10年後流量需求暴增80倍, 為何還說5G缺殺手級應用?
如果說4G給普通消費者展示了什麼是移動網際網路，那麼5G將進一步展示什麼才是移動網際網路的終極形態。
隨著2020年的臨近，5G的規模商用近在眼前。有資料預測到2030年5G帶來的技術賦能將形成12.3萬億美元的經濟產出，將提供2200萬個工作機會。從2020年到2030年為全球經濟增加的GDP相當於再造一個印度。
有資料表明，從2020年到2030年，中國的聯網終端數將增長7億個，而全球將從107億增長到170億。如果按照運營商的使用者流量來計算，從2020年到2030年將有80倍的流量增長。不過即使將目前的4G頻譜全用上，也沒辦法滿足這80倍的增長。
然而各大運營商及通訊廠商仍然對5G的前景保持疑慮，主要問題是5G仍然缺乏殺手級應用。更何況在4G投入仍未收回成本的情況下，運營商對於5G的大規模投入也是有較大的顧慮。
5G到底有沒有殺手級應用？
“5G沒有殺手級應用”，這話是中國移動研究院無線與終端技術研究所總工 劉光毅在“2018中國晶片發展高峰論壇”上演講的原話。
回顧一下2G、3G、4G通訊時代。2G時代的殺手級應用是簡訊、3G時代的殺手級應用是手機QQ、4G時代的殺手級應用則是微信等各類APP。從運營商的角度來說，他們確實看不到有什麼手機應用能在5G時代帶來區別於以往的爆發性的流量增長。
劉光毅並不是第一個對5G應用持保守態度的業內人士，在今年年初的全球分析師大會上，華為輪值董事長徐直軍就表示，廣大的終端裝置使用者可能並不會察覺“5G與4G技術之間的存在實質性差異”。市場研究機構Canalys分析師Ben Stanton就此發表自己的觀點，“真實的情況是，行動通訊行業對5G技術的前景更多偏向於悲觀”。
不過，紫光展銳科技有限公司副總裁南明凱對此則有獨特的見解。他認為，5G的到來有其必然性，因為4G的技術已經無法滿足未來多終端形態的多元化的應用需求。
▲紫光展銳科技有限公司市場部副總裁南明凱
“是不是殺手鐗應用還不好說，但我們可以展望一下。” 南明凱認為，隨著5G帶來的速率、延時、移動性的提升，首先推動的是VR/AR應用，通過光纖級的傳輸速率，有望在手機這樣的移動終端上實現3D的VR體驗。
5G將推動的第二個應用是人工智慧。這一點比較好理解，因為通訊能力增強了，時延降低了，那麼端與雲的融合將更緊密。以往通過雲端計算實現的體驗較差的AI應用會得到增強，比如智慧語音技術，可以實現更復雜的功能。未來每個人都可以成為鋼鐵俠，擁有自己專屬的個人助理。
這裡可能要科普一下5G的三大應用場景：增強型的移動寬頻（Mobile eMBB）、高可靠低延時通訊（uRLLC）以及大規模物機器通訊(mMTC)。南明凱提到的5G第一波應用主要指的還是增強型的移動寬頻（Mobile eMBB）。
對於高可靠低時延和大規模機器通訊的應用來說，則主要指的是車聯網、工業物聯網等細分、少量、門檻較高的行業引用，也可以統稱為物聯網應用。與eMbb不同，mMTC追求的不是高速率，而是低功耗和低成本。需要滿足每平方公里內100萬個終端裝置之間的通訊需求，傳送較低的資料且對傳輸資料延遲有較低需求。
通過mMTC技術，未來所有家庭中的白色家電、門禁、煙感、各種電子器件都會上網，城市管理中的井蓋、垃圾桶、交通燈，智慧農業中的農業機械，環境監測的水文、氣候，所有通過感測器蒐集的資料都會聯網。有研究機構預測到2030年一個人講對應15個物聯網連線，實際上這可能是一個保守的資料。這個感測器網將會將整個社會透明化，一切東西都在網路監視之下，同時也會誕生全新的商業模式。
最後一個高可靠低延時通訊（uRLLC）的技術場景主要用於自動駕駛、車輛編隊等領域，這裡就不做過多討論了。因為自動駕駛是否會成為殺手級應用，除了技術的演進本身還取決於政策法規。
