在移動(dòng)、寬帶和云的推動(dòng)下,目前數(shù)字化浪潮在全球勢頭正猛,。未來隨著全世界將5G作為全球連接的新標(biāo)準(zhǔn),,數(shù)字化仍將強(qiáng)勁增長,。對于用戶而言,5G不 僅代表著技術(shù)演進(jìn),更是一種全新的業(yè)務(wù)模式和思維方式——5G將為物聯(lián)網(wǎng)普及奠定基礎(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的“網(wǎng)絡(luò)社會(huì)”,。在這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過程中,各種 5G用例會(huì)源源不斷地產(chǎn)生,,而數(shù)字化的關(guān)鍵則在于各行業(yè)如何適應(yīng)5G用例并進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,。
網(wǎng)絡(luò)高性能催生業(yè)務(wù)新用例
愛立信認(rèn)為,5G將作為用戶提供享受極限網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)方式,,通過集成現(xiàn)有LTE技術(shù)的演進(jìn)和補(bǔ)充性的新技術(shù),。5G的目標(biāo)是提供無限的信息接入,并且能夠 讓任何人和物隨時(shí)隨地共享數(shù)據(jù),,使個(gè)人,、企業(yè)和社會(huì)受益。早在2013年,,5G研發(fā)前沿組織METIS項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,、愛立信大師級研究員 AfifOsseiran博士在北京召開的“未來5G信息通信技術(shù)峰會(huì)” 上,提出了 5G 的數(shù)字化目標(biāo),,這業(yè)已成為行業(yè)共識:
l在人口密集的城市環(huán)境中,,5G將提供10Gbps至1000Gbps的速率,是目前的10-100倍
l單位面積或單用戶移動(dòng)數(shù)據(jù)將增加1000倍,,即超過100Gbps/km2或500GB/用戶/月
l互連終端設(shè)備數(shù)量將增加10到100倍
l低功耗大型通信設(shè)備的電池使用壽命將延長10倍,,傳感器或傳呼機(jī)等終端設(shè)備的電池使用壽命將達(dá)到10年
l支持超快速響應(yīng)應(yīng)用,如“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”,,實(shí)現(xiàn)低于5微秒內(nèi)端到端時(shí)延,,并具有很高的可靠性
l在滿足上述要求的前提下,單位面積成本和能耗不高于當(dāng)前蜂窩系統(tǒng)
伴隨著網(wǎng)絡(luò)性能的大幅度提高,,消費(fèi)者和商業(yè)需求也將發(fā)生變化,,一刀切模式不能滿足需求——不僅人們的使用行為從通信轉(zhuǎn)向娛樂、分享和生活,,數(shù)百億的事物也將成為通信基礎(chǔ)架構(gòu)不可分割的一部分,,過去的不可能將變?yōu)榭赡埽碌姆?wù),、職業(yè)和發(fā)展機(jī)遇將不斷誕生,。
憑借網(wǎng)絡(luò)安全和低功耗兩大優(yōu)勢,5G將助力各種用例成為現(xiàn)實(shí),,從而使企業(yè)能夠經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。當(dāng)企業(yè)用戶準(zhǔn)備充分利用5G系統(tǒng)時(shí),會(huì)有針對 每個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)切片,,滿足各個(gè)行業(yè)的特定需求,。5G無線接入、核心網(wǎng),、管理與協(xié)同將推動(dòng)增強(qiáng)這些用例,,并讓我們充分挖掘其潛力。
盡管5G的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)將于2016年開始,,2020年左右才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備和終端設(shè)備的商用,,但是這并不意味著供應(yīng)商和制造商現(xiàn)在只能等待。愛立信正在與 日新月異的行業(yè)不斷緊密合作,,5G用例也不斷發(fā)展演進(jìn)和增加,。無論是在大型公共場所的寬帶連接,還是在礦山等危險(xiǎn)工作條件下實(shí)現(xiàn)重要機(jī)器的遠(yuǎn)程自動(dòng) 化,,5G都已開始投入應(yīng)用,,幫助企業(yè)走向未來。愛立信攜手這些行業(yè)創(chuàng)建新用例,,展望到2020年5G如何幫助他們實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,。
