第364期【齐悦读—线上共读—透视新科技】“齐悦读”[线上共读] 《5G是什么》
讲座题目：透视新科技——5G是什么
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：王志勤，中国信息通信研究院副院长。
曹蓟光，中国信息通信研究院标准所副所长。
讲座时间：2022年5月23日～5月29日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——5G是什么
讲座内容：
各位好！欢迎收看我们今天的《透视新科技》！我是主持人胜春。今天，我们跟大家聊一聊关于5G的话题。2019年的6月6日，工信部向中国的三大电信运营商，以及中国广电颁发了商业牌照。到今天算起来，我们节目播出的时候，已经将近一年的时间了。这段时间里，对于中国人来讲，大多数人都觉得5G是我们每天都能够看得见，听得着，却又摸不清楚的东西。那5G到底是什么？会给我们的生活带来怎样的改变？接下来，我们先通过短片去了解一下。
从2019年初开始，跟5G相关的话题就不绝于耳。2020年3月24日，工信部发布了关于推动5G加快发展的通知，正式宣告中国5G迎来了发展高峰的一年。时至今日，我国的5G研发和建设进展如何了？短片过后，欢迎回到我们的演播室当中。首先给大家介绍一下我们今天请来了两位嘉宾，我左手边的这位女士是中国信息通信研究院的副院长王志勤，欢迎您！王院长。大家好！另外一位，是中国信息通信研究院的标准所副所长曹蓟光。大家好！欢迎您！曹所长。刚才我们通过短片，已经了解了一些概念，5G这个概念到底是什么？其实5G的G是英文generation的一个缩写，就是“代”的意思。5G实际上就是第五代移动通信技术的一个简称。
那移动通讯到底是什么一个概念？过去我们在小品当中听到的移动都说，移动就是一边走，一边打电话，当然这是开玩笑，真正的移动概念是什么呢？实际上我们平时做通信的时候，实际上是有两方进行通信，咱们打电话也好，或者是进行交流也好，肯定是双方。那么在这个技术定义方面，我们认为这两方里面，其中有一方是在移动的过程中，是可以来进行交流和打电话的，这种方式其实就叫移动通信，其实跟您刚才说的，我觉得也不能算错。在走的过程中打电话，对，对，对。这个是相对于过去我们家用的固定电话来说的。对，对，对。这个移动。对，其实这个移动通信，它也是有很多广泛的这种技术，像刚才您说的在家里头，我们家里有一个无绳电话是吧，另外就是我们原来叫BP机，就是寻呼机是吧。有什么信息，谁呼你一下，然后我们收到这个寻呼信息以后，再去打电话。那么，它也是移动通信的一种，现在广泛应用的就是手机了，大家叫手机。其实我们也是叫蜂窝移动通讯（信），它是可能大家认知最多的，最为熟悉的这样一种移动通讯的这种技术。
1G、2G、3G、4G，那时候都是什么样子？基本上是在1980年左右，我们当时出现了第一代移动通信技术。那时候，其实我们现在回想起来，就是当时的“大哥大”，基本上就是打电话了是吧，这个提供的业务。第二代移动通信，实际上我觉得应该说是大部分人就是认识手机和认识这个移动通信，是从第二代移动通信开始的，除了这个打电话以外，我们还可以发短信。现在短信其实，用得还是很用的。就是当我们的手机有短信功能的时候，那个时候已经进入2G时代了。对，对，对。哦，那3G呢？3G的时候，应该说是叫多媒体，能够提供这种多媒体信息，然后通过3G这种手机，就可以实现通话双方一个视频的这种通话，我不光是打电话听声音了，我都能看见对方这个讲话的人了，所以从第三代开始基本上能够实现这样一种功能。到了4G，可能我们电视机前的观众就比较了解了。现在我们国家因为4G的用户已经非常多了，4G使得手机成为了一个大家进入到互联网的这样一个入口，包括一些视频业务，现在像抖音，包括我们现在的这个网上购物等等，我觉得这些习惯，和这种新的生活方式吧，都是4G时代推出的。包括我们现在的微信，网上包括打车等等，都是在4G这个平台上激发和这个，我觉得培养起来的。就是说到3G、4G之后，就是整个通讯能力的提升，然后就使得互联网跟移动通信紧密结合起来了。就像刚才王院长讲的，出现了移动互联网。移动互联网的大发展，这个大家都能感受到，我们可以通过手机终端，一个手机终端可以搞定一切。
