從 1G 到 5G，通信行業發生了巨大變化。僅從設備提供商來看，從最初的 Ericsson、Nokia、 Alcatel、Lucent、Siemens、Nortel、Motorola、“巨大中華”，到現在的愛立信、諾基亞、華為和中興（排名不分先後）等，技術和產業均發生了翻天覆地的變化。作為有著近 20 年研發和管理經歷的通信老兵，Nokia 固移融合和 5G 終端事業部軟件負責人解安亮先後參與了無線通信技術 GSM/CDMA、4G LTE 和 5G 的無線研發工作，本文梳理了解安亮對 5G 未來發展及當下熱點問題的看法。

提到諾基亞，不知道會牽動多少人的思緒，畢竟諾基亞手機承載了一代消費者的情懷。這家公司的歷史可以追溯到 1865 年，那時的諾基亞還只是芬蘭一家木漿工廠，與通信行業扯不上半點關係。1960 年，諾基亞時任總裁 Bjorn Westerlund 開始專注於電信行業，他認為未來的電信行業是科技發展的趨勢，於是建立了諾基亞電子部，並專注電信系統方面的工作。電子部當時已在研究無線電傳輸問題，從而奠定了後來諾基亞集團電信的基礎。

從 1962 年到 70 年代中期，諾基亞在芬蘭電信市場所佔份額不斷增加。當然，最高峰的時期當屬 2G 時代，諾基亞主推的 GSM 通信標準佔據上風。從最初的 Ericsson、Nokia、 Alcatel、Lucent、Siemens、Nortel、Motorola、“巨大中華”，到現在的愛立信、諾基亞、華為和中興（排名不分先後）等，作為 5G 時代僅存的幾家設備製造商之一，諾基亞在這個過程中起到了關鍵作用。

在近 20 年的研發和管理經歷中，現任 Nokia 固移融合和 5G 終端事業部軟件負責人解安亮自 2009 開始參與並領導 4G LTE 的無線研發，從第一塊硬件到第一版軟件，從實驗室研發到產品最終服務千萬用戶，整個團隊和全球其他團隊一道從無到有建立了 4G 無線系統，並在近兩年逐漸轉向 5G 研發。本文，InfoQ 對解安亮進行了獨家專訪，瞭解他對 5G 的技術挑戰、應用場景以及熱點話題的看法。

5G 技術難點

第五代移動通信技術（5th generation mobile networks 或 5th generation wireless systems、5th-Generation，簡稱 5G）是最新一代蜂窩移動通信技術，是 4G（LTE、WiMax）、3G（UMTS、CDMA2000/EVDO，TDS-CDMA）和 2G（GSM，CDMA）系統後的延伸。從國際電信聯盟（ITU）的定義來看，5G 要達到的基礎技術指標包括：20Gbps 的峰值容量，100Mbps 的用戶體驗速率，1 毫秒的空口時延，高達 100 倍的網絡能耗效率提升以及每平方公里 100 萬連接數等，部分指標甚至比 4G 高出十倍以上。

因此，5G 面臨的技術挑戰還是很大的，本身的定位也非常宏大。採訪中，解安亮表示，5G 要解決的不僅僅是移動高速寬帶等問題， 而是連接整個世界的問題，這裡面複雜多變的需求和多樣場景必然是最大的挑戰之一。另外，由於無線通信本身的限制，當前無線信道容量已接近香農極限，所以要向毫米波演進，毫米波的無線特性還是有很多技術上的挑戰。另外，目前的經濟和政治因素對 5G 發展也產生了深遠影響，如果因為科技戰導致 5G 標準分裂，或者產業鏈的東西方隔離，5G 將很難在全球範圍內獲得成功。

眾所周知，ITU 定義的 5G 三大場景包括 eMBB（增強移動寬帶），mMTC（海量機器類通信）和 uRLLC（超可靠低時延）。在本選題的上一篇文章中，華為雲 5G+Cloud + X 負責人聶頌認為，5G 對所有場景的影響並不是一致的，重度 5G 場景可能從中受益最多，比如 VR/AR、雲遊戲、高清視頻、視頻 EI、無人機等，而輕度和中度 5G 場景，比如電商、社交、傳統遊戲；雲電腦、雲手機和手機視頻等也會有不同程度的改變，比如速度更快、流量成本大幅降低、APP 流化（雲化）、端側計算算力雲化等，但受到的影響沒有重度 5G 場景大。

但是，上述三大場景其實並不是在 5Ｇ時代首次提出的，之前在 4G 時代，甚至 3G 時代就被討論過，比如物聯網的技術。在 4G 時代， NB-IOT 已有一定程度的部署和應用。那麼，為什麼在 5G 時代有可能得到很大發展呢？

