首页/文章/ 详情

到底该如何看待5G？

仿真圈

3年前浏览1749

以下文章来源于鲜枣课堂，作者小枣君

从商业的角度来说，“5G”真的是一个绝佳的好名字。

短短的两个字符，简洁明了，既容易记忆，也便于传播。对于普通大众来说，他们一眼就能看出，5G是4G的升级，是更为先进的通信技术。

然而，站在技术的角度来说，“5G”这种过于简单的称谓，也带来了不少负面影响。

它掩盖技术复杂度的同时，也模糊了人们对它边界及内部结构的准确认知。换句话说，人人都知道5G，但很少有人能够真正说清楚，到底5G是什么、包括了什么。

公众对5G的模糊认知，导致了5G评价的众说纷纭。有人说5G无所不能、将要改变社会，也有人说5G就是个彻头彻尾的骗局、伪需求。

5G究竟是什么？

5G不是一个严格定义的具象化的物品，而是一个笼统的指代，是一个庞大的技术合集，是一个整合出来的系统。目前，这个世界上起码有几百种设备，被称为5G设备。也有几千种技术，被称为5G技术。5G网络的形态，每个运营商都不一样。

更重要的是，有些设备，既是5G设备，也是4G设备。有些技术，既是5G技术，也是4G技术（甚至Wi-Fi技术）。有些网络，既是5G网络，也是4G网络。

例如，像NB-IoT这个技术，本身就是一个阉割版的4G LTE技术，结果摇身一变，换个马甲，就变成了5G技术。

再例如，OFDMA和MIMO技术，5G和Wi-Fi 6都在用，4G也在用。

换句话说，5G和其它通信技术之间，并没有明确划分的边界。在很多情况下，它们处于“你中有我，我中有你”的共同发展状态。

“你中有我，我中有你”

单纯地将5G与其它通信技术进行比较，没有太大意义。各个技术有各自的特点，以及各自的用武之处。5G和它们之间，并不都是替代关系。搞清楚这一点，非常重要。

我们都知道，通信基础理论并没有突破。如今，电磁波仍然是主要的通信手段，香农公式仍然有效。这就决定了，5G的能力并没有颠覆性的变化，只能称之为“有限度的改进”。

也许有人会说，相比4G，5G的性能指标确实有了大幅提升呀？

4G与5G的指标对比

确实，指标是有提升的。但指标提升的背后，并非全部来自技术创新，更多是资源倾斜照顾（例如更大的频谱带宽划分）、工艺正常升级以及性能重新分配。

通信技术的评价指标大致包括：速率、覆盖能力、连接数、时延、容量、移动性、能耗、成本等方面。不同的使用场景，有不同的指标偏重。

以VR场景为例，5G的能效确实更高一些（每bit的用电量更低），但为了更高的速率，牺牲了能耗、覆盖、成本。这就是一种妥协平衡。

而且我们还需要注意到，5G的很多技术特性指标，并不是独有独占的。例如Wi-Fi 6/6E，在某些指标方面，就可以对5G构成威胁。

5G的很多优点，被过度包装了。5G的很多缺点，也被刻意掩盖了。非理性的宣传，让用户对5G产生了过高的期望，结果反而不利于5G的健康发展。

如果说2G是自行车，3G是拖拉机，4G是汽车，那么5G是什么呢？

网上很多媒体说5G是火箭，我觉得太离谱了。5G没有变成火箭，也没有变成飞机，甚至不是高铁，它仍然是一辆汽车。只不过，5G从桑塔纳变成了切诺基，最高时速提升了，然后还可以爬陡坡、过雪地、淌小溪。

