在解释“5G是什么”这个问题之前,首先需要解释“为什么需要5G”。随着移动互联网的不断发展,高清视频、VR/AR等新业务层出不穷,预计未来10年,移动通信网络将会面对1000倍的数据容量增长,10~100倍的用户速率需求,同时万物物联的发展以及工业4.0等垂直行业的渗透需求;而现有4G网络主要面向MBB(移动宽带)场景,设计技术标准为端到端时延30~50ms,下行100Mbit/s上行50Mbit/s的峰值吞吐量,如图1-2所示。当前的网络技术已经无法满足未来移动通信的需要,因此5G网络应运而生。
图1-2 5G与4G的性能差距
5G是国际电信联盟(ITU)制定的第五代移动通信标准,它的正式名称是IMT-2020。相比4G只面向MBB一种场景,5G致力于在eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量物联)、uRLLC(高可靠低时延)三个领域为用户提供服务,如图1-3所示。eMBB将提供更高的系统容量以及更快的无线接入速率,从而满足未来虚拟现实VR/AR、超清视频以及移动游戏等应用服务;mMTC方面,预计到2020年,各种物联网应用将得到广泛普及,智能电网、智能物流、智慧城市、移动医疗、车载娱乐、运动健身等海量物联需求将迅速填充物联网管道;而uRLLC则将会在车联网、工业精确控制、无人机远程监测、入侵检测、急救人员跟踪等场景发挥巨大作用。
图1-3 5G应用体验多样化
为达成5G在上述三大场景的应用,5G在标准性能设计时,不再单一考虑对速率的增强,而是综合衡量6个方面的指标,包括峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性、时延和连接密度。同时,5G使能未来通信最关键的三个需求维度是时延、吞吐量、连接数,分别对应1、10及100,即1ms的端到端时延,10Gbit/s的吞吐量及每平方公里100万的连接。
同时,5G还是商业模式的转型、生态系统的融合,如图1-4所示。正如下一代移动网络(NGMN)所定义的,5G是一个端到端的生态系统,它将打造一个全移动和全连接的社会。5G主要包括生态、客户和商业模式三方面,它交付始终如一的服务体验,通过现有的和新的用例,以及可持续发展的商业模式,为客户和合作伙伴创造价值。
图1-4 生态、客户和商业模式的生态系统
而对于运营商而言,5G在物联网及垂直行业等领域的应用前景,将进一步帮助运营商拓宽商业边界,支持运营商从B2C行业向B2B行业的延展。同时,5G通过虚拟化在电信网络上打通开源平台,可以让更多的第三方和合作伙伴参与进来,从而激发更多的创新和价值。