解安亮認為，這主要是兩方面的驅動力： 一是需求，社會和發展的需求，不管是工業 4.0，產業互聯網，或者工業製造 2050， 都對通信和底層技術提出了全方面需求；其二是技術的發展，多年來，4G 以及新興的以雲計算，AI 為代表的數字技術的發展，需要 5G 這種使能技術覆蓋更多場景，而不僅僅是無線寬帶接入。

具體來看，這三大場景其實有很多應用。國家工信部、各大運營商以及大型廠商均聯合組織了產業聯盟和孵化平臺，發現並孵化各類應用，發佈各種白皮書，做了很多有益的嘗試，典型的比如工業機器人、車聯網、AR/VR、智慧醫療等。不過，最先落地的場景目前來看 eMBB 可能性更大，比如 AR/VR，4K/8K 等，這些技術相對更早成熟。

對於開發者而言，這些應用場景的誕生既是挑戰也是機會。如今，互聯網已經到了新的階段，可以理解為是一個相對成熟的階段。正如騰訊 CEO 馬化騰所言，現在已經進入互聯網的下半場。開發者和創業者應該已經明顯感覺到挑戰，比如流量難以獲取，且成本高昂；即使可以獲取流量，變現也是巨大的挑戰；競爭日趨激烈，中小互聯網公司必須尋找新的藍海等。有句話叫做尋找風口，其實就是尋找新的趨勢，未來的發展現在當然不可能看的很清楚，但趨勢卻是越來越清晰：以 5G 和其他數字技術引導的新的數字經濟社會，這會給開發者和創業者提供全新的機會，願意學習且擁抱變化的開發者更容易獲得成功。

如果細化到開發工具鏈，暫時不會發生本質變化。但是，解安亮表示，開發工作會越來越複雜，因為在未來的場景下，要服務的產業和場景會比現在更加複雜多變，對開發者的要求也會更高，開發者需要了解應用場景、客戶、需求並熟悉相關產業。

5G 的未來將是用軟件來重新定義世界的過程，開發者對世界、產業和行業的認知決定了能否定義好這個世界。最重要的是，開發者要保持不斷的學習、成長和進化，固步自封、自以為是將會被淘汰。——解安亮

簡單來說，4G 解決的是人與人互聯的問題，是用軟件定義人與人之間的溝通和信息傳遞，所以成就了一批互聯網公司；5G 解決的是人與物，物與物互聯以及智慧演化的問題，5G 與其他數字技術會把世界帶入數字經濟時代，這是繼農業社會、工業社會、互聯網社會（信息社會）後的新時代。

5G 應用

雖然，5G 超高帶寬和低時延的優點足以讓眾多應用場景從中受益，但現實是 4G 已經給某些應用提供了足夠的速率支持，而且 4G 也在發展，現在已經出現 4.5G、4.9G，這對於只要高帶寬的時延不敏感型應用來說已經足夠。因此，5G 應用的價值在哪呢？

採訪中，解安亮表示，5G 要解決的是與上述通信技術不同的場景，甚至可能是一些現在還想不到的場景，5G 時代的終端應用與當前的 4G 也會有很大不同，人們不能被當前認知限制住。但是，在整體方向上，5G 要解決的是萬物互聯的問題，把天、地、人、物都用軟件重新定義，使其智能化、智慧化，這個願景比現在的 4G 要宏大、深入的多。

當然，5G 要想全面應用也需要解決一些現實問題，比如目前探討較多的獨立組網（Standalone，簡稱 SA）和非獨立組網（Non-Standalone，簡稱 NSA）問題。NSA 架構的 5G 載波僅承載用戶數據，其控制信令仍通過 4G 網絡傳輸，其部署可被視為在現有 4G 網絡上增加新型載波進行擴容，而 SA 架構是採用全新設計思路的架構，在引入全新網元與接口的同時，大規模採用網絡虛擬化、軟件定義網絡等新技術，與全新的 5G NR 空口技術結合，其協議開發、網絡規劃部署及互通互操作所面臨的技術挑戰將超越 3G 和 4G 系統。

在近期召開的 2019 世界移動大會（MWC）上，中國移動、中國電信和中國聯通均宣佈 5G 網絡將以採用獨立組網為目標架構。解安亮認為，關於這個話題的討論，甚至說爭論一直都存在。NSA 比較容易起步，初始階段投資較少，因此更容易成為運營商最初的選擇。但是，很多 5G 新應用確實需要 SA 架構支持，SA 的問題就是投資相對較大，對運營商的技術挑戰也很大。總體上，中國正在往 SA 的方向推進，如果大膽預估下，2020 年可能會進行小範圍試點，2021 年有望實現規模化。