1G时代，手机只能接打电话，语音信号极不稳定。2G时代，手机不仅可以上网，还可以进行文字传输，是发送短信息的开始。2009年初，中国颁发了三张3G牌照，3G在传输声音和数据的速率上有了巨大提升，它能够处理图像、音乐、视频等多种媒体形式。2013年12月，我国进入4G时代，短视频、移动支付等在线上网成为主流。移动通信技术的不断革新，改变了我们每个人的生活。5G时代的到来，又将带来哪些变化呢？一提到5G跟4G的对比，这里边最大的表现，就是速度（率）快了，这个速度（率）快到底能快多少？5G跟4G比，其实它的整个这个数据速率可以提高10倍，也就是说过去，其实我们现在4G，平均的速率可以达到20多兆。那么像到5G，它的用户的最低的，用户的使用是在100兆以上，峰值就是最高的时候可以达到1000兆，就是一个G。这么多。所以我们也认为5G可以到，我们叫G比特的这样一个新的时代，或者是从速率的这个角度来看。你们是通过什么样的技术达到这样的一个效果的？
因为要实现这样一个高速率，我们简单地比喻一下，确实就是。因为整个的这个移动通信，它就是像一个高速公路，过去可能我们是一个羊肠小道，很窄的一个小道。随着每一代技术的发展，这个高速公路其实是越来越宽，在4G的时候，我们每个运营商分配的频谱是20兆的频谱，就相当于两个车道。现在我们5G的时候，给每个运营商分配的频谱是100兆，那就是相当于10个车道，所以它在10个车道上，所能够传送的这种数据肯定是要比两个车道还要大得多。而且也许过去在两车道的时候，其实我们上面跑的更多的是汽车，是吧。现在是一个10车道以后，实际上我们可以跑飞机，是吧。那你想想？可能性就更多了。对，比如说我们这个数据，可能就可以想象成一些这种货物的运送，对吧。你用汽车去运的话，你想它这个速率，我如果用飞机，实际上它所能够承载（的）和它这种效率会是更高的。所以应该来说就会有一个10倍以上的吧，这样一个大幅度的这样一个提升。嗯，有这样一个问题，可能很多观众会问，说我们现在用4G用的挺好的，我生活当中很多速度都能够满足我的需求，我们为什么还要花那么大的物力人力去研究5G呢？
就是简单来看，就是刚才提到的有些业务，像这个4K、8K（超高清视频）的这种高清视频，以及AR（增强现实）、VR（虚拟现实）的这种技术。其实我们基本来看，实际上它是需要一个100兆以上的，非常稳定的这样一种速率。如果没有这样一种速率的话，这种图像是无法传送的。除了这些5G还能做什么？医疗领域，特别是在最近这个疫情期间，实际上医疗领域是使用5G，非常具有特点的这么一个领域。比如说。一个就是这个火神山、雷神山医院，大家可能也都知道，在很短的时间，两天之内，就建设了这样一个5G覆盖。那么，就是考虑到其实有很多的这种患者和这种案例，需要每天进行探讨，所以通过5G就构建了一个远程医疗的这样一个系统，就是像他们开发的有一些其实叫医疗小推车。这种小推车，它也是有一个视频和诊疗的这么一个系统。那这个小推车就可以，我们直接推到这个床边，病床边，那么远程北京的这个医生，能通过这个小推车，实际上对这个病人的很多的一些医疗仪器，因为它会对你很多生理的一些进行测试，测试的结果直接输出，而且能够直接进行远程的这种会诊，这种模式也是比较多，是通过5G来进行这种连接的，提供一个大带宽的一种连接。另外，其实有很多这种，我们叫机器人，医疗机器人，因为病情（有）这种传染性，所以现在我们有很多的医院里头配备了我们叫网上机器人，就是说它的很多的处理是在云端处理的，它的智能化的处理都是在云端的。云端的这种能力是非常强的，对吧。所以它会有一个很强的智能，也就是说5G跟人工智能相结合，来从云端控制这个机器人。比如说它可以进行包括一些测温、远程测温，然后去运送一些医疗物资，还有进行一些消毒等等，这种现在在医院里头用得也挺多。
