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              5G:萬物連接平臺 智能世界基石

              童文 原創 | 2019-02-12 12:17 | 收藏 | 投票
              關鍵字:5G 智能世界 

               

                2019年是5G產業進入全面商用的關鍵一年,全球5G網絡的部署已經啟動。

                2018年6月,5G獨立組網標準凍結,5G完成了第一階段全功能eMBB標準化工作;12月6日, 中國三大運營商獲得全國范圍5G中低頻段試驗頻率使用許可;2019年1月10日,工信部宣布發放5G臨時牌照,拉開我國5G商用建網的大幕。

                在數字化轉型浪潮的推動下,5G將開啟移動互聯網的新階段。特別是,5G網絡的初期部署將 (1)普及移動互聯網極致的用戶體驗;(2)推動物聯網創新,進而推動移動互聯網產業的新一代轉型。

                具有超級連接能力的5G網絡,將承載10億個場所的連接,50億人的連接,500億物的連接,把數字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織,構建萬物互聯的智能世界。 

                另一方面,具有超級連接能力的5G網絡,將與數字化驅動技術、實時大數據、云技術、人工智能融為一體,帶來產業的革命性變化:也就是,連接平臺化、萬物在線化、全云化、萬物即插即慧。

                5年前,在產業定義5G階段,我們對5G技術指標有明確訴求:

                1-20Gbps的峰值速率

                10-100Mbps的用戶體驗

                1-10毫秒的端到端延時

                1-100倍的網絡能耗效率提升

                不忘初心,5G的這些基本能力將在2019年兌現。

                以下,我們對具有原生的超級連接能力5G網絡的能力,及其對產業的轉型和變革進行進一步的解讀。

                一、極致用戶體驗的拐點

                5G-eMBB是用戶體驗的轉折點。

                基于互聯網TCP/IP協議的基本技術原理,當網絡容量是應用流量的4~5倍時,網絡的擁塞和延時趨近于零。

                也就是說,5G的G比特級接入速率,已經超越互聯網接入,以及視頻通信應用流量的基本速率,終端用戶體驗開始發生本質變化,進入“無限網絡容量”的體驗時代,即終端用戶感受就像網絡有無限的容量。

                目前,全球70%的運營商已經提供流量不限的MBB業務,并且其中40%的運營商已經由此帶來ARPU提升的經濟效益。流量不限的MBB模式已經成為移動運營商下一個增長的驅動力。

                5G的來臨,適逢其時,是流量不限的MBB模式的原生平臺。同樣,5G的G比特級接入速率,已經超越固定互聯網接入的基本速率需求,5G也是流量不限的FBB模式的原生平臺。

                全球已經有230張網絡開始進行WTTX的改造,WTTX的用戶數大幅增長;在歐洲,WTTX的速率已經超越固網的接入速率;在美國,基于毫米波頻段的WTTX是5G預商用的第一個商業模式。總之,5G是固移融合的原生平臺。

                更進一步,5G的G比特級接入速率,是云游戲的原生平臺,將使能50Mbps速率,20毫秒延時,小于15%的抖動的云游戲業務大規模普及。

                從5G-eMBB新生業務的角度來看,5G的G比特級接入速率,將使AR技術得到更加廣泛的應用,許多行業的現場維護與現場服務也將因此受益。

                比如,經驗豐富的工程師資源稀缺,而即使有經驗豐富的工程師,一年也只能前往數個偏遠的站點提供現場服務。借助5G-eMBB網絡和AR技術,那些尚處于培訓階段的工程師,只需通過手中的平板,就能立即獲取相關設備的信息,就能快速做出正確而最優的決策,而不再依賴于需要數年時間培養的經驗與直覺。經驗豐富的工程師,也可以通過5G網絡和AR應用,快速獲取設備的相關參考信息,在更短的時間內完成更多任務,從而為許多的產業的現場服務極大地提升效率。

                二、與世界零距離的用戶體驗

                5G系統的空口及無線接入網確保端到端低延時,從而使能VR等高端eMBB業務,特別是實時視頻業務和應用得到普及。

                多年的網絡用戶體驗研究表明,由于網絡延時遠低于人類的近百毫秒的視覺感知延時,網絡兩端的用戶具有身臨其境,天涯咫尺與世界零距離的體驗。5G是低延時原生平臺,進而使能所有eMBB業務與世界零距離的用戶體驗,也是VR/AR第一平臺。