5G的价值判断

5G的当前价值被高估，会有所回落，但随着时间的推移，应该会缓慢增长。

▉ 5G的未来演进

接下来，我们深入地看一下，5G各个组成部分的演进。

稍微懂行的读者都知道，移动通信网络有三大组成部分：接入网、承载网、核心网。

在外行眼里，三大部分都是通信。但是，在我们自己看来，三大部分就是三个完全不同的世界。

5G是通信技术标准的一个打包，它包括了移动通信网络的很多方面，但是，并不是所有细节。

三大部分中，5G标准的渗透程度，是完全不同的。

接入网部分，尤其是接入网下面的无线空中接口技术5G NR（New Radio，新空口），是5G最核心的部分，也是标准文件篇幅最大、规定最为详细的部分。

5G NR无线空口的每个参数，都有明确的定义。每一个信号或信道，也都有明确的解释。

前面我提到了定义和边界。对于空口这部分，我们完全可以说，5G是有明确定义和边界的。

核心网部分，5G规范文件也有较为明确的定义，包括网元的名称作用，网元与网元之间的信令格式和参数，都做了详细的规定。虽然5G核心网和4G核心网有一些交叉（尤其是IMS），但自身边界也还是明确的。

最后看承载网。

承载网和前两者完全不一样。承载网的技术标准并不是3GPP统一规定的，而是IEEE、ITU-T、OIF、MSA等一堆组织各自定义的。国内的三大运营商，都选择了各自的不同路线，技术有共同点，也有不同点。

所以，5G承载网是最没有明确定义和边界的（换句话说，其实不存在公认且统一的5G承载网技术）。运营商主推的技术，他们想怎么叫就怎么叫，都可以称之为5G承载网。

而且，承载网并非移动通信所专用。固网宽带通信，和移动通信共用了大量的承载网（传输网）设备。如果笼统称为5G承载网，并不准确。

我个人认为，5G之后的移动通信技术演进，不太可能整张网络以6G、7G的方式迭代发展下去。

无线空口部分，可能独立以6G NR、7G NR的方式进行迭代演进。承载网和核心网，将告别迭代演进（全网替换）的方式，转为生长演进（修修补补，少量替换，累积升级）。

承载网这个东西，一旦真正实现了彻底的全光网络，就等于说搭好了骨架。后面除非有颠覆性的技术出现（取代光纤），否则，不会有批量的设备升级替代。

承载网能力的提升，从容量能力看，是更高速光模块技术成熟，成本下降，批量替换的过程（400G→800G→1.2T→……）。此外，就是运维管理智能化的过程，引入AI，优化调度，不会动辄全网主设备替换。

核心网这边，更没有什么新花样了。

在功能上，5G核心网并没有比4G核心网多什么功能，只不过换了一个云化的平台。对于用户来说，体验没有太大差异，主要是为了方便运营商管理和降成本。多出来的切片功能网元，主要服务于工业互联网、车联网等产业互联网场景的。更大的改变发生在媒体面UPF这边，为了满足海量数据的传输及低时延的需求，大家更关注UPF的处理能力提升。

云化之后的5G核心网，将陷入更大的迷茫。目前来看，根本没有明确的发展方向。唯一能想到的，只有原生智能和原生安全。也就是说，如何将AI技术融入核心网设备，如何让核心网具有更强的安全能力。这两个方向，尚看不出代际升级（所有设备整体替换升级）的必要性。

大家都看明白了吧，除了无线空口这种相对完整的技术包存在代际替换的可能性之外，承载网和核心网几乎都不太可能发生代际替换。代际替换对于运营商来说，成本太过高昂，代价太大，每五年或十年就要换一次全套设备，谁能承受？

所以，到了6G，也许不会再有6G承载网和6G核心网的说法，只有6G无线技术（6G NR？），通过引入太赫兹、超表面、AI QAM，继续强化空口能力。

对于6G，建议大家不要期望太高。我认为，它依然是一辆汽车，不会是火箭。

▉ 结语

俗话说，屁股决定脑袋。其实，屁股也决定嘴巴。

浮躁的社会，听到的、看到的，都不一定是真相。很多人的发言表态，你都要关注他的身份，还有利益出发点。盲目吹捧5G的技术先进性，要么是无知，要么是骗钱。

5G是整个通信行业竭尽全力搞出来的东西。5G的尴尬处境，也反映出通信行业暗淡的发展前景。一方面，我们渴求基础理论的突破，另一方面，我们也希望找到新的需求，出现新的爆点，拉动行业走向新的繁荣。

这一天，究竟还要等多久呢？

信号完整性电磁基础理论科普其他软件

著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载

首次发布时间：2021-07-11