從物聯網應用的特點來看，5G可能缺乏新的單一的“殺手級”應用。但是從另一個方面來看，也可以將5G應用看作對於4G已經存在的“殺手級應用”的一種補充和加強。這些應用並沒有消失，只是會升級成一種新的使用者體驗。
“所以我們說4G是達到了移動網際網路的高度，5G會進一步推升移動網際網路的體驗。可以說4G是改變生活，5G會改變社會。” 南明凱表示。
5G投入巨大
雖然5G確確實實能夠帶來很多的好處，但是除了對於“5G缺乏殺手級應用”的顧慮之外，運營商仍有很多其他的顧慮。
比如5G的投入非常的巨大，而尷尬的是運營商在4G上的投入還沒收回成本。
資料顯示，截至2017年末，中國移動全國4G基站187萬個，覆蓋全國99%的人口。中國聯通、中國電信4G基站總數同期分別為85萬個、117萬個。按此估算，加上其他配套設施費用，三大運營商在4G網路上的建設至少在8000億規模以上。而現在運營商在4G領域的投入仍未結束，僅2018年中國移動在4G上面的投入就預計在500億量級。
而相比之下，5G網路的建設投入成本將更高。據資料顯示，預計我國未來5G基站量將是4G的2倍，運營商5G建網主體投資可能將達1.23萬億元，較4G投資增長68%。
有報告認為，2020年之前，運營商不會出現5G資本支出佔收入的比例達到與4G類似的25%或者更高水平的情況。
顯然，在4G投入仍未收回成本的情況下，運營商對於5G的大規模投入是有較大顧慮的。更何況，目前運營商4G的建設仍在繼續向偏遠鄉村推進，實現普遍服務，而這些地方的投入與產出是無法平衡的。此外，提速降費工作一再推進，也讓三大運營商業績壓力增大。
同樣，對於對於5G手機晶片廠商來說，其研發投入也是更加巨大。同時短期內的5G手機市場也並沒有想象的那麼樂觀。
紫光展銳CEO曾學忠在中國晶片發展論壇上透露，明年展銳將會推出兩款5G手機晶片，一個是和英特爾合作的，一個是自研的，並且開始支援全網通。曾學忠表示：“對展銳來說，在5G領域需要非常大的投入，我們之前就投入了很多年，未來還需要繼續投入三年以上，可能要2021年才能開始體現出來，這期間每年都是好幾億美金的投入，這是純投入時期，對我們來說是一個巨大的壓力。但是我們沒有退路。”
▲紫光展銳CEO曾學忠（左）、紫光展銳市場高階副總裁吳慧雄（右）
而對於2019年的5G手機市場的預期，紫光展銳市場高階副總裁吳慧雄則表示：“2019年中國5G手機市場應該肯定在100萬臺以下。真正的5G手機起量的話應該在2020年之後。這主要跟網路有關，如果說一個新的通訊制式網路不到一定的規模，不到一定的成熟度的話，它不太可能會發展特別大的規模使用者。”
人工智慧與5G技術如何互相影響？
前面提到了5G技術的發展將推動人工智慧應用的普及，目前各大人工智慧晶片廠商都在致力於加強資料中心以及邊緣計算的算力，但是由於4G的頻寬受限，兩端產生大量的資料卻無法順暢的傳輸。
儘管目前高階手機已經逐步採用AI晶片，具備了AI的終端處理能力。不過相比雲端處理能力來說，手機端的AI能力九牛一毛。在4G時代，終端產生的大量資料沒辦法傳到雲端，所以這些資料是死的。通過5G技術就可以將資料中心的機群餵飽。
寒武紀科技CEO陳天石認為，未來5G的推動下會有很多好玩的應用出現。比如機器人產業，將會擺脫線纜的束縛，所有通訊通過線纜傳輸。比如教育領域，家長將可以通過手機遠端連線教室的攝像頭，瞭解孩子上課的現場情況。比如農業領域，不僅可以做人臉識別，還可以做豬臉識別、羊臉識別，能夠降低管理成本，節省人力。
▲寒武紀CEO陳天石
人工智慧最複雜的應用可能是自動駕駛，對於汽車應用來說，可靠性永遠是第一位的。不管是本地運算還是雲端運算，都需要極高的通訊頻寬和極低的延時。在5G時代，無人駕駛汽車可以實現對路況資訊和地圖實時的運算，並且與雲端的資料同步備份。
