5G時代將會長期與4G并存

隨著各個國家都在加大對5G的研發(fā)投入，以及陸續(xù)商用測試，5G儼然已經(jīng)成為了2019年最重要的技術(shù)風(fēng)口。

騰訊科技近日發(fā)起“5G講壇”系列策劃，邀請行業(yè)專家、企業(yè)高管、投資人士等眾多知名人物，詳細解讀關(guān)于5G的各種疑問。第七期：對話中國電子科技集團公司第七研究所教授級高級工程師李進良。

嘉賓簡介

李進良，中國電子科技集團公司第七研究所教授級高級工程師。信息產(chǎn)業(yè)部電子科學(xué)技術(shù)委員會委員，享受政府特殊津貼專家，中國移動通信聯(lián)合會常務(wù)理事，中國通信學(xué)會會士。

劃重點

1、5G不僅僅是移動互聯(lián)網(wǎng)有需求，物聯(lián)網(wǎng)也有。移動互聯(lián)網(wǎng)要解決人和人的連接，物聯(lián)網(wǎng)要解決物和物的連接，還有解決人和物的連接，在這種情況下，就產(chǎn)生了爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長。

2、4G時代都是各個行業(yè)獨自為戰(zhàn)，到了5G時代就是眾多的垂直行業(yè)要跨行業(yè)、跨領(lǐng)域融合，就會產(chǎn)生更多的業(yè)態(tài)和新的商業(yè)模式，是今后新價值的增加點。

3、4G當(dāng)前還是有很大的用處，所以未來比較長的時間4G、5G要并存，4G不會馬上退市?，F(xiàn)在需要的是讓2G退市。

以下為對話李進良教授實錄：

騰訊科技：很多國家、企業(yè)都在說要大力發(fā)展5G技術(shù)，5G究竟有哪些特征，讓我們?nèi)绱丝粗剡@項技術(shù)？

李進良：對這個問題需要和前面四代聯(lián)系起來才能說清楚，5G和前面四代有個很大不同的特征：1G主要的標(biāo)志性技術(shù)是頻分多址（FDMA），2G的標(biāo)志性技術(shù)是時分多址（TDMA），3G的標(biāo)志性技術(shù)是碼分多址（CDMA），而4G是正交頻分多址(OFDMA)。1G、2G、3G、4G都有一個標(biāo)志性換代的標(biāo)志，每一代比前面一代的頻譜效率或數(shù)據(jù)速率都依次提高了。到了現(xiàn)在5G，由于現(xiàn)在新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，比如說人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算，有跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的融合，所以對于移動通信的技術(shù)提出了更高的要求。

前面四代都是滿足人和人的通信，但是剛才說的科技革命，是希望移動通信不是僅僅滿足人和人的通信，而是要轉(zhuǎn)到物和物、人和物的智能互聯(lián)，也就是物聯(lián)網(wǎng)。

5G是有兩大驅(qū)動力，第一個是移動互聯(lián)網(wǎng)，第二個是物聯(lián)網(wǎng)。現(xiàn)在的需求是希望速率更高，到目前還沒有什么革命性的技術(shù)，還是用4G的技術(shù)，可以叫做4G的加強，還是用正交頻分多址，還有MIMO，也就是多輸入多輸出的天線。

但是你要滿足人和物、物和物連接的需要，就產(chǎn)生了新的技術(shù)要求，就必須要時延非常短，要高可靠，要大量的連接。原來1G、2G、3G、4G的時候，沒有這些需求，就不會在每平方公里有百萬個連接，沒有這么大。但物和物連接就不同了，比如說你和我現(xiàn)在連接是我們兩個人的，但是要是我家里的連接，我家里起碼十幾個電器，像電冰箱、微波爐、空調(diào)等等，每一個物件都要連接，這樣就產(chǎn)生了一大堆的連接數(shù)。

另外將來要無人駕駛，要用機器人實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，就必須時延要求短，要短到一個毫秒。這樣一來5G和原來四代有大的不同，要極低時延，極低的，不是一點點，是毫秒級的。要高可靠，要有大的連接。

原來4G可能幾十個毫秒，到了5G是一個毫秒。連接數(shù)，在一平方公里內(nèi)要連接一百萬以上。再就是流量密度，同一塊地方比如同一平方公里的地方要比原來的4G有更大的吞吐量，大十倍以上。