下面將介紹一些5G用例,展示愛立信5G系統(tǒng)如何幫助行業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,。
五大典型5G用例
用例1——無處不在,、隨時(shí)隨地的寬帶體驗(yàn)
這一用例包括人群密集區(qū)域的寬帶連接,、公共交通的寬帶連接和活動(dòng)平臺(tái),目標(biāo)用戶為一般移動(dòng)用戶,、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商,、大型活動(dòng)和奧運(yùn)賽事等。
隨著3G成熟和4G的規(guī)模部署,,移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)也得到了普及,,根據(jù)愛立信的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2015年第一季度,,全球移動(dòng)寬帶用戶數(shù)已達(dá)29億,。從當(dāng)前性 能最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)LTE-A來看,通過載波聚合技術(shù),,運(yùn)營商可以實(shí)現(xiàn)225Mbps~300Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率,,擴(kuò)大了容量,改善了室內(nèi)覆蓋,。但是在 人群密集或者偏僻遙遠(yuǎn)的地方,,網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)有所下降,此外用戶的室內(nèi)外連接體驗(yàn)仍存在較大差距,。而展望未來5年,,移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將以大約45%的年復(fù)合增長率 (CAGR)增長,即便是現(xiàn)在看來綽綽有余的4G網(wǎng)絡(luò),,如果不加快升級擴(kuò)容也會(huì)在不久的將來出現(xiàn)容量飽和的情況,。
5G商用之后,借助其高系統(tǒng)容量,、網(wǎng)絡(luò)覆蓋,,以及高可持續(xù)性和安全性的特點(diǎn),用戶上網(wǎng)體驗(yàn)將大大提升,,不僅網(wǎng)絡(luò)速度和穩(wěn)定性大大提高,,而且用戶在室內(nèi) 外均可獲得最佳連接體驗(yàn),即使在嚴(yán)苛的網(wǎng)絡(luò)條件下,,無論是人群密集的比賽場館還是人跡罕至的偏遠(yuǎn)地區(qū),,都能獲得高品質(zhì)的寬帶服務(wù)。
之所以能夠大幅提升用戶體驗(yàn),,是因?yàn)椋涸跓o線接入層面,,5G具有高數(shù)據(jù)速率、高流量,、高移動(dòng)性,、高頻譜效率、容量最大化的特點(diǎn);在核心網(wǎng)層面,,5G的 往返延遲大大降至1毫秒內(nèi),,可為緊急情況下通信/與安全相關(guān)的通信提供QoS支持;在管理與協(xié)同方面,,5G網(wǎng)絡(luò)可針對每個(gè)用戶和每個(gè)業(yè)務(wù)提供不同的擁塞處 理或基于使用量的擁塞處理,,可根據(jù)流量變化動(dòng)態(tài)分配資源,并大幅減少交通鏈路負(fù)載和CPU負(fù)載,。
用例2——智能汽車,、交通運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施
這一用例包括智能基礎(chǔ)設(shè)施,、聯(lián)網(wǎng)公交站,、聯(lián)網(wǎng)卡車和聯(lián)網(wǎng)汽車,目標(biāo)用戶為汽車,、基礎(chǔ)設(shè)施,、交通運(yùn)輸公司和行政機(jī)構(gòu)/政府等。
汽車,、交通運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施是率先采用連接的技術(shù)行業(yè)之一,,目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在這一行業(yè)得到應(yīng)用,為用戶帶來了娛樂點(diǎn)播,、旅途咨詢,、行車導(dǎo)航、交通信 息等方便的駕乘服務(wù),。未來隨著更高性能5G的應(yīng)用,,我們可以考慮將傳感器嵌入道路、鐵路和機(jī)場,,從而實(shí)現(xiàn)它們彼此之間的通信以及與智能汽車的通信,,這樣的 通信具有高安全性、移動(dòng)性,、可持續(xù)性,、可擴(kuò)展性以及易于部署的特點(diǎn)。愛立信認(rèn)為,,這一用例屬于大規(guī)模的機(jī)器類通信,,5G網(wǎng)絡(luò)的高覆蓋和低功耗特性可以有效 滿足這類通信的需求。
