5G的局限B5G來補!

雖然5G 為我們開啟了一個全新的世界，但它在應用上還是有技術局限性。B5G 就能解決一些應用場景與技術的完善過程，比如，在遠程醫療、智慧交通、工業4.0方面的行業運用。

簡言之：5G 的局限 B5G 來補充。

5G 的局限性

截至2020年10月，我國已累計開通5G 基站超69萬個，預計年底前將覆蓋全國地級以上城市，5G 獨立組網也已經實現了規模商用。與此同時，在我國的5G 用戶中，2C 用戶終端連接數已超過1.6億，2B 業務也在積極探索中。

與此同時，我國5G 融合應用正從探索階段進入落地階段。5G 應用場景不斷豐富、融合程度不斷深入、發展路徑逐步清晰。其中，在行業應用領域諸如智慧醫療、新聞媒體、智慧城市、車聯網和工業網際網路等應用佔比超過70%，已成為5G 先鋒應用領域。

看似熱鬧的表面，其實困難也在眼前。

雖然5G 具有更高速率和更低時延，可以支持高清視頻、AR/VR 等新業務應用，但仍然無法滿足極致 AR/VR、全息通信等更高級顯示方式的速率需求。以全息通信為例：10英寸（200mmX150mm）大小的全息顯示，所需的數據傳輸數據速率將達到約7.2Tbps。

另外，業界一直討論 VR/AR 將會在5G 時代大放異彩。但目前的 VR 在視角和解析度方面還未達到理想，比較理想的 VR 按保守估算，視角和解析度綜合比目前的大150倍。也就是說，較高質量的 VR 體驗要求每用戶遠超1 G 吞吐率。這對於5G 來說是困難的。

也就是說，5G 應用仍存在自身的局限性。不過，B5G 來補充。

「簡言之，5G 由移動網際網路拓展到物聯網領域，開啟了產業網際網路新時代，5G 的成功商用將成為 B5G 發展的基礎，但部分應用場景的性能需求超過了5G 能力。」中國信息通信研究院副院長王志勤說。

首先，網絡確定性在部分行業應用上仍不足。工業生產需要精確的時延控制，5G 的時延抖動會帶來一定安全風險；自動駕駛業務需要更為可靠的網絡（自動駕駛理想定位精度小於10毫米），並在幾 ms