另外5G還有三個主要的效能，第一是頻譜效率，就是單位頻譜資源提供的吞吐量，提升5~15倍，也就是同樣的頻段寬度提供的吞吐量，要比4G要提高幾倍到十幾倍。第二是能源效率，同樣一個焦耳能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的比特數(shù)，要比4G提高百倍以上。第三是成本效率，每單位成本所能傳輸?shù)谋忍財?shù)，提升百倍以上。同樣花的錢5G要便宜，也就是說又要馬兒跑得快，又要馬兒吃的少。

由于5G與前4代以不同多址接入技術(shù)革新為換代標(biāo)志大大不同，5G的概念便由過去的無線技術(shù)為主向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸，由“標(biāo)志性能力指標(biāo)”與“網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)”來共同定義。5G是什么？就不是像前4代那樣一句話可以定義的，而是移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，在傳承前4代優(yōu)良基因的基礎(chǔ)上，綜合采用無線與網(wǎng)絡(luò)多種先進技術(shù)比4G提高10倍以上性能，最終實現(xiàn)的全球統(tǒng)一的新一代移動通信網(wǎng)。

騰訊科技：4G在2013年剛剛商用，現(xiàn)在就開始5G商業(yè)化，這樣是否有些操之過急？

李進良：這些其實都是移動互聯(lián)網(wǎng)時代的觀點。我剛才談了5G不僅僅是移動互聯(lián)網(wǎng)，而是物聯(lián)網(wǎng)，要解決人和人的連接，還要解決物和物的連接，還有解決人和物的連接，在這種情況下，就產(chǎn)生了爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長。

比如說我們要VR、AR，4G滿足不了這些要求。有海量的設(shè)備要連接，很多物要連接，這些4G也滿足不了。由于人工智能的發(fā)展，可以無人駕駛、無人工廠，這樣就必須要有非常低的時延。由于不斷涌現(xiàn)的這些需求，4G不能滿足要求。加上剛才說的人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算的發(fā)展，這些就促成了人們都覺得要搞一個比4G更全面、更快、更好的系統(tǒng)，5G就是這么來的。

如果僅僅是通話、僅僅是人和人的通信，4G還可以湊合，但是也有些不行了，比如說體育競賽，我在家里面不能到現(xiàn)場去，我希望能看到現(xiàn)場的競賽，這時候4G就滿足不了了，必須用5G很高的速率能夠高清晰的、超高清晰的直播。

當(dāng)然，4G還是有很大的用處，所以未來比較長的時間4G、5G要并存，4G不會馬上退市。到今天為止，我覺得2G是需要退市了，現(xiàn)在聯(lián)通已經(jīng)開始讓2G退市了，中國移動的包袱很重，原來GSM搞的很大、用的人很多，所以退市起來就困難的多一些了。4G還有需要，還會和5G并存相當(dāng)長的時間。

騰訊科技：4G催生了中國移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)，到了5G時代，會帶哪些產(chǎn)業(yè)帶來機遇？

李教授：4G改變生活，5G改變社會，2017年的時候到中國來的留學(xué)生，特別是非洲國家的學(xué)生，他們深切感受到由于4G的發(fā)展，中國的應(yīng)用非常方便，比如移動支付、網(wǎng)絡(luò)購物、共享單車等等，“新四大發(fā)明”的順口溜的確是“出門不用帶錢包，市里單車隨處跑，外賣很快送到家，高鐵四通又八達”。這就是4G改變了生活。

5G時代的使用價值在哪里呢？我們過去有個“老3C”，第一個是通信（Communication），第二個是消費電子（Consumer），第三個是計算機（Computer）。5G時代就要轉(zhuǎn)向新的3C，第一個是連接（Connect），第二個是控制（Control），第三個是融合（Convergence）。

過去的就是人和人的連接，到了5G是人和物、物和物的連接，叫做萬物互聯(lián)。過去通信只是信息的交互流動，到了5G的時候，信息流是通過控制行為實現(xiàn)工業(yè)自動化、自動化，比如說遠程醫(yī)療、遠程教育。過去都是各個行業(yè)獨自為戰(zhàn)，到了5G時代就是眾多的垂直行業(yè)要跨行業(yè)、跨領(lǐng)域融合，就會產(chǎn)生更多的業(yè)態(tài)和新的商業(yè)模式，是今后新價值的增加點。

總而言之，5G將通過創(chuàng)新應(yīng)用改變社會。使用5G網(wǎng)絡(luò)的不僅是人，還有各種物體，比如廚房里煤氣監(jiān)測儀與控制中心的網(wǎng)絡(luò)連接、物流倉庫里機器人與貨架的連接等等。5G網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應(yīng)用，跟整個社會運行都強關(guān)聯(lián)。我們可以從5G創(chuàng)新應(yīng)用場景作為典型來分析：

