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对话中国工程院院士邬贺铨:5G激发基础科学探索

2019年06月04日 中广互联

  如果说当前哪项技术最火,恐怕非5G莫属了,即使是像AI、区块链这样带动无数创业机会的热词,面对5G也要逊色一筹。

  与此同时,随着三大运营商5G部署工作有序完成,各大手机厂商已经纷纷摩拳擦掌,展示最新的5G手机,5G离我们已经越来越近。

  在5G时代即将到来之际,腾讯科技独家对话中国工程院院士邬贺铨,就5G话题展开了深入交谈,邬贺铨也回应了有关5G的一切热点问题。

  5G绝对不仅仅是更快的速度

  在大多数用户眼中,5G代表着速度,媒体也往往愿意用《5G速度秒杀4G,下载4K电影仅需要XX秒》这样的标题来吸引读者的注意力。但在邬贺铨看来,5G绝对不仅仅只意味着更快的速度。

  邬贺铨认为,宽带移动通信重要的表征之一是数据率,对用户而言是上网的平均速度和峰值速率,对网络而言还要考虑一个蜂窝的最大流量密度,可以说速度只是衡量数据率的一种方式。“最初的通信是文本,然后发展到语音,现在还有视频,这就是带宽的具体表现。”

  但邬贺铨指出,对于5G而言,与前几代通信最显著的区别还有以下三种特征:

  大连接:即能不能同时支持更多的用户接进来,否则的话就适应不了未来物联网的发展需要;

  高可靠性:具体表现在工业上的应用,比如说电网、高铁上用可靠性要更高;

  低时延:具体表现在车联网的应用,要求时延更短、响应更快。

  邬贺铨总结道:“速度仅仅是数据率的一个方面,而数据率本身也不是5G的唯一指标。所以5G跟4G比,不仅仅是更快,它预示着支持的业务类型更多,应用范围更广。”

  建设5G不是铺张浪费 多种业务形态需要5G配合

  公开数据显示,到2018年底三大运营商4G基站总数超过了372万个,其中中国移动约占一半,中国联通、中国电信各约占1/4。如此大的4G建设规模,随着5G时代的到来,也有人发起了质疑:这些基站是否会变成一堆废铁?

  对此,邬贺铨给出了很肯定的回复:不会。从专业角度看,基站有一些基本的组成部分,比如天线、站内的电源设备等,当4G基站升级成5G的时候,这些设备是不需要更换的,是可以继续使用的。尤其是现在有了铁塔公司,这些资源都可以整合起来综合利用。

  此外,移动通信的部署还有一块是室内分布系统,这部分系统也不存在拆掉的情况,升级到5G的时候,只需要在上面增加一些5G的接入点而已。

  5G从开始商用到达到目前4G的覆盖水平还需要很多年,在5G还没有覆盖到的地方,用户至少还应该获得4G原有的通信能力,所以5G商用后不等于4G网络就没用了,两个网会并存较长时间。

  2018年年中,工信部发布的数据显示,三大运营商的4G总户数突破了10亿大关。尽管听起来规模很庞大,但由于存在“一人注册多个号码”的情况,4G所覆盖的人群远远没有达到10亿。面对这种情况,另外一种声音也传了出来:4G人口还未实现大规模覆盖,就要实施5G商业化,是否显得操之过急?

  对于这种质疑,邬贺铨认为,尽管4G网络还在逐步完善,但从当前的业务需求来看,4G网络条件下已经有点困难了,比如4K电视、8K电视等,要求的带宽更宽,而原有的容量、频率不够了,这个时候就必须得有5G了。正如在4G开始商用时,我们不会想象到微信会发展到全媒体,而短视频等也是在4G提速降费后兴起的。只要网络能力有了,各种新业态会产生出来。

  邬贺铨特意提到了一个应用场景:大连接。据邬贺铨介绍,现在5G目标是一平方公里支持100万个传感器上网,比如长安街上的双八车道,如果并排挤满了车,每个车上有几十个传感器。那一平方公里可能就有非常多的传感器了。这个时候4G是做不到的,只有靠5G才能保证这一百万个传感器同时连上网。

  此外,工信部的数据显示,截止到2018年年底,中国的移动用户一个月下载的流量超过6GB,2018年平均用户月流量是2017年的2.6倍,照此发展下去现有的4G网络是支持不了的。所以从业务的需要来看,到了4G升级换代的时候了。邬贺铨强调,每一代的移动网络差不多要工作十年,尽管4G商业化现在仅五年左右,但上马5G,不可能是再过五年才考虑的事情。“5G出现没有说要把4G拆掉,它还会并存一段时间。”

  实力辟谣!5G基站究竟有没有辐射?

  3月中旬,据外媒报道,芬兰当地爆发了一场大规模抗议,有超过2300人在请愿书上签名,要求芬兰政府完全禁止5G技术,其中一个关键理由是5G基站的位置比4G基站更密集,增加了公民暴露在潜在危险辐射中的危险。

  自从3G建设以来,有关基站辐射的问题就不绝于耳,很多居民小区也都向运营商发起了抗议,要求不能部署基站。到了5G时代,有用户称“5G是微波毫米波,基站带来的辐射会比4G更大”。对于这种担心,身为院士的邬贺铨表示,移动通信的辐射与人体健康的关系,目前缺乏足够的数据来判断究竟有多大的影响。

  但邬贺铨也强调,中国的移动通信基站的辐射标准是远远严格于美国和欧洲的,是比他们更严格。“打一个比方,就算你离基站几米之外,它比微波炉的辐射还要低,而且不会有人长期工作生活在基站几米的范围内。”5G的基站密度是4G的好几倍,但5G的蜂窝半径小,其基站的发射功率比4G低。

  5G激发基础科学探索

  如果从普通用户的角度来看,5G带来的更多是应用方面的改变,但对于基础科学的进步是否有帮助?邬贺铨给出了肯定的回答:“当然有,现在我们就在探索更高的频段,这里面就有很多基础研究问题,比如有些频段对下雨太敏感,有些频段对树叶遮挡敏感,如何研究电磁波的传播,这就是5G带来的课题。”5G手机芯片需要5nm的工艺,未来的发展可能需要后摩尔时代的技术来支撑。

  2018年11月9日,腾讯基金会于腾讯公司成立20周年之际宣布,腾讯公司董事会主席兼首席执行官,腾讯基金会发起人马化腾,与北京大学教授饶毅,携手杨振宁、邬贺铨等科学家,共同发起设立“科学探索奖”,腾讯基金会投入10亿元人民币的启动资金资助该奖项。

  作为这个奖项的共同发起人之一,邬贺铨也谈到了他的初衷,就是希望能帮助到一些从事基础研究的专家,让他们不再受到现实待遇等干扰,能够更好地激发更多年轻人投入到基础性研究工作里面。

  在对话的最后,邬贺铨也给出了自己的寄语:“通信行业的研究已经变成群体行为,不是一个人可以去做的,需要有团队精神,不是靠个人的小聪明就能够解决问题。与此同时,年轻人也要不断地学习新的技术和新的知识,否则就会落伍。”

【来源:腾讯科技】
【责任编辑: 苗梦佳 】

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