未来通信：移动无“极限”

　　20年前，如果你正打算从北京到巴塞罗那进行一次商业旅行，这些旅行中包含很多不同的步骤和任务，旅行准备非常复杂。如今，有了移动的、个性化的互联网服务，安排好必要的行程，开会地点的导引，以及与不断改变的环境相适应的服务和用户设备，只需轻触屏幕就能搞定。它的实现，正是以移动通信技术为基础的。

　　事实上，早在2G时代就有人提出了移动互联网概念，那个年代的WAP业务正是提供手机上网服务的。当时业内甚至认为，移动办公指日可待了。但现实是，由于带宽不足，该业务并没有获得成功。

　　于是，进入21世纪后，人们寄希望于在3G时代，一种“杀手级”的应用业务随时可以出现，比如视频通话，可至今也未发展成熟。

　　确切地说，3G网络是在1998年发展起步的。当时3G的设计标准为：对于移动交通工具，其传输速率为128Kbps；对于移动的行人，其传输速率为384Kbps；对于固定的用户，其传输速率为2Mbps。之后，随着全世界宽带普及率的升高，传输速率为1Mbps已是正常速率，384Kbps的速率也早被淘汰。但实际上，3G网络不能提供与实际相符的性能，因为在发射过程中会出现一些未知的无限性能问题。在许多领域，3G不能满足日益增长的速率需求。

　　此外，相信人们也深有体会，近几年Wi-Fi发展迅速，对3G产生了冲击。无线热点普遍集中在一些公共场所，如办公室、餐厅，许多用户都会选择在这些地方无限上网，因为网速不错，而且免费。3G的实际体验对用户而言并没有什么特别。

　　更重要的是，与高速网络接入相比，应用并没有那么丰富和普遍。当3G网络开始使用时，具有一定前景的应用，比如视频通话、移动视频、等，仍然处于初级阶段。这些应用需要专门的设备才能提供丰富的交互体验。甚至在3G网络竞争激烈的日本，3G网络也没有充分地利用起来。

　　在业内人士看来，2G到3G还不是移动互联网时代，只有到了4G，有了足够的带宽，移动互联网时代才真正到来。

　　中国移动总裁李跃在2014年GTI国际产业峰会和GTI亚洲大会上提到，移动互联网有三个明显的特性：开放性、互动性、大数据特性，这些特性为互联网时代赋予了很多的新内涵。就业务形态而言，“平台+终端”将成为最基本的形态。

　　一个是智能终端。终端是移动互联网这个新时代的重要引擎，终端是移动互联色的一个代表。移动互联网之所以区别于互联网，就在于它是以智能终端为基础，而互联网是以笔记本电脑或者是家庭电脑为基础的。

　　此外是云计算。有了云计算才能全面地、系统地把客户的行为，把各种人类生活的行为，把各种生活和业务，生活和公务的联系有效地衔接起来，这是移动互联网时代的新代表。

　　而作为重要基础的正是无线宽带。无线G能够提供更高数据速率，更短时延，提升用户移动互联网的体验。工信部电信研究院通信标准研究所所长王志勤在接受《中国科学报》记者采访时也表示，4G正是考虑了移动互联网的特点和需求所设计的。“速度的提升只是一方面。”她认为，“相较于3G，4G改进的性能不止这一个纬度，在无线和网络架构方面都做出了调整。

　　在她看来，3G可以被当作是移动互联网的培育期，终端和移动互联网的使用习惯是在3G时代逐渐培养起来的。“如今，互联网本身进入到了一个蓬勃发展的时期，智能手机的普及率也更高了，再加上无线宽带业务的支持，整个移动互联网的生态体系开始成熟。”从这个意义上理解，王志勤也认为，移动互联网迎来了一个新的发展时期。

　　不过，4G发展的关键不仅仅在于移动通讯技术，更在于业务应用。那些在3G时代因为带宽、流量而被限制的应用，比如视频分享、远程监控、云存储等云计算服务、移动电商、手机在线游戏等，将成为焦点。

　　其中，最被看好的当属移动视频。众所周知，受流量的限制，移动视频分享的效果一直不佳。为了节省流量，通常的做法是把视频极度压缩，一些短视频甚至和图片的流量差不多，但这样一来，画面效果就大打折扣。但在4G网络环境下，用手机直接视频直播都不再是问题。

　　王志勤告诉《中国科学报》记者，美国、韩国、日本的视频业务流量在4G时代是增长最快的，美国超过70%的移动互联网业务都来自视频。

　　而从目前国内移动视频行业来看，市场已经完成了培育期，用户观看视频的习惯已经从传统PC逐步迁移至移动设备。因此，业内普遍认为，如果4G资费合理，移动视频用户将出现爆发性增长。

