在移動,、寬帶和云的推動下,,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準,,數(shù)字化仍將強勁增長,。對于用戶而言,5G不僅代表著技術(shù)演進,,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),,從而實現(xiàn)萬物互聯(lián)的“網(wǎng)絡(luò)社會”。在這一目標實現(xiàn)的過程中,,各種5G用例會源源不斷地產(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
愛立信認為,,5G將作為用戶提供享受極限網(wǎng)絡(luò)的體驗方式,,通過集成現(xiàn)有LTE技術(shù)的演進和補充性的新技術(shù)。5G的目標是提供無限的信息接入,,并且能夠讓任何人和物隨時隨地共享數(shù)據(jù),,使個人、企業(yè)和社會受益,。早在2013年,,5G研發(fā)前沿組織METIS項目負責(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” 上,提出了 5G 的數(shù)字化目標,,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,,傳感器或傳呼機等終端設(shè)備的電池使用壽命將達到10年
l支持超快速響應(yīng)應(yīng)用,如“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”,,實現(xiàn)低于5微秒內(nèi)端到端時延,,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?,新的服?wù),、職業(yè)和發(fā)展機遇將不斷誕生。
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,,從而使企業(yè)能夠經(jīng)濟高效地實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。當(dāng)企業(yè)用戶準備充分利用5G系統(tǒng)時,,會有針對每個企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)切片,,滿足各個行業(yè)的特定需求。5G無線接入,、核心網(wǎng),、管理與協(xié)同將推動增強這些用例,并讓我們充分挖掘其潛力,。
盡管5G的標準化活動將于2016年開始,,2020年左右才能實現(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,,還是在礦山等危險工作條件下實現(xiàn)重要機器的遠程自動化,,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,、隨時隨地的寬帶體驗
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平臺,,目標用戶為一般移動用戶,、網(wǎng)絡(luò)運營商、大型活動和奧運賽事等,。
隨著3G成熟和4G的規(guī)模部署,,移動寬帶網(wǎng)絡(luò)也得到了普及,根據(jù)愛立信的統(tǒng)計數(shù)據(jù),,截至2015年第一季度,,全球移動寬帶用戶數(shù)已達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),,運營商可以實現(xiàn)225Mbps~300Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率,擴大了容量,,改善了室內(nèi)覆蓋,。但是在人群密集或者偏僻遙遠的地方,網(wǎng)絡(luò)性能會有所下降,,此外用戶的室內(nèi)外連接體驗仍存在較大差距,。而展望未來5年,移動數(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),,如果不加快升級擴容也會在不久的將來出現(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,,用戶上網(wǎng)體驗將大大提升,,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,,即使在嚴苛的網(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,,是因為:在無線接入層面,5G具有高數(shù)據(jù)速率,、高流量,、高移動性,、高頻譜效率、容量最大化的特點,;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)可針對每個用戶和每個業(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)流量變化動態(tài)分配資源,,并大幅減少交通鏈路負載和CPU負載,。
用例2——智能汽車、交通運輸和基礎(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,目標用戶為汽車,、基礎(chǔ)設(shè)施,、交通運輸公司和行政機構(gòu)/政府等。
汽車,、交通運輸和基礎(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,、鐵路和機場,,從而實現(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,、移動性,、可持續(xù)性、可擴展性以及易于部署的特點,。愛立信認為,,這一用例屬于大規(guī)模的機器類通信,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輸?shù)奶厥鈭鼍?;在管理與協(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)用特點的同時兼顧個性化應(yīng)用需求,。
用例3——多媒體無處不在
這一用例包括規(guī)?;辈ル娨暋Ⅻc播服務(wù)和面向家用電視的移動服務(wù)等,,目標用戶為消費者,、付費電視運營商、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,。人們不用在特定的時間圍繞在電視機周圍看新聞,而是可以在室內(nèi)或室外,,甚至是在移動過程中,,如乘坐高鐵和飛機旅行時使用多個屏幕來消費視頻。人們可以消費不同類型的媒體,,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,,實現(xiàn)“移動優(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,,消費者將迎來全新的全媒體消費時代,助力行業(yè)向全IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,。
5G是推動多媒體無處不在的關(guān)鍵力量:在無線網(wǎng)絡(luò)層面,,改進的波束成形技術(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;由于采用了云計算技術(shù),,多媒體業(yè)務(wù)可實現(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,、性能和消費者體驗,。
用例4——遠程設(shè)備的關(guān)鍵控制
這一用例包括重型設(shè)備的遠程控制、工廠自動化,、工廠/加工狀況的實時監(jiān)控,、智能電網(wǎng)和遠程手術(shù)等,目標用戶為制造業(yè),、采礦業(yè)和醫(yī)療保健業(yè)等,。
遠程控制無需人們親臨現(xiàn)場工作。在某些危險環(huán)境下(礦井挖掘和森林木材砍伐加工),,駕駛員可監(jiān)控多臺機器的動作,,遠程控制重型設(shè)備,從而降低危險環(huán)境下的風(fēng)險,,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,從而能夠提高時間效率并降低成本,。5G的實現(xiàn),,使得上述行業(yè)的移動辦公成為可能,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程環(huán)境的高品質(zhì)視頻、音頻和其他傳感信息,。要實時控制遠程設(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,,由于機械和操作員可能四處移動,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)估并報告網(wǎng)絡(luò)連接的可到達性和可靠性,,將節(jié)點可用性提升至少至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)時間,,并能面向每個用戶,、每項服務(wù)預(yù)估并報告連接的實際可靠性。
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現(xiàn)實技術(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、智能家居和智能運輸/郵遞等,,目標用戶為公共安全,、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,,隨著芯片價格的不斷降低,,更低時延、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,、實時性、可持續(xù)性和移動性,,填補人與物聯(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,。