來具體看看推動(dòng)這一用例的5G技術(shù)力量:在無線接入層面,,5G密度更高,,設(shè)備能耗和成本更低,與目前相比信令開支也更低,,從而滿足其大規(guī)模低成本的需 求,,軟SIM卡或者無SIM卡操作則適用于傳感器類設(shè)備;在核心網(wǎng)層面,可在網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)整合公共基礎(chǔ)設(shè)施,,并支持以發(fā)布/訂閱消息為主的通信,,適合于汽車 通信和交通運(yùn)輸?shù)奶厥鈭鼍埃辉诠芾砼c協(xié)同層面,,可統(tǒng)籌大量數(shù)據(jù)和輸入接口,,用統(tǒng)一的界面面向所有設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商,還可定義不同的用戶文件,,接入同一 網(wǎng)絡(luò),,在滿足規(guī)模應(yīng)用特點(diǎn)的同時(shí)兼顧個(gè)性化應(yīng)用需求。
用例3——多媒體無處不在
這一用例包括規(guī)?;辈ル娨?、點(diǎn)播服務(wù)和面向家用電視的移動(dòng)服務(wù)等,目標(biāo)用戶為消費(fèi)者,、付費(fèi)電視運(yùn)營商,、廣播公司、新內(nèi)容所有者和整合者,、OTT提供商等,。
看電視正在從傳統(tǒng)的空中廣播模式和通過光纖傳輸?shù)挠芯€電視或者衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^蜂窩網(wǎng)、Wi-Fi和光纖傳輸?shù)摹半娨暉o處不在”體驗(yàn),。人們不用在特 定的時(shí)間圍繞在電視機(jī)周圍看新聞,,而是可以在室內(nèi)或室外,甚至是在移動(dòng)過程中,,如乘坐高鐵和飛機(jī)旅行時(shí)使用多個(gè)屏幕來消費(fèi)視頻,。人們可以消費(fèi)不同類型的媒 體,包括按節(jié)目表播放的電視,、直播電視流,、視頻點(diǎn)播,以及廣播和音樂流以及基于Web的視頻流,。
面向電視和其他媒體的5G可提供優(yōu)化的媒體傳輸服務(wù),,包括4K、8K,、HDR,、HFR等無處不在的終極視頻品質(zhì)成為可能,5G可滿足用戶在家用屏幕和 各種手持終端上觀看視頻的需求,,實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)優(yōu)先”市場的媒體愿景,,而在4G網(wǎng)絡(luò)上小試牛刀的廣播和組播服務(wù)也將展現(xiàn)出更優(yōu)的性能,并得到更大規(guī)模的應(yīng)用,。 隨著5G的到來,,消費(fèi)者將迎來全新的全媒體消費(fèi)時(shí)代,助力行業(yè)向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。
5G是推動(dòng)多媒體無處不在的關(guān)鍵力量:在無線網(wǎng)絡(luò)層面,,改進(jìn)的波束成形技術(shù),、大規(guī)模MIMO、載波聚合,、全新高頻頻譜等將大幅提高多媒體內(nèi)容的傳輸速 度和傳輸質(zhì)量,;由于采用了云計(jì)算技術(shù),多媒體業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)靈活部署和敏捷使用,;網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)則可以優(yōu)化所有媒體的交付和管理服務(wù),,改善商業(yè)模式、性能和消費(fèi) 者體驗(yàn),。
用例4——遠(yuǎn)程設(shè)備的關(guān)鍵控制
這一用例包括重型設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,、工廠自動(dòng)化、工廠/加工狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,、智能電網(wǎng)和遠(yuǎn)程手術(shù)等,,目標(biāo)用戶為制造業(yè),、采礦業(yè)和醫(yī)療保健業(yè)等,。