实际上在工业领域5G的应用也很多，比如我们说在生产线上有很多机械手在工作。机械手在工作的时候，一般机械手配了摄像头，摄像头会采集很多的信息，而且是高清的信息。比如零部件的位置，然后决定它下一步装配怎么样来动作，那么这些一个机械手可能就有十几个摄像头，这样它能够全方位掌握信息。如果以前用这种的话，都要后面带一个很粗的“辫子”，就是有线的方式来传，传到远端进行处理。现在拥有了5G之后，实际上就可以把高清的这些信息直接无线的方式传输，这样的话能够减少工厂内设备布置的难度，降低成本，有很大的好处。还有就是比如说我们以前也有这种无人机，无人机用来做工厂的巡检、安防等等，上面基本都带一些摄像头，但是那个摄像头，基本上清晰度都比较低的。我们经常可以看到一些交通上面的摄像头，有时候能够看到那个人，但是识别不出人脸。有了5G之后，它的大带宽的特性就发挥出来，比如带4K、8K的摄像头，这样的话就在安防领域，在生产调度领域都有很多应用。除了速度（率）快之外，还有哪些特点？
第二个，就是我们讲的低时延，高可靠。第三个就是广覆盖，大连接。低时延，高可靠就是以前我们的一些通讯，可能是时延比较长，就像我们在转播画面的时候，可以看到主持人说话之后，很长时间才能听到。明明记者已经说了主持人你好！这边半天听不到，但观众都看得到。这就是由网络带宽所决定的，它有很多摄像头采集的信息在网上传不过来，它传输的时候有时延。这个延时。如果是带宽比较大的话，马上就能够过来，这个可能在一些业务里面不是很敏感。比如我们发个邮件，你延迟几秒钟收到，这个没有感觉，但是对于有些，尤其工业控制上面的应用，那几个毫秒都是很大的问题。比如说。因为在工厂的流水线上面，它是多个机械手配合在工作，它有这个时序的，比如说我的这个电机和那个电机，谁先转动，谁先配合，如果这个时序一乱，中间有谁稍微停顿了一下，那么这些机械手之间可能互相碰撞，会出现大的差错。对，这些是很重要的，会造成事故，如果在医疗方面有延时，那就更是致命的。更可怕了。我这边刀已经划开了，那边流血的一些状况还没反馈回来，我这边医生还不操作，那就会造成很大的问题。
5G是如何降低时延的呢？其实传输信息就像快递包裹，在4G时代，当包裹太大时，需要包裹里的东西全部收齐之后，快递员才能发货，这就耽误了时间。而在5G技术时代，大包裹可以被拆分成若干个小包裹，由不同的交通路线和工具分别派送，这样就节省了时间，也就是降低了时延。刚才我们还提到了一个关于大连接技术的这种提升，这都体现在哪些方面？大连接主要是指连接数量，以前像3G、4G的时候，一个基站连接的这些传感器的数量是有限的，你不可能无限增多，现在到了5G之后，基本上从理论上来讲，一个公里（千米）可以连接一千万个设备，一千万个传感器，这样的话就是真正的实现万物互联。这个其实是一个物联网的这种行业，物联网其实就是大量的有很多我们这种传感器，过去可能在4G的时候，它不太能够支持在这么密集的小的这些物体上报这些信息。而在5G，它就是在这个性能上有进一步的提升，大概提升了50倍。所谓的万物互联给我们生活真正带来的利好到底是什么？
万物互联，以前我们的通信主要是面向于人和人通信的，万物互联之后，就是包括人、机、物、环境的各个要素都能够联系在一起，就像自动驾驶，我可能这个车上就会有很多的这种传感器，它和路边的一些传感器进行配合，它来判断，这边过来这个人究竟是不是一个人，还是一个一阵风吹的一个塑料袋过来的，这个都需要这些传感器来传递这些信息。传递信息之后，它和路边的这个信息交互之后，车里面各个系统之间做出反应，是做刹车，是做减速，还是说直接通过，这些人都感觉不到，但是它们一个简单的动作，我们行驶的几米距离，实际上，这里面可能是有成千上万次的物和物之间的交互。实际上据统计来讲，我们地球上的人口就70几亿，是有限的，但是物联网的你要连接的数量是很大的，目前来讲基本上预测5年之内，基本上通过网络来互联的，我们叫机器与机器间通信的这种设备，基本上就能达到四千多亿。这样的话，实际上是人口的几十倍，甚至上百倍的增长（量），所以以后的通信的发展的空间，就是物和物之间的通信可能要远远超过人和人之间的通信。
