英國皇家工程院院士王江舟：5G“新基建”為垂直行業應用鋪路

劉晶

“我認為5G‘新基建主要包括三個方面。一是基礎網絡設施的建設，包括接入網、核心網及大容量的傳輸網絡;二是網絡架構的建設，與4G時代中央控制的網絡不同，5G網絡將是‘分權網絡，從中央控制向分布式控制轉變，要在局域建立5G網絡的分布式控制器;三是形成支持行業應用的數字基建。”英國皇家工程院院士王江舟日前接受了《中國電子報》專訪，對5G“新基建”寄予厚望，并談了自己對中國5G建設的分析。

5G基建是數字基建一部分

一個完善的數字基建，能夠對很多垂直行業提供支撐，如智能城市、智慧農業、工業自動化、車聯網等。

王江舟認為5G新基建這三個方面，當前建設重點是第一部分，即基礎網絡的建設。“新基建就是數字基建，5G屬于數字基建的一部分，是高科技的基礎建設。其目標是建成像國內高鐵、高速公路、地鐵這樣的基礎設施，我回國體驗過，國內的交通方便得不得了。”王江舟說，“一個完善的數字基建，能夠對很多垂直行業提供支撐，如智能城市、智慧農業、互聯網醫療、工業自動化、車聯網、智能電網等。當然首先要有基礎網絡，才能夠為數字基建提供對這些垂直行業的支撐，”

今年中國要做全國性的5G規模建網，目標是覆蓋全國地級城市。中國移動計劃建30萬5G基站，中國電信和中國聯通采用共建共享的方式計劃建25萬基站。同時三大運營商都選擇主要以5G獨立組網（英文簡稱SA）的方式建網，以這種方式建網，在壘球也是首次。

談到中國一開始就采用SA的利與弊，王江舟說，SA從長遠來看對國家比較有利，從短期看會有不確定性，或者說陣痛。SA建網在短期內開銷很大。歐洲用非獨立組網（英文簡稱NSA）建網，很多地方都采用4G基站，只在人口很密集的地方采用5G基站，首期投資成本小很多。但SA組網方式使中國5G從一開始就瞄準垂直行業、擁抱垂直行業，真正能夠引領5G發展，從長遠看好處很大。

但作為先行者，中國也將面臨SA的產業鏈有待成熟的問題。王江舟說，中國發展SA的風險主要取決于要做什么樣的應用。SA首先要做的就是高速傳輸、在滿足這一需求后再擴展應用。有些應用已經成熟了，如高清視頻、遠程教育、互聯網居家工作等應用已經成熟。其他一些垂直行業應用還需要幾年時間才能成熟，如車聯網、工業自動化的應用。如果這些行業幾年之后還沒有成熟，應用需求沒有涌現出來，這對運營商的確很有壓力。

5G標準支持的頻率覆蓋了高中低頻。我國今年建網采用的是中低頻，而且產業鏈相對成熟。在5G高頻的毫米波波段上，我國目前還在試驗階段。王江舟說，毫米波存在傳輸損耗大、傳輸距離短的問題，但它在小范圍、高密度、傳輸距離小的地方，如增強現實（AR）和虛擬現實（VR）的高速傳輸、熱點覆蓋、部分工業場景中，是有應用前景的。“未來低中高頻都有自己的應用場景。我認為如果有需求，應盡早使用毫米波。”

5G網絡向開放平臺方向發展

支特O-RAN的主要是各大電信運營商，如中國移動、AT&T、德國電信、Orange、中國電信、中國聯通等。

王江舟認為，5G網絡結構將使原來移動網絡的中央型結構發展到分布式結構，移動邊緣計算、邊緣緩存等也是分布式結構不可或缺的一部分。在網絡架構轉變的同時，5G網絡演進的一個重要特點是通過開放網絡接口實現開放式平臺（O-RAN）。

“O-RAN是將平臺模塊化，使硬件和軟件分離，而不是像4G網絡那樣，硬件、軟件、協議‘捆綁在一起，帶來不利于競爭的問題。”王江舟說，“現在網絡基礎設施只有幾家通信企業在競爭，如華為、諾基亞、愛立信和中興等。其他中小企業無法進入電信運營商基礎網絡市場，因為他們沒有資源和財力支撐網絡設備開發的大投入。O-RAN使不同廠家的模塊集成在一起，保證互聯互通。有的公司可以只生產硬件，有更多的軟件公司可以做軟件、應用、服務，這給中小企業提供了競爭機會，也會大大降低運營商的投資成本。”

王江舟認為，O-RAN的思路增加了競爭，對5G、6G網絡提質很有幫助。目前已經有很多公司加入O-RAN組織中。其中支持O-R AN的主要是各大電信運營商，如中國移動、AT&T、德國電信、Orange.中國電信、中國聯通等，而且態度積極;但傳統的通信設備商積極性并不高。O-RAN引入后，對大的設備商有很大威脅。