更重要的是，5G還將深刻的改變人工智慧的產業模式。比如過去網際網路大量傳輸的是文字和圖片資料，到了5G時代，這些資料將變為以視訊為主。而資料量的暴增，又會對現有的IT技術和計算系統產生革命性的變化，比如計算、儲存、系統架構形態等。所以在5G時代，需要有不同型別的處理器進行協作，在終端和雲端計算的中間，還要出現邊緣計算。
當然，另一方面來看，人工智慧技術的發展也將推動5G產業的發展。比如人工智慧可以幫助5G基站的部署規劃，讓運營商的運維實現高度的自動化和智慧化。
為何說“網路切片”是5G重要創新？
對於消費者來說，有一個擔憂就是5G時代“上一天網一套房沒了”，這並不是段子。
所以運營商為了在初期打消這個疑慮，很可能會推出無限量套餐。但是這個無限量套餐不可能是真的無限量，而是達到一定流量就降速。對於消費者來說，一旦體驗了5G的高速率，再降速是忍受不了的。
運營商為了儘快的普及5G，很難在正常成本下滿足使用者的擴容需求。所以垂直行業將成為運營商押寶的重要收入來源，預計未來要提供20%的營收。
對於中國運營商來說， 5G有很多LTE網路無法實現的功能，比如網路虛擬化管理、網路切片等，通過核心網的網路切片，讓企業把運營商的網路平臺當成智慧手機平臺，在此之上開發想要的應用，就如同在安卓的平臺上開發APP。
“通過切片技術把5G網路劃分成專屬的虛擬網路，每一個網路能提供專屬的網路。通過這種方式，我們希望一張網路可以服務整個社會的各行各業。”中移動劉光毅認為，只有通過網路切片、邊緣計算以不變應萬變，才能服務於各行各業各種細分應用。
他認為5G的生態系統應該學習蘋果，對垂直行業提供開放API介面，讓生態夥伴針對不同行業開發不同的應用。所以中移動成立了5G創新中心，同時針對智慧能源、智慧醫療、智慧製造、智慧教育等領域開始佈局，同時推動5G終端晶片的發展。
早在2017年2月，愛立信就攜手德國電信和SK電訊建立並展示全球首個洲際5G試驗網，實現了網路切片漫遊，並在MWC2017上展示了將通過網路切片將5G漫遊應用於車聯網。同時，還攜手中國移動運用網路切片技術演示了5G智慧工廠。華為也在MWC2017上和中國移動、德國電信、大眾集團聯合釋出了5G網路切片白皮書，並首發了5G承載分片路由器（Network Slicing Router）。
不過，不同的運營商對於網路切片的重視程度並不相同。以鍾情於網路切片的德國電信為例，他們認為“網路切片是5G最重要的創新”；而來自NTT DoCoMo的高管則認為“網路切片僅為5G多樣化服務提供了潛力”。顯然，兩種不同的表達的背後是運營商對網路切片的不同的重視程度。
NSA還是SA？為何中國運營商中意獨立組網？
正是由於對未來業務盈利預期的不確定，因此全球運營商目前大多在組網時考慮的是非獨立組網（Non-Stand Alone，NSA）而非獨立組網（Stand Alone，SA）。
用NSA主要目的是依託現有的4G基地臺和4G核心網工作，控制訊號通過4G網來走，內容傳輸通過5G網來走。
相比獨立組網的SA，NSA的核心網、接入網主要基於4G網路，只需要帶資料內容層面做5G基站部署，因此從成本上會節省很多，也會讓各大運營商的5G商用速度大大提前。不過中國運營商則似乎更青睞SA組網，而據訊息，高通正在積極遊說中國運營商採用NSA組網。這背後有沒有什麼深層原因？
首先是因為國外運營商大部分屬於民營，能獲得的頻譜資源有限，比如美國的頻譜資源在3.5G到3.7GHz之間。而中國的頻譜資源豐富，國家大力支援，擁有兩個頻段，一個是3.3到3.6GHz的300MHz的頻寬，另外一個是4.8到5GHz，200MHz頻寬。