　　此外，可能成为另一受益者。高速、高质量网络连接，意味着玩家可以享受到更加流畅的体验，享受到画面更精美、更复杂的、需要强大网络支持的优质游戏。

　　王志勤提到，还有一种业务应用，即物联网应用，其服务的主体不是个人而是物体。“应该说3G阶段各个运营商就开始布局物联网的应用，提供各种各样的服务，包括智能楼宇、汽车、工业处理、医疗和电网等方面。但是从4G的发展来看，更加有力地推动了物联网的发展，特别是无线远程医疗和智能交通。”

　　如今，家电泛IT化是大势所趋，在“家电+移动互联网”的发展模式下，网速是一切应用的基础。未来，电视也许不再需要视频信号线，甚至也不需要电源线，从而实现可移动化。此外，任何家电都将可以与手机互联，从而达到实时控制、管理的需求。例如，智能冰箱可以设置摄像头，任何食物放进冰箱后可以通过内置的软件和摄像头进行记录和分析，从而监测食品本身的状态，甚至还能根据食品种类分析营养结构、推荐膳食搭配等等，而这些信息最终将通过无线网络到达用户手机上。

　　去年，杭州市急救中心推出的120急救医疗信息化项目，正是依托4G网络，在救护车里安装移动工作站，通过移动网络与急救中心服务器进行联通，把急救相关信息传送到急救中心、医院等，实现音视频通话与医疗数据的及时传输。

　　同样，要实现汽车的智能化，汽车电子设备的智能化是必然的发展趋势。而4G在车联网图像和数据传输方面被给予了厚望。通过4G网络，用户可以快速的获得所需要地图、路况、天气、餐宿等实时信息，还可以实现在线观看电视直播、在线下载等娱乐活动。

　　需要指出的是，如何将移动通信技术与大数据、智能感应融合到一起，实现真正的移动、智慧生活，并不是单靠移动通讯网络的建设就能完成的。速度并不是唯一的，对于移动通讯对生活产生的变革，无论是消费者还是市场还需抱有更为理性的期待。

　　移动通信已经开始改变人们的生活，可以想见的是，在不久的未来，人们就将面临爆炸性的移动数据流量增长、海量的设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景的现实。

　　根据预计，2010年到2020年全球移动数据流量增长将超过200倍，2010年到2030年将增长近2万倍。发达城市及热点地区的移动数据流量增速更快，2010年到2020年上海的增长率可达600倍，北京热点区域的增长率可达1000倍。除此之外，未来全球移动通信网络连接的设备总量将达到千亿规模。预计到2020年，全球移动终端（不含物联网设备）数量将超过100亿，其中中国将超过20亿。到2030年，全球物联网设备连接数将接近1千亿，其中中国将超过200亿。

　　4G通信管道有一天也可能遭遇堵塞。因此，第五代移动通信（5G）系统将应运而生。当前，全球多个国家和组织都在关注5G研究。在王志勤看来，5G主要面向多连接的物联网用户，它可能使移动互联网到达一个更高的境界。

　　所谓的“更高境界”，指的是户可以感受到光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务，真正实现业务及用户感知的智能优化。

　　北京邮电大学经济管理学院教授、信息经济与竞争力研究中心主任曾剑秋向《中国科学报》记者解释，如果仅用带宽来说明，3G时代是10 兆带宽、4G时代是百兆带宽，而5G时代则是千兆带宽。“3G到4G是一种量的提升，而4G到5G将是质的变化。”曾剑秋认为，对多数用户而言，5G网络将等同于无限宽带。

　　如此看来，4G也可以说成是向5G发展的过渡阶段，国内三大电信运营商在4G基站中的巨额投入是否值得，是否是一种浪费？

　　曾剑秋的观点是，从第一代移动通信到第二代移动通信，然后到第三代移动通信、移动通信，再到第五代移动通信，从技术上来说是一个平滑演进的过程，不能逾越。而且从第二代移动通讯开始使用的数字技术具有后向兼容性，也就是说，在5G时代，4G、3G、2G也可以同时并存。

　　事实上，即使在5G时代，从信息速率来看，既需要支持3D全息实时会议这类大带宽业务，也需要支持几十个小时甚至更长时间才突发一些小数据包的抄表业务；从延迟来看，既需要支持延迟要求5ms以下的即时控制类业务，也需要支持对延迟不敏感的背景下载业务；从移动速度来看，既需要支持高铁甚至航空器的高速和超高速场景，需要支持静止和低速的场景。因此，不同的移动通讯技术仍可以在适合自己的领域发挥作用。

　　同时，在可以预见的未来，通讯终端也将会支持5～10个甚至更多不同的无线通信技术，包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、GSM、WCDMA 、WiFi、红外、蓝牙、FM等。

　　“未来移动通信的一大特点是网络融合，运营商并不是孤立建网，而是提供一个融合网络通讯平台。”曾剑秋说。

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