对于我们普通的用户来讲，我们在很多媒体通讯（信）上都可以看到，一些人站出来说5G新的时代到了，我买了一部5G的手机，它的特点是什么样的，它的好处、坏处是什么？同时也会告诉我们说，5G现在如果你买的话有点早，2年之后再买，技术比较成熟，价格也比较便宜了，你们怎么来看这些说法。目前，应该说我们使用5G手机的这样的用户，在今年2月份，大概2月份，当时统计的时候是1300万。我们4G的基础大概是多少？现在应该是12.6亿。12.6亿4G的用户，现在有1300万转换了用5G，这个数字的比例在你们看来是多还是少？我觉得比较合理，因为现在5G还是在一个非常初期的阶段，一般的移动通讯（信），要建设一代新技术的话，它可能需要一年的时间来进行网络的建设，网络的一些优化，肯定现在不在爆发期，还没有达到爆发期。实际上整个的应用的发展，刚才讲它是一个渐进式的，它到一个临界点的时候，才会有一个大范围的爆发。刚才讲现在目前基础设施在逐渐地完善之中，5G的基站数量在逐步增加，以后在一些重点区域实现连片覆盖之后，大家体验会更好，实际上我们可以看到年轻人对这个很感兴趣。
实际上5G现在它是一个实新技术的代表，也是一个时尚的代名词，大家用了5G之后，可以感觉到，比如说像年轻人他打游戏，首先就感觉快了很多，可以做真人扮演，这些游戏什么的，然后在跟对方或者跟朋友通话的时候，可以（进行）更高清晰的视频等等，这些它就会带来一些很好的体验，然后后面逐渐用户的习惯培养起来之后，然后网络再逐步地优化，还有一些新的商业模式的形成，最终我觉得5G会像4G一样，会有一个井喷式的发展。就像刚才讲的，目前4G用户是将近13亿，还差100多倍，所以后面的发展空间是很大的，但是我们觉得这个时间也不会特别长。就拿我本人来举个例子，我本身是一个喜欢电子产品，喜欢更新换代的人，但是对于5G，我是犹豫的，想听听我说说心里话吗？我可能也代表了很多我们普通的用户，首先，他们考虑的一个问题就是费用，他们都说这个网络流量的费用没有涨，甚至如果你用了5G的手机，电信商还会给你一些补偿，可是刚才你们说了，网络快了，流量大了，这5G就非常费流量了。所以等于说不仅仅手机，买手机要付出成本，而且使用起来这个流量的成本也加大了，这是不是也会影响（成为）用户投入使用5G的一个障碍。
我们在2G、3G时候就可以看到，在2G，我们在推3G的时候，当时业内也有很多反映，说3G带来那么大的流量，自然会产生很多的成本，用户不会欢迎的。但实际上业务起来之后，整个社会都在向前发展，这种多媒体的应用就成为一个基本的标配。实际上，大家的这个信息消费的底线在逐步提升，这个是难以阻止的。就像以后的这个AR、VR的发展起来之后，可能我们现在就不是短视频了，可能是AR、VR的这种应用了，如果你还在用户还停留在短信和短视频阶段，你自然就觉得。就是如果你不更新换代，你就无法跟对方你要联系的人对接，是吧。这是一个时代发展的需要，包括我们个人用户的终端的替换，这些都会带来新的需求。这个需求实际背后是带动了整个通信产业链的发展，从芯片、软件到整机，然后到整个的系统集成，到运维，整个的一个产业链都会变化。随着技术的变化，产业链就升级换代，在这个升级换代的过程中，我们是一步一步往上走的，在技术换代过程中，我们有一些新的先机。
5G有没有它的缺陷，或者是它的瓶颈？实际上从技术发展的角度来看，任何技术都有自己的长处和短处，毕竟在技术的发展长河里面，它也都是一个环节。它有前面继承的一些新的技术，后面还会继续发展新的能力，那么从5G的角度来看，从满足现在的需求方面，也有一些不太够的。比如说刚才我们讲了4K、8K（超高清视频）的，4K、8K的，一个摄像头，后面可能需要的带宽，基本上在100兆左右。如果是有多个摄像头同时工作，那么在一个基站之下，就像我刚才讲的工厂环境的话，如果是几十个摄像头，上百个摄像头同时工作的话，那一个基站是覆盖不了的。就是还需要有带宽的提升，这个是需要继续再提升的。另外低时延方面也是，时延方面的这个要求也是，应该说是没有止境的，比如在更精密的一些控制，尤其是远程的一些计算的一些环节，那可能是我们人感受不到的，就多个计算机配合。配合进行计算的时候，那里面都是以多少个微妙的时间片来进行计算，这个时候也需要它有更快的这个速率来，实现计算任务的分布、分担，然后算完了之后，整个再聚合、汇总等等。实际上就是技术发展没有止境，整个需求发展也是没有止境，就是两个是循环上升的。可能大家更关心一个问题，既然5G对未来的社会发展，国家经济的发展这么重要，目前中国的5G技术已经达到什么样的水平了？