對於中國運營商來說，頻譜資源不用擔心。需要擔心的反而是手機終端的成熟。從手機終端的角度考慮，由於NSA是4G/5G雙制式連線，手機晶片和終端的設計會更困難，比如在雙連線的情況下，3.5GHz跟1.8GHz的頻段組合還存在技術問題。因此採用SA可能更有利於手機的成本控制和價效比的提升。
缺乏頻譜資源是美國在內的海外運營商共同的痛點，由於缺乏頻譜資源，目前美國市場的主要應用場景在毫米波技術，類似於固定無線接入裝置（FWA），並不適合於手機等移動終端應用。
在核心網運營模式不變的情況下，如何解決痛點呢？從投資角度講，最優的方式是採用NSA組網，先保留LTE核心網，先投資5G接入，最後再長期演變到SA組網。殊途同歸，最後國外運營商也要發展到SA組網，因此中國運營商希望能夠一步到位。
技術只是一環，5G商用生態成熟才是關鍵
最後回到一個關鍵問題，5G的商用成熟到底需要多久時間？
目前大多數運營商給出的答案是2020年開始商用，但並沒有給出具體的商用成熟時間表。不過有一點可以肯定，5G的商用成熟是加速度的，有可能快於4G的商用成熟速度。
這主要是因為5G的商用不僅是技術問題，同時還是生態問題。成熟的5G網路覆蓋、足夠豐富的5G應用、5G終端硬體的成熟，這三點因素缺一不可，少了哪一點都無法實現5G生態的成熟。
在構建5G生態方面，運營商投入了大量的工作。2017年，中移動就已經開始5G系統的驗證，將5G的終端、核心網、硬體架構通過系統整合到了一起，並具備了大規模的外場試驗要求。2018年2月，又在西班牙的MWC通訊大會上，聯合產業夥伴釋出了5G終端先行者計劃，預計2019年Q3推出試商用的5G終端。可以說中國運營商的網路試驗速度已經大大超前於國際同行。
在應用層面，中移動的5G聯合創新中心已經超過200家，在全球建立起了12個開放實驗室。在這些實驗室中，中移動提供5G晶片、終端，供合作伙伴在平臺上共同孵化、培育新的商業模式。除了運營商的推動，中國還擁有阿里巴巴、百度、京東、騰訊這樣的網際網路巨頭，帶來大量定製化的應用服務。
在5G晶片領域，紫光展銳將是國內最大的推動者。紫光展銳CEO曾學忠表示：在加入展銳後，做了一個重要的決策就是“All in 5G”。
紫光展銳作為國產5G產業鏈重要的一環，還先後參與了中移動的5G先行者計劃以及中國電信的5G研究者計劃。在今年年初的MWC上，紫光展銳在華為展臺展示了其5G終端原型平臺Pilot V2，支援Sub-6GHz頻段，集成了8*8 MIMO和載波聚合。紫光展銳還攜手產業鏈上下游十多家國內外企業，共同釋出了《共建5G產業生態倡議書》。
紫光展銳科技有限公司副總裁南明凱表示，目前5G終端的成熟其難點不在於蜂窩網的通訊技術，因為這些技術都是高度標準化的。最大的困難卡反而是在產業化的過程中對於5G技術的測試和驗證。這裡涉及到跟手機系統廠商的對接測試，跟儀表測試廠商的對接測試，以及跟運營商的對接測試。這個過程需要反覆的磨合迭代，非常有挑戰。
“單獨成長是沒有意義的，一定要跟著整個產業鏈成長，跟著運營商、系統廠商、器件商，包括做智慧應用的，要跟他們一塊成長，這樣的話我們才能真正看到5G的成功。” 南明凱表示。值得一提的是，包括中興、TCL、海信已經紛紛公佈了與展銳在5G領域的合作計劃。
其中，中興將推出一款支援4K視訊流的5G平板，並將在2019年推出採用展銳ROC1+XMM8060平臺的5G預商用手機，到2020年將推出ROC2+XMM8160的手機終端。海信則在2018年5月與展銳合作，啟動了5G原型機的開發，預計到2019年2月的MWC展上將釋出5G手機，並在2019年9月交付商用5G手機。
從目前的時間表來看，展銳將在2019年下半年推出5G晶片產品，預計到2020年上半年採用展銳5G的手機產品能上市。預計在2020年中國5G商用中，展銳將站在包括高通、華為、Intel在內的第一陣營。