管理會(huì)更復(fù)雜，5G實(shí)際上是為大數(shù)據(jù)、人工智能創(chuàng)造了很多應(yīng)用機(jī)會(huì)，會(huì)帶動(dòng)這些方面人才的需求。
騰訊科技：剛才我們談到這么多，更多是5G是在應(yīng)用層面方面給我們帶來了一些改變。5G能否給基礎(chǔ)科學(xué)的探索帶來一些幫助？
鄔賀銓：當(dāng)然能了，現(xiàn)在要探索更高的頻段，這里面就有很多基礎(chǔ)研究問題。頻率越高，傳播越差。但是某些頻段的窗口是不一樣的。比如說有些頻段，對(duì)下雨太敏感，有些頻段對(duì)樹葉很敏感，必須研究電磁波的傳播。
實(shí)際上移動(dòng)通信現(xiàn)在發(fā)展可以說，一些技術(shù)已經(jīng)到了理論的瓶頸了。按理論算，最多也只能這樣，改進(jìn)也不多了。很多時(shí)候靠什么呢？要靠數(shù)學(xué)的、物理的最基礎(chǔ)的技術(shù)，來幫助提供分析，包括未來的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)怎么組織?，F(xiàn)在大家上網(wǎng)是隨機(jī)的，但是如果網(wǎng)絡(luò)上不能很好地掌握流量，不能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)，那就意味著網(wǎng)絡(luò)一些地方是浪費(fèi)的，一些地方是不夠的。
騰訊科技：您對(duì)移動(dòng)通信這個(gè)領(lǐng)域的后輩們有什么寄語嗎？
鄔賀銓：從事通信行業(yè)的人，應(yīng)該說總體上還是幸運(yùn)的。因?yàn)橥ㄐ攀亲鳛橐粋€(gè)國家的基礎(chǔ)設(shè)施，無論未來技術(shù)怎么進(jìn)步，總是不能取代的。
通信這個(gè)行業(yè)是技術(shù)更新比較快的。它本身是一個(gè)IT行業(yè)，隨著摩爾定律，它本身也會(huì)更新比較快。所以有很多創(chuàng)新的空間，這對(duì)于有志于從事這個(gè)專業(yè)的年輕人來講，這是一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。
現(xiàn)在通信不僅僅服務(wù)于消費(fèi)者了，它還服務(wù)于產(chǎn)業(yè)，成為我們社會(huì)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)新的引擎。所以通信會(huì)發(fā)揮更大的作用。
現(xiàn)在的通信已經(jīng)變成群體的行為，不是一個(gè)人可以去做的。它需要有團(tuán)隊(duì)精神，不是靠個(gè)人的小聰明就能夠解決這個(gè)問題。搞通信也需要不斷地學(xué)習(xí)，很多在這個(gè)行業(yè)的人感到壓力，新一代的人，新的技術(shù)，新的知識(shí)，如果你不能很好地學(xué)習(xí)，那你就會(huì)落伍了。
所以，通信行業(yè)競爭也是很激烈的，總的來講，有空間，有創(chuàng)新的空間，但是有很大的壓力，處于競爭的焦點(diǎn)之中。
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