这个问题，其实反正大家也谈论比较多，但是我总体感觉，首先我们认为5G，其实它是一个移动通信，自然发展到这个阶段，必然出现的这样一个技术。这个技术，包括它的标准也是全球产业界共同努力，形成共识的这样一个结果。当然可能在我们国家的移动通信的一些企业，随着国内整个移动通信，整体的这种发展，实际在5G阶段，已经达到了第一梯队，或者一个比较先进的这样一个水平。那么包括一方面我觉得就是系统设备，大家说得比较多了，这样一种设备相对它的先进性吧。另外，我们的其实也有比较好的一些芯片以及终端的产品，都是在全球第一时间推出了。那么推出了整个5G的这种终端产品，所以应该说在整个5G，国内也形成了一个比较完整的这种产业链，走在整个全球的最前列。2019年不仅是中国5G商用元年，也是全球各国对5G技术争夺爆发的一年。2019年4月3日，韩国在美国前1小时抢得了全球5G网络商用首发，此后全球各国相继入局。纷纷提速研发，争抢5G高地。世界各国都不惜余力地调动自己的科研团队，来研究5G的发展，这是为什么？两位能简单给我们解释一下吗？
一方面，5G自身它是新一代信息技术，本身它就是一个高科技的代表，所以它自身的这个产业链，就是一个可能一段时间就达到10万亿的，这样一个非常巨大的这样一个产业。某种意义上讲，像现在我们手机里这个芯片，过去我们可能在4G的时候，这个芯片的工艺我们可以是14纳米的，是吧。现在到5G可能都是5纳米、7纳米，是非常尖端的，基本上现在其他的电子和信息产品里，可能都用不到这么尖端的芯片。所以它自身的水平，如果能做的是全球一流的，实际上也是代表了信息通讯（信），以及这种高科技方面指出这样一个制高点上。从它的这种先进性，和它的整个巨大的这种产业规模，我想都是各个国家所追求的这方面。所以大家我觉得在进入到这种信息化的这个时代以后，大家认为谁能够获得更多的数据，能够更有效地去运用数据，都会对自己的这种整个产业竞争力，会有一个很大的提升。与此同时，就是目前它的这种带动性，我们其实在整个的信息通讯（信）的基础设施，应该是在全球非常先进的。那这样一个基础设施，其实它会带动很多新型的这种业态的产生，比如在4G，刚才提到很多移动互联网的，我们的网上购物，网上的这种实际上包括订餐、外卖，都是在我们这个基础设施之上，创新出来的很多的新型产业。所以它的这种带动性，这些新的，就是生长出来的这种产业，它本身的这种规模又远远大于它这个4G、5G，自身产业的这种经济价值和这种社会影响力，所以它的这种辐射性非常强。
未来，5G不仅能灵活地支持各种不同形态和型号的电子设备，还将与人工智能、物联网、大数据、云技术等相融合，成为各行各业数字化转型的核心动力。在5G时代之后，移动通信技术还会走向何方呢？这移动通信发展真是太快了，甚至很多科研团队都开始研究6G了。我们能在这里替大家畅想一下，6G又会是什么？又会给我们带来什么？对6G的这种研究，我觉得也还是在一个初期阶段，它的很多的设计要基于5G的实现的情况，就是要看5G有哪些方面，我还不能很好地去解决，那么这些东西有可能有一部分会遗留到6G去做。对于6G，大家都有很多的想象空间，实际上信息通讯（信）的发展，它就是一方面扩展了人的这个认识社会，改造社会的能力，就是人的这个本身的能力就得到了提升。比如说我们现在有了通信，但实际上我们就说有了千里眼和顺风耳。那么5G之后，6G以后，甚至我们的这些触觉和嗅觉，这些都可以成为远程感受，都可以，都可能实现。好，今天非常感谢两位嘉宾，给我们共同分享5G这样的话题。通过两位的专业的解释，我们可以想象未来移动通信科技给我们生活带来的好处都有哪些。好，感谢各位收看我们今天的《透视新科技》节目！我是胜春，咱们下期节目再见。