自動駕駛領(lǐng)域?；?G的毫秒級網(wǎng)絡(luò)時延與極高可靠性必然促使車聯(lián)網(wǎng)的自動駕駛技術(shù)高速發(fā)展，這是5G可預(yù)見的主要應(yīng)用領(lǐng)域；當(dāng)無人物流車、無人出租車、無人公交車等等獲得廣泛應(yīng)用之后快遞小哥、出租車司機、公交車司機這些行業(yè)的從業(yè)人員將面臨失業(yè)，社會分工中的這一類人群即將消失。

自動駕駛未來的汽車上的5G設(shè)備帶寬會做到1個G，可以看作是一種大型移動終端，除了汽車上需要大量傳感器與5G終端設(shè)備之外，沿著汽車的道路兩邊實際上有大量傳感器與5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它不停地要把汽車運營、管理、加油站、充電樁、維修站等的數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)絡(luò)上，同時還要有反饋，這對整個道路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)會有很大帶動，這勢必影響一大批與交通相關(guān)具有共同的物質(zhì)條件和生活方式而互相聯(lián)系起來的人群。

健康醫(yī)療領(lǐng)域。應(yīng)用5G技術(shù)于智慧健康產(chǎn)業(yè)的遠程醫(yī)療、醫(yī)療影像診斷，通過仿生人眼機理的雙攝像頭獲取人體器官、手術(shù)等的立體信息大數(shù)據(jù)流，經(jīng)5G的1Gbps超高用戶體驗速率技術(shù)遠程傳輸?shù)疆惖?，通過雙屏立體觀象器不失真的立體顯示圖像和視頻，實現(xiàn)實時監(jiān)控醫(yī)療情況，對偏僻鄉(xiāng)村實施遠程條件下的會診、影像、超聲、心電、手術(shù)等；這樣醫(yī)院的布局及人們就醫(yī)的物質(zhì)條件和生活方式必然面臨重大變革。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。5G技術(shù)與工業(yè)控制深度融合，如汽車智造、智慧油田支撐先進制造業(yè)智能化發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是基于新一代信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài)，是工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)以人工智能的機器人代替藍領(lǐng)勞動的無人工廠、無人商店等等興起之后，傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)工人必將升級為具有高級科技學(xué)識的工程技術(shù)人員。

智慧城市領(lǐng)域。將5G技術(shù)應(yīng)用到城市管理中，如智能抄表、智慧校園、智慧社區(qū)、智慧家庭等；將改變信息交互方式，提高實時信息處理能力、加快響應(yīng)速度，增強業(yè)務(wù)彈性和連續(xù)性，提高城市智慧管理水平，促進社會各項事業(yè)的全面和諧發(fā)展。城市的政府機關(guān)，電、水、氣、熱、信息等管網(wǎng)以及物業(yè)管理的機構(gòu)組成，相關(guān)人群的職能分工必然改觀。

超高清視頻領(lǐng)域。隨著5G率先成熟的應(yīng)用，如面向智慧冬奧的5G超高清視頻、8k+VR即攝即傳直播互動應(yīng)用將使得文體娛樂進入4k/8k時代；在重大活動現(xiàn)場和重要地點實現(xiàn)超高清視頻支持，推動超高清視頻產(chǎn)業(yè)AR/VR等和5G產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展成新興產(chǎn)業(yè)形態(tài)。要知道，現(xiàn)在一部好的十幾分鐘的VR視頻，體量就有十多個G甚至幾十個G，想在線看，得等5G的速度。到了5G時代，由于更高的速度、更低的時延等等，大家隨時隨地都能使用更高網(wǎng)速要求的應(yīng)用，如在線看VR影視、玩VR游戲等等。這勢必使得文體娛樂行業(yè)發(fā)生革命性的變化。

騰訊科技：5G的網(wǎng)速要比4G速度要快很多，可能是幾十倍的差距。5G比4G網(wǎng)絡(luò)更快的背后的技術(shù)原因是什么呢？

李進良：這是有兩個因素，第一個因素是中國從3G開始，使用的多天線就是MIMO技術(shù)，多輸入、多輸出。在3G我們TD-SCDMA的時候是多根智能天線，它是利用無線傳播的窄波束，就是讓傳輸信號集中在一個方向上，所以可以提高傳輸距離，也提高服務(wù)的用戶數(shù)，提高系統(tǒng)的容量。