“盡管現在大的設備企業有抵觸情緒，但引入中小企業加強競爭，對整個行業發展是非常有利的。”王江舟說，“O-RAN的標準化即將開始，如果要用在網絡中也會是在5G發展的后期或者6G引入。但這一定是一個方向，國內工業界、各個公司應該知道這件事，這使中小企業進入通信業的成本會大大降低。”

利用切片技術優化網絡資源

切片會在車聯網、工業自動化、智能電網等領域發展出非常大的業務量，滿足不同業務類型網絡需求。

如何利用好5G的網絡資源？王江舟認為，切片技術可以解決這個問題。

5G切片技術可以根據行業和用戶需求分門別類地分配網絡資源，這就像公路的設計，公路上有汽車道、自行車道、人行道，根據公路上不同的交通工具，動態調整公路上道路的劃分。切片的設計就是類似這種思路，根據垂直行業不同的特性設計不同的方案，優化資源。

“切片實現比較復雜，但是非常重要。”王江舟說，“不同行業的服務重點不同，切片的思路就是對不同的業務需求分配不同的網絡資源。”例如，如果同時有VR/AR，以及儀表類數據要一起傳送，這些業務的特點各自不同。VR/AR對時延非常敏感，家里水表、電表傳輸數據時則對時延不敏感，在配置資源時要根據不同業務來配對。只要網絡設計能夠滿足業務的最低需求，如最低的速率、延時等滿足了，就可以優化整個網絡，使網絡的流量最大化。

切片在5G發展中將扮演非常重要的角色。“切片會在車聯網、工業自動化、智能電網等領域發展出非常大的業務量，能夠滿足不同業務類型的網絡需求。”王江舟說，“每種切片未來都會有規模效應，我們在網絡設計時要考慮如何根據不同業務的性能指標來優化網絡。”

運營商在布局5G時，同時也在發展云計算、邊緣計算、物聯網、人工智能和大數據技術。王江舟表示，對切片技術進行管理時也要考慮與這些技術的融合。

對VR、AR、車聯網和工業互聯網這些對時間敏感的應用，就耍采用5G+邊緣計算;但人臉識別這樣對時間不太敏感的應用，則可用5G+云計算+AI+大數據的方式實現。

這確實帶來網絡管理的復雜性，但也是受應用驅動而出現的。“除了切片，邊緣計算/存儲帶來的服務/應用下沉，管理上也增加了復雜，打個比方，以前的4G像是中央政府統管，現在的5G像是權力下放到省政府。網絡這樣轉變也是被逼出來的，因為應用越來越多，權力下放到地方來做，效率會更高。”

完整的網絡切片需要端到端所有設備（核心網、接入網、終端）的配合，國內相關的產品試驗正在工信部帶領下密集推進，產業鏈上的相關廠商如華為、中興、展銳、OPPO都在開放合作的宗旨下推進試驗。

5G車聯網建設約在兩年后

車聯網需要一個分離的數字基建結構，包括專門的網、單獨的頻率，在路邊、街邊鋪建這個網。

車聯網、工業互聯網是5G兩個重要的應用場景。談到他們的應用前景，王江舟表示，這兩個非常重要的場景，近期不會大規模應用，但是有很好前景。這兩個應用的共性是有非常嚴格的傳輸延遲的要求，5G規定低于1毫秒的延遲，主要就是針對這兩個應用場景。

“關于車聯網，我們需要一個分離的數字基建結構，包括專門的網、單獨的頻率，在路邊、街邊鋪建這個網。長遠看5G車聯網需要加入移動邊緣計算，車輛要感應局部危險，通過邊緣計算處理，以大大降低延遲。”

王江舟說，5G車聯網標準今年下半年凍結。考慮到行業應用的導入期比較長，切實的落地應用可能還要兩三年甚至更長。

工業互聯網、工業自動化是在5G網絡中增加局部的網絡來提供服務，而且在工業控制中低時延非常重要。王江舟認為，可以用分布式網絡加上移動邊緣計算實現控制和處理，5G邊緣做計算，信息不用繞到核心網再回來，可以讓延遲大大降低。“如果像歐洲那樣一開始做的是NSA，信息就會繞到4G網上去，工業控制這樣的應用就做不起來。中國建設SA網絡，給行業應用的快速發展提供了機會。”

采訪最后，王江舟特意談到了5G標準。他表示，全球一個標準對產業發展很有利。從兩年前完成的5G-期標準（R15），到今年中要完成的5G二期標準（R16），再到明年下半年將要完成的5G增強版本（ R17），我國企業在國際5G標準上做了很大貢獻。現在我國運營商又在推動5G SA的建設，將使中國在繼3G跟隨、4G同步之后，真正實現5G的引領。