                5G低延時原生平臺的廣泛部署,將催生物聯網創新與變革。

                5G在自動駕駛和工業等領域創造了全新的創新用例,隨著機器人機器學習等技術的進一步突破,5G技術的普及和全云化,將推動各行各業自身業務的提升,如制造業、運輸/物流業,智慧城市領域等。特別是,在5G原生低延時平臺的基礎上,很多行業的幾毫秒延時的實時應用,如輔助駕駛、自動駕駛、智能化的算力都需要盡可能下沉部署在終端設備附近,從而降低機器決策的延遲,5G低延時原生與認知計算的平臺,進而開啟萬物即插即慧的新時代。

                三、端到端網絡切片的5G網絡

                5G網絡為不同垂直行業服務運行在同一套物理基礎設施上,生成相互隔離的不同5G網絡切片,端到端的網絡切片將是實現5G使能全行業數字化的支柱型技術。為每個行業應用建設一張獨立的網絡顯然既不經濟也不現實,5G網絡就是一張物理網絡支持多個邏輯切片的原生平臺。

                端到端網絡切片的優勢之一:未來的業務和商業模式創新需要大量嘗試,但傳統的電信網絡往往需要論證數年之久才能投資上馬。基于端到端網絡切片技術,運營商就可以按需生成或撤銷邏輯切片,從而實現更快的網絡定制、試錯,以及實時的調優、改進。

                端到端網絡切片的另一個優勢:每個切片都是一個相對獨立的自治子系統,端到端的網絡切片的安全是5G網絡的獨特技術創新,針對不同的行業應用需求進行對端到端應用的可信安全適配。

                作為端到端整網切片的原生平臺,5G切片網絡的生成,也為運營商帶來新的機會,既是主動去引導需求,還是被動適應市場需求。這需要云管端協同的頂層設計及生態構筑,不然,切片只是一個管道。

                端到端切片與全云化,數字化,數字轉型,安全可信,基于機器學習的人工智能的結合使5G無線接入網將超越管道的角色,成為一個泛在平臺。

                四、安全可信的網絡架構

                與4G網絡一樣,5G網絡是原生的安全業務平臺。

                5G網絡采用強化的加密算法,接入認證一體化的能力。5G網絡架構延續4G的無線接入網與核心網的安全分離架構,即PDCP層加密和IPSec加密,從而無線接入網對用戶數據的不可見,確保5G網路無線接入的數據安全;核心網確保用戶認證和用戶隱私。

                隨著越來越多的生態合作伙伴參與到構建5G端到端服務中來,物聯網服務也正變得越來越復雜,提供安全的端到端服務,需要從網絡到用戶的整個過程中對安全性進行管理。

                5G網絡確保只有經過認證的設備才能聯網,網絡自動化的安全規范和入侵防御功能也得到進一步普及和增加。由此,進而確保企業業務的安全正常運行,大規模的安全規范自動化不僅能幫助管理海量的設備,還能保證這些設備整個生命周期里的安全。

                五、海量連接與網絡自動化

                5G網絡是原生的海量連接平臺,隨著5G技術可用性的成熟和升級,將加速萬物互聯,萬物在線化,即萬物默認在線。

                到2024年,聯網設備的數量預計將超過220億臺,人們已經無法手動管理數量如此龐大的連接設備,因此,網絡自動化是必由之路。

                從運營商的角度,管理數十億設備將是挑戰,而電信運營商也將升級自己的服務產品,來應對這一挑戰。

                從技術上,基于服務架構的5G核心網是網絡自動化的原生平臺;5G網絡將普及物聯網連接服務,由此衍生的電信服務提供商將更進一步,不僅為企業提供管理聯網設備的能力,而且可以在設備的整個生命周期內對其進行管理并確保其安全性。

                此外,5G的業務模式和定價模式的創新將發生巨大轉變, 越來越多的企業將改變自身的業務模式,從單一的產品銷售轉變到銷售增值服務。舉例來說,企業將不再僅僅購買一臺機器,還將購買相關服務。這種轉變也影響著電信運營商,促使其改變物聯網服務的業務與定價模式。

                六、5G網絡的前向兼容保護產業投資

                5G設計原則是前向兼容,以支撐5G網絡的敞口創新。

                第一階段標準R15版本基本上實現了所有5G的新特性和新能力,5G-NR標準的不斷演進將原生地支持新特性及新需求,如R16版本提供完整的高可靠連接能力,以及V-2X和工業物連網的基本能力。而這些業務的引入不需要重復建網投資。

                在5G網絡建設期,運營商關注的是網絡建設的低成本和高效率,5G網絡為產業提供10倍以上的每比特成本降低,以及大幅度的能效提升。

                2019年5G商用是全球主流電信運營的主流時間表。GSMA數據顯示,66個國家的154家運營商正在開展5G測試工作,預計到2025年將有110張5G網絡。盡管風云變幻,5G的陽光正在全球普照!

                總之,5G是萬物連接的原生平臺,是構建智能世界的基石。

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              博士,華為5G首席科學家
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