遠(yuǎn)程控制無需人們親臨現(xiàn)場工作。在某些危險(xiǎn)環(huán)境下(礦井挖掘和森林木材砍伐加工),,駕駛員可監(jiān)控多臺(tái)機(jī)器的動(dòng)作,,遠(yuǎn)程控制重型設(shè)備,從而降低危險(xiǎn)環(huán)境 下的風(fēng)險(xiǎn),,確保工作的安全性,;在另一些情況下(搶救異地病人、讀取電表數(shù)據(jù))的情況下,,人們無需親臨現(xiàn)場即可完成操作,,從而能夠提高時(shí)間效率并降低成本。 5G的實(shí)現(xiàn),,使得上述行業(yè)的移動(dòng)辦公成為可能,,并可支持這些行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
對于該用例來說,,至關(guān)重要的是傳輸來自遠(yuǎn)程環(huán)境的高品質(zhì)視頻,、音頻和其他傳感信息。要實(shí)時(shí)控制遠(yuǎn)程設(shè)備,,就需要使設(shè)備和操作人員之間的通信鏈路延遲保 持在極低的水平,。這不僅對無線接入網(wǎng)提出了要求,還對傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)也提出了要求,。在這些情況下,,應(yīng)避免長傳輸鏈路,應(yīng)用處理更靠近操作人員。此外,,由于 機(jī)械和操作員可能四處移動(dòng),,因此支撐網(wǎng)絡(luò)需要靈活適應(yīng)。
借助其為特定的使用情況創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的能力,,5G將支持創(chuàng)建能夠滿足此類用例對低延遲和高可靠性鏈路的要求,。在無線接入網(wǎng)絡(luò)部分,5G可改善無線連接的接 入性和持續(xù)性,,提供高品質(zhì)視頻的上行鏈路,,預(yù)估并報(bào)告網(wǎng)絡(luò)連接的可到達(dá)性和可靠性,將節(jié)點(diǎn)可用性提升至少至99.999%,;在核心網(wǎng)方面,,5G通信服務(wù)的 可用性和持續(xù)性可達(dá)99.9%,5G的高QoS則可有效滿足服務(wù)水平承諾,;在管理與協(xié)同,,5G網(wǎng)絡(luò)能縮短診斷問題的響應(yīng)時(shí)間,并能面向每個(gè)用戶,、每項(xiàng)服務(wù) 預(yù)估并報(bào)告連接的實(shí)際可靠性,。
用例5——人與物聯(lián)網(wǎng)的交互
這一用例包括身臨其境的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、身臨其境的游戲,、監(jiān)測,、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、智能自行車頭盔,、兒童監(jiān)測,、智能家居和智能運(yùn)輸/郵遞等,目標(biāo)用戶為公共安全,、健身,、醫(yī)療保健業(yè)、家庭生活,、日常生活等,。
近年來IOT(Internetofthings,物聯(lián)網(wǎng))在全球快速發(fā)展,,截至2014年底全球約有2.3億蜂窩IOT用戶,。目前75%的蜂窩 IOT模塊都只使用GSM技術(shù),僅用于不要求高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的應(yīng)用,,此外由于網(wǎng)絡(luò)和發(fā)展階段的限制,,人和物聯(lián)網(wǎng)的交互非常有限。
目前,,隨著芯片價(jià)格的不斷降低,,更低時(shí)延,、更高速率的LTE開始應(yīng)用于許多事物,未來的5G將完善其性能,,使事物更加靈活,。5G還可在網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)整合 不同環(huán)境,支持以發(fā)布/訂閱消息為主的通信,,適合部分特殊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景,。此外,5G在協(xié)同管理方面表現(xiàn)出色,,可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),,應(yīng)對終端設(shè)備 的多樣性,并支持不同部門和用戶,。
可以預(yù)見,,5G的應(yīng)用將大幅提升物聯(lián)網(wǎng)的安全性、隱私性,、實(shí)時(shí)性,、可持續(xù)性和移動(dòng)性,填補(bǔ)人與物聯(lián)網(wǎng)交互的空白,,提升人類對環(huán)境的感知能力,,而這也是人與物聯(lián)網(wǎng)的交互同M2M之間的主要區(qū)別。