到底该如何看待 5G?

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?

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