5G：新的全方位網絡

第五代移動電話網絡應用前景廣闊，業界對其多有期許，然而批評者認為，更新換代的代價過于高昂。

擁有博士學位的物理學家邁克爾·萊姆克在電信部門工作已超過24年，可以說他是該領域中的老手。近四分之一個世紀中，他經歷了多次移動通信標準的更替，不過，他認為只有第五代移動電話網絡（“5G”）才是一場真正的革命。

美麗的新5G世界

華為高級技術專家萊姆克先生認為，我們今天所熟知的互聯網將消失，因為第五代移動電話網絡將無處不在，只需要開機，網絡就將一直存在。萊姆克先生并不是唯一一個如此刻畫5G宏偉藍圖的人，事實上業界對于第五代移動電話網絡的介紹完全像是一個烏托邦：移動數據速率將是今天的10～100倍，延遲時間是人類完全不會察覺到的1ms，這一數字將是現行標準的千分之一。此外，每個無線電小區可以容納的設備將是現在的100倍，從技術的角度來看，諸如連接斷開、無線電小區過載和移動通信費率計劃的數量限制等問題將一舉解決。按照萊姆克先生的說法，我們總能夠接收到信號，即使在無線電小區的邊緣，網絡總是如影隨形。

按照已有的規劃，這個烏托邦將在2020年部署實現，也就是還有不到4年的時間。除了超高的數據傳輸速率和隨時隨地可用之外，移動通信專家萊姆克先生認為，5G網絡另一個巨大的飛躍是“連接一切可以連接的”。5G可以成為物聯網、自動駕駛汽車和智能生產的工業4.0的基礎，除了現有的網絡設備之外，街道、工廠、醫院、足球場、電力線、港口乃至整個智能的城市都將可以通過5G網絡連接。

然而，5G的目標主要在于“網絡社會”（Networked Society，愛立信對未來完全連接的社會的術語）和“千兆位的社會”。事實上，歐盟數字專員京特·歐汀納甚至在2016年的IFA活動上為人們描繪了一個“千兆字節的社會”。

從千兆位到千兆字節

千兆位和千兆字節社會的技術基礎其實還沒有創造出來，相反，關于未來無線高速通信標準化的談判才剛剛開始。

為了按計劃實現目標，目前網絡設備和互聯網提供商正傾盡全力支持5G關鍵技術的開發工作。在德國，這項研究工作的焦點是德累斯頓理工大學的“德國5G實驗室”：一個由22名教授和大約600名員工組成的跨學科團隊正在努力開發這個未來的網絡，而它得到了諸如沃達豐、諾基亞、愛立信和博世等工業巨頭的支持。

德國電信也同樣在為此而努力：為了促進5G技術的發展，從2016年1月以來，德國電信一直在為自己在德累斯頓理工大學的工作組提供資金：該工作組被稱為“德國電信通信網絡研究院”。主持人是弗蘭克·費策克教授，他也是5G實驗室科學家的協調人。

可觸摸的互聯網

5G實驗室研究的焦點之一是所謂的“觸覺互聯網”：由于5G網絡的延遲時間極低，因而人們可以通過使用VR護目鏡和機電手套與距離他們數百公里的人或者物體進行實時交互。這種技術前景廣闊，例如它可以被應用于遠程醫療領域：那些只有少數專家能夠進行的復雜醫療操作，醫生和患者都不必轉移到另一個地方，醫生可以使用VR護目鏡和手套通過5G網絡進行手術。

華為也正在開展遠程醫療等5G應用研究，雖然中國網絡設備提供商沒有參與德累斯頓的5G實驗室工作，但是自2009年，華為就已經開始進行5G研究，并在組網架構、頻譜使用、空口技術、基站實現等多個領域均取得了突破性進展。華為公司承諾在2018年前至少投資6億美元用于5G研究和創新（不包含產品的開發）。為推動5G技術發展和生態系統的形成，華為積極與業界各類組織展開合作，與英國薩里大學聯合運作英國“5G創新中心”（5GIC）項目，并計劃在2018年前向5GIC投資500萬英鎊用于關鍵技術的研究創新與測試驗證。同時，華為還聯手歐洲合作伙伴在德國慕尼黑發起面向垂直行業的5G VIA（5G Vertical Industry Accelerator）聯盟，通過建立大型5G測試床，仿真驗證垂直行業的真實應用場景。該計劃還包括投資一個在伊薩爾河右邊的慕尼黑診所，相信與遠程醫療有關。

然而，沒有人真正知道慕尼黑的測試情況，在與華為聯系時，該公司表示測試的詳細信息“目前尚無法向公眾公布”。然而，2015年2月發布的新聞稿使人們有可能猜測投資到底應該如何得到回報。根據新聞稿，測試環境可以測試開發的算法，在特定場景下，針對2020年以后的數字社會的垂直市場進行測試。

提供者真正計劃什么？

“垂直市場”一詞揭示了網絡設備和互聯網提供商如何從2020年起收回投資：新的業務領域與5G的網絡結構密切相關，可以有各種所謂的特殊服務，例如在專家稱為“網絡切片”的過程中，最終將5G網絡劃分為各種虛擬子網絡，而這些虛擬子網可以單獨銷售。