至於5G 是否會受到通信技術大小代問題的影響，解安亮認為，通信技術大小代可以認為是個偶然，畢竟通信技術發展到現在也才五代，可取樣本較少，不可輕易推斷。此外，5G 與 3G 存在諸多不同，兩種技術出現的社會技術背景，要解決的問題，甚至期望都不同。因此，解安亮認為大小代的事情完全不用在意，5G 和 3G 也沒有多少可比性。至於 5G 的生命週期，很難簡單的判斷，本身通信技術的發展就是一個長期過程。即使在 5G 時代，2G GSM 在中國和全球還處於發展中，現在還有專門的團隊做 GSM 的事情。5G 現在還處於非常早期的發展階段，個人相信5G 會是一個相當長期的過程，從開始、發展、成熟到進一步深化，週期至少以十年為計。

5G 焦點話題

翻看最近的諸多新聞，不難發現 5G 的推進過程存在諸多爭議和衝突，比如 5G 基站的耗電量、5G 與其他通信技術的關係、5G 手機與 SA 架構的關係等，雖然各方觀點不盡統一，但解安亮還是對這些問題作出了迴應。

關於基站耗電量，解安亮表示可能要從兩個層次理解。同樣的數據下載量，5G 基站耗電量其實會比 4G 大幅下降，因為採用了更先進的技術。但是，5G 本身可能由於運算和數據量的大幅上升，而導致耗電量增加，這個也很容易理解，畢竟能量守恆。

至於 5G 與其他通信技術的存在形式，明確的說，5G 不會取代 WIFI，WIFI 會有自己的應用場景，比如家庭和小型居所，作為一個低廉、方便的無線方案是無法替代的。另外，過去有人提 WIFI 是否可以替代 4G 或者 5G，現在已經很少有人這麼說了。

同時，4G 和 5G 會共存很長一段時間，就像即使在 4G 時代，2G、3G 也會和 4G 共存一樣。 通信網絡是一個浩大的系統，不是單一 App 或者設備。通信系統影響巨大，往往是共存、演化、成熟的發展過程。

關於此，貝爾實驗室無線研究部副總裁西奧多·賽澤曾表示，5G 並不會完全替代 4G、WIFI，而是將 4G、WIFI 等網絡融入其中，為用戶帶來更為豐富的體驗。通過將 4G、WIFI 等整合進 5G，用戶不用關心自己所處的網絡，不用再通過手動連接到 WiFi 網絡等，系統會自動根據現場網絡質量情況連接到體驗最佳的網絡之中，真正實現無縫切換。

如上文所言，SA 目前是三大運營商推薦的方向，支持 SA 的 5G 手機是整個 5G 戰略的一部分。對用戶而言，一方面等待時間會長些，畢竟支持 SA 的 5G 手機要比支持 NSA 的需要更多時間完善，但支持 SA 的 5G 手機會有更多 5G 應用。解安亮補充道，更重要的一點是，5G 手機可能不會成為 5G 時代的唯一終端形態，未來可能會出現更多樣的終端，比如 AR/VR 眼鏡，物聯網終端等。

對於普通大眾來說，最早且最快可以感受到的就是 eMBB 場景，大抵上說 1G 峰值，100M 正常下載速率已經近似家庭光纖接入。在家庭場景中，5G 在某些情況下會替代傳統寬帶，比如已經有些國外客戶光纖接入不方便，直接通過 5G CPE 終端進行寬帶接入。由於中國目前的光纖分佈較好，運營商推出的“雙千Ｍ”活動落實較好，因此 5G 在國內目前不會替代家庭寬帶。　

結束語

2018 年 6 月 13 日，3GPP 5G NR 標準 SA（Standalone，獨立組網）方案在 3GPP 第 80 次 TSG RAN 全會正式完成併發布，這標誌著首個真正完整意義的國際 5G 標準正式出爐。

2018 年 6 月 14 日，3GPP 全會（TSG#80）批准了第五代移動通信技術標準（5G NR）獨立組網功能凍結。加之 2017 年 12 月完成的非獨立組網 NR 標準，5G 已經完成第一階段全功能標準化工作，進入了產業全面衝刺新階段。

2019 年 6 月 6 日，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放 5G 商用牌照，中國正式進入 5G 商用元年。

從標準制定到 5G 商用牌照正式發放，中國僅僅經歷了一年時間。通信這二十多年的發展是飛快的，但是也走過很多彎路，直到 4G 時代還是有三項標準存在，增大了運營商的成本，也增加了消費者的支出，所以世界才追求統一的標準來降低成本、提高速度，為消費者更好地提供服務。顯然，5G 目前已經形成統一標準，這是全球數十萬科學家、工程師通過十多年努力才形成的。

嘉賓介紹

解安亮，TGO 鯤鵬會會員，目前擔任 Nokia 固移融合和 5G 終端事業部軟件負責人，該事業部是 Nokia 建立的全新業務事業部，參與負責軟件研發隊伍建立和新產品開發。其本人也是 ICT 界的一名老兵，從 2000 年加入 Bell Labs， 先後參與無線通信技術 GSM/CDMA， 4G LTE, 5G 的無線研發領導工作，至今有近 20 年的研發和管理經歷，曾經獲得 Nokia 全球質量大獎 Top 10。

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