到了4G還是這個技術(shù)，它是沿著既定的方向前進，4G的時候多天線變成大規(guī)模天線，原來我們是2根天線收、2根天線發(fā)，后來提高到4根天線發(fā)、4根天線收，到了5G是64根天線發(fā)、64根天線收，還有128根天線收和發(fā)?，F(xiàn)在正在研究1024根天線，在理論上和實踐上，都證實了MIMO技術(shù)可以提高速率，可以擴大系統(tǒng)的容量。

5G從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面也有很大的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也只有我們中國3G TD-SCDMA開始使用軟件無線電，用軟件來提升各種硬件的功能，來改善不同的算法，這樣來提高運行的速率。

為了要滿足更大的容量，5G在網(wǎng)絡(luò)方面要超密集組網(wǎng)，比如說奧運會，至少奧運會的比賽現(xiàn)場一下子涌入成千上萬的人，大家都一塊用手機，這時候原有的3G、4G都不夠用的。這時候為什么慢呢？就是用的人多了，就把速率拉下來了。5G這時要“超密集組網(wǎng)”，可以在這個局部的熱點區(qū)域，比如說運動場、校園、地鐵來滿足很多人的需要。如果能力很強，你再多也不要緊，所以速率就不會降下來。所以說5G速率的提高，一個是用MIMO技術(shù)，一個超密集組網(wǎng)術(shù)。超密集組網(wǎng)技術(shù)將來就要用到毫米波了，美國在毫米波的應(yīng)用上面他們是做了很多工作的，中國今年還需要繼續(xù)做測試。

騰訊科技：普通用戶很關(guān)心的話題就是基站輻射，您認為5G的輻射真的有這么夸張嗎？已經(jīng)會達到影響人類身體健康這么一種程度嗎？

李進良：關(guān)于輻射的問題，國際上為了保證人類的健康有一個標(biāo)準(zhǔn)，我們中國有一個比國際還要更嚴格的標(biāo)準(zhǔn)。一個網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、站址選擇和業(yè)主商談、設(shè)備進場、安裝、施工等等環(huán)節(jié)，所以這個方面任何一個環(huán)節(jié)阻礙都會影響施工進度。特別是城市規(guī)模大，構(gòu)造也復(fù)雜?，F(xiàn)在環(huán)保意識加強，關(guān)注基站輻射，所以產(chǎn)生了基站選址難、進站難等等麻煩。

2008年，當(dāng)時我們國家承諾2008年奧運會的時候，要用上中國的TD-SCDMA的3G。當(dāng)時中國移動就碰到了困難，很多選址選不上，老百姓不讓進去，所以后來北京市重視了這個問題。廣州由于市領(lǐng)導(dǎo)的重視，采取先外圍、后中心的建設(shè)方針，凡是市政建設(shè)中適合站址的，都首先來提供應(yīng)用。還有一個是充分利用原來基站的站址來共用，所以當(dāng)時在廣州采取這些措施之后，共用達到了80%。后來北京市政府把市政當(dāng)中的公共建筑拿來應(yīng)用，就解決了這些問題。

現(xiàn)在到了5G時代，我認為這個問題更容易解決了。為什么？建立了一個鐵塔公司，用不著三大運營商自己找地址了。鐵塔公司的東西，大家可以共用了。原來我到一個地方去，這個山頭有一個鐵塔是中國移動的，不遠的地方又有一個鐵塔是中國聯(lián)通的，現(xiàn)在有了鐵塔公司之后，三個運營商都可以掛到這些鐵塔上面了，現(xiàn)在的設(shè)備都做的很小了。所以政府的重視、鐵塔公司的成立，還有媒體要進行宣傳。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，特別是按照中國比較嚴格的標(biāo)準(zhǔn)，對人體是沒有太大的影響。

對輻射的恐懼，實際上是人們在環(huán)保意識加強以后產(chǎn)生的一種恐懼，所以這需要媒體把這個標(biāo)準(zhǔn)、危害性說清楚。就像我們現(xiàn)在5G用的頻率，比微波爐頻率高一點。這個問題需要媒體跟老百姓宣傳，希望我們政府把一些公共建筑拿來用，來減少這個矛盾，把鐵塔公司的鐵塔共用起來，不要三個運營商都去造站址，這樣5G的問題應(yīng)該說更容易解決。

最后我想再多說幾句話， 5G是一系列科技革命的奠基石，是工業(yè)制造2025的助推器，所以我們必須全國一條心，群策群力。我們一定要把5G這一仗打贏，五年之后中國大不一樣了。

不僅僅是幾個運營商或者通信行業(yè)，還有各個垂直行業(yè)，像醫(yī)療、城市安全、電力、交通都要協(xié)同起來，都要把各自的垂直行業(yè)和5G結(jié)合起來，我們就可以實現(xiàn)5G改變社會。