在虛擬子網可以單獨銷售的情況下，當移動網絡可以無處不在和無限制地接入的情況下，將可以催生一些新的商業模式，客戶不再只是接入互聯網并為此付費，如果他們需要使用智能家居應用、虛擬現實會議或自主駕駛之類的服務，那么他們也可能需要為這些特殊服務付費。而內容提供商和互聯網公司也有可能需要向網絡運營商付費，使自己的產品可以使用特殊要求的網絡基礎設施（例如高帶寬或低延遲時間），內容提供商與最終用戶交易的商業模式將可能轉化為網絡運營商雙重利潤交易的模式。

不過，這種模式會面臨很多問題：首先，這種商業模式將違反許多國家對于網絡中立性的規定，例如在歐盟，這也就是為什么電信行業要在BEREC（歐洲電子通信監管機構主體）發表一份名為“5G宣言”的文件。這份文件或多或少是公然地企圖向監管機構施加壓力，以避免對網絡中立性規定過于嚴格。在宣言中電信行業警告說：目前的網絡中立性指導原則導致5G的投資回報率產生了很大的不確定性。因此，5G的投資可能會被延遲，除非監管者采取有利于創新的態度并堅持下去。

如果電信部門的計劃得以實現，那么未來的網絡世界會是什么樣的呢？網絡中立活動家托馬斯·林寧格在一個網站上發表了自己的意見，他認為這將是網絡中立支持者最不愿意見到的情況，因為界時使用互聯網將會和使用付費電視一樣。

中止特殊服務

不過，網絡運營商的這種企圖不容易“得逞”，以歐盟為例，BEREC已經明確指出，相關的國家網絡監管機構應該非常仔細地檢查網絡運營商的特殊服務是否違反網絡中立性原則，特別是現有的互聯網框架內提供的服務在稍后階段不應該被劃分為特殊服務。

以電話通信領域的服務為例，BEREC認為“LTE語音”服務是可以被當作特殊服務的，但另一方面，Skype則不能被認為是一種特殊的服務。類似的要求也將適用于視頻流領域：提供商可以提供像有線電視一樣以廣播的形式服務的視頻流服務，并將其分類為特殊服務收費，但是不能將像Netflix和YouTube這些目前互聯網的視頻點播服務歸類為特殊服務，這意味著網絡運營商不能夠因為某些服務對于網絡的要求較高而要求收取額外的費用。

對于網絡供應商來說，當然是對BEREC的這一決定有所保留。當我們聯系德國電信時，該公司的發言人告訴我們，對網絡中立性的嚴格要求會影響創新的商業模式，特別是在工業應用方面。根據該公司說法，它正在等待國家監管機構審查的結果。而O2的母公司西班牙電信也表達了類似的意見，沃達豐則表示不想對BEREC的決定發表評論。

UMTS和WLAN

5G網絡未來的發展除了可能危害網絡的中立性之外，其他地方也有一些麻煩。例如，通往5G道路上的第一步將是擴展LTE標準，這有可能導致目前使用的移動通信技術成為犧牲品。

5G開發者正在關注的是2GHz和5GHz這兩個頻段，而這兩個頻段目前是UMTS和WLAN所使用的。要確保5G網絡的高覆蓋率，確保未來網絡無處不在，這兩個頻段是必需的。同時，額外的頻率將被用于逐步將LTE帶寬引導到5G級別上，而不必重建整個基礎設施。

這是否意味著UMTS已經到了窮途末路？一些網絡運營商確實已經開始動了停用它的念頭。根據相關的文件顯示，部分提供商正在考慮相關的商業行動，這意味著許多不支持LTE的智能手機將可能受到影響。

WLAN的前途似乎沒有那么大的問題，因為5GHz頻帶是公共領域，每個運營商都可以使用它而不需要許可證，理論上這排除了WLAN將被停用的可能性。然而，目前WLAN使用這一頻段工作可以受到較少的干擾，而未來該頻段將變得有點擁擠。將到來的LTE擴展功能，例如LTE-U（為美國、中國和印度準備的）和LAA-LTE（為歐洲和日本準備的）都將使用5 Hz頻段發送LTE信號。

根據媒體報道，在CeBIT 2016上，WLAN路由器行業表示了對LTE Advanced Pro擴展功能的疑慮，他們認為將可能會導致5GHz WLAN路由器無法不間斷地運行，路由器制造商AVM向CHIP表示，這種擔心是基于以下事實：尚未有任何實際測試表明LTE擴展功能不會阻礙WLAN。

然而，目前正在研究的5G無線電技術可能對AVM的新商業模式構成更大的威脅。5G發射機在非常高和尚未使用的頻率上發射信號，因此盡管它們具有極高的帶寬，但其范圍將非常有限。AVM發言人對CHIP表示，由于未來的5G網絡，幾乎每個路燈都必須安裝一個發射器，然后所有的無線電桅桿將使用光纖連接到主干。如果無線設備最終可以連接到房子前面的路燈，那么誰還會需要由像AVM公司制造的這些WLAN路由器呢？

今天所知的互聯網將會消失

5G最終是否影響網絡中立性原則或者對UMTS和WLAN造成危害尚不可定言，但有一件事是肯定的：5G即將到來，無論我們喜歡還是不喜歡。引用華為專家萊姆克先生的話，我們今天所知道的互聯網，也將因此消失。