5G以用戶體驗為設計起始點

未來移動通信論壇│楊璟珂

5G以用戶體驗為設計起始點

未來移動通信論壇│楊璟珂

未來移動通信論壇 ● 5G專欄

從1G到4G，峰值傳輸速率、帶寬往往是一代技術的標志，然而5G則不同，雖然提出了“千倍容量”這一目標，但是5G設計的根本出發點在于用戶體驗。

5G不僅是移動通信技術的一次革命，同時也是移動通信設計理念的一次革命。聯想研究院無線技術研究總監蔣曉華指出，以用戶體驗為設計起始點的5G時代，與用戶關系最為緊密的業務和終端將實現新的跨越。

5G時代將出現顛覆式應用

蔣曉華指出，縱觀2G、3G、4G的發展，從業務應用的角度來看，2G到3G是一次質的飛躍，以語音和短信為主的功能機逐漸被智能機所淘汰，移動互聯網的創新應用大量涌現，催生了iPhone這樣跨時代的終端產品橫空出世。而從3G到4G，從技術發展的層面來看無疑又是一次革命性的跨越，網絡速度大幅提升，諸如時延等網絡質量問題的確大有改觀，然而毋庸諱言，隨著4G時代的到來，人們并沒有看到顛覆式應用的出現，“也可以說到目前為止還沒有看到質的變化，應用還是那些應用，當然體驗會更好?！笔Y曉華說。

蔣曉華認為，未來5G的到來，將在業務形態上帶來巨大變化，這種變化甚至將超過2G到3G的變化。5G之所以能給業務體驗帶來翻天覆地的變化，是因為5G的設計目標與此前相比有了很大的不同。從1G到4G，設計的根本出發點是技術指標的提升，峰值傳輸速率、帶寬往往是一代技術的標志，然而5G則不同，雖然提出了“千倍容量”這一目標，但是5G設計的根本出發點則在于用戶的體驗。“此前我們往往強調能‘提供’多高的速率，而5G時代則更加強調用戶能‘獲得’多少速率。”因此用戶體驗速率、反饋時間等指標成為了重要的衡量標準。

蔣曉華特別強調了功耗的重要作用。5G時代物聯網和移動互聯網是移動通信發展的兩大驅動力，移動互聯網和物聯網的爆發式增長，將數以千計的設備接入網絡，而多樣化的設備對功耗有了更高的需求。“目前雖然也考慮了功耗與成本的需求，但是只能滿足智能手機，而未來將要興起的智能穿戴設備和大量的物聯網接入終端對于功耗的需求則遠未達到?！笔Y曉華說。

此外，蔣曉華指出未來業務應用場景將發生很大變化，對于技術指標的需求也將發生變化。例如目前的傳輸速率主要滿足下行傳輸速率，而未來5G時代將出現虛擬現實、增強現實等殺手級業務，為了滿足用戶的極致體驗，這些業務的實現需要大量的的云端識別和云端計算，需要用戶周邊的環境數據不斷進行上傳。這與目前瀏覽網頁、觀看視頻等應用場景有很大的不同，因此“在5G時代上傳速率的提升顯得更為重要”。

5G將賦予終端新契機

對于普通用戶來說，他們并不能“看到”網絡架構的革新和無線空口技術的變革，作為移動通信的主要承載者，終端的變化將直接影響到用戶的感受。從2G到3G，智能終端的興起使用戶的感受發生了質的飛躍，蔣曉華認為5G時代移動終端也必將發生重大變化，而智能穿戴設備的普及將成為5G時代的標志性變革。

“穿戴式智能設備”是應用穿戴式技術對日常穿戴進行智能化設計、開發出可以穿戴的設備，蔣曉華認為穿戴式設備代表著未來的發展趨勢，與目前的智能手機相比，穿戴式智能設備與用戶的關系更為密切，由于可延續性地穿戴在人體上，穿戴式智能設備更可以保證用戶隨時隨地接入網絡，結合未來的物聯網應用，穿戴式智能設備將成為用戶未來無線便捷生活不可缺少的一部分。

穿戴式智能設備是近年來的一個熱點，在通信領域的學術界和工業界一直都備受關注，由于看到了穿戴式智能設備的未來使用前景，谷歌、蘋果、聯想等諸多科技公司開始在這個全新的領域深入探索。蔣曉華認為，穿戴式智能設備的商用還遠未成氣候，從目前的技術發展狀況來看，其商用的時機還未成熟。

在蔣曉華看來，之所以目前無法形成大規模商用，并不是市場沒有準備好接納穿戴式智能設備，而是目前的網絡狀況、所能達到的功耗等方面還遠遠不能滿足穿戴式智能設備的需求。特別是功耗方面的限制，“我們并不是不需要穿戴式智能設備，而是目前的功耗無法支持穿戴式設備長時間續航”。由于功耗太高，目前穿戴式智能設備還不能直接接入蜂窩網，而是依賴于智能手機藍牙、WLAN等方式進行網絡接入，“即使是這樣，電池的續航能力也依舊不理想。”這與穿戴式智能設備隨時隨地接入網絡的目標相差甚遠，穿戴式智能設備的優勢也未體現出來。

而另一方面，雖然出現了手環、眼鏡等產品形態，穿戴式智能設備還沒出現一個被廣泛認同的產品形態。因此，如同在智能手機時代iPhone的出現定義了智能終端形態一樣，“業內也在等待與iPhone類似的‘劃時代’產品的出現?！笔Y曉華說。

毫米波技術成為重要選擇

用戶體驗的飛躍式變革歸根結底還需要依賴于數據速率的提升，在蔣曉華看來，從3G到4G用戶體驗之所以沒有發生質的變化，很重要的一個原因是受到速率的限制。雖然4G的無線空口技術已經逼近了香農極限，但是對于虛擬現實、增強現實等高速數據傳輸業務來說，仍受到傳輸速率的限制。因此雖然5G并不單純以技術指標的提升作為目標，但是對于速率的要求仍然是5G實現的題中之義。

蔣曉華認為，速率難以提升的關鍵在于頻譜資源的不足。因此應用高頻段的毫米波技術將成為5G的重要選擇。目前毫米波技術已經成為了5G研究的熱點，未來毫米波網絡將與蜂窩網、WLAN網絡實現共存，憑借高速率和支持高速移動的優勢，毫米波將對蜂窩網和WLAN形成有效的補充。

蔣曉華說，5G時代將以用戶為中心，通過云端整合多種應用服務、各種類型的終端為用戶服務。在這種情況下，毫米波網絡的設計需要考慮滿足各種類型終端設備，尤其是大量的消費電子產品的接入和使用需求。包括短距離的高速接入、異構網絡下的無縫切換服務、低功耗、對于移動性的支持、基帶系統復雜度的降低、高速上行速率等。

據悉，針對5G的傳輸，聯想研究院目前已經完成60GHz載波頻段的毫米波通信系統原型開發，采用頻域均衡的單載波系統，設計速率達到2.5Gbit/s, 能夠非常流暢傳輸高清視頻。60GHz因為氧氣吸收的影響衰落較大，不適合長距離傳輸，但另一方面也正因為如此，抗干擾性和安全性較好，比較適合對傳輸速率和安全性要求較高的短距離傳輸。

蔣曉華

聯想研究院無線技術研究總監，負責無線通信技術標準和無線通信芯片的研發，在無線通信、音視頻數字信號處理、高性能計算和操作系統設計等多個領域均具有豐富經驗。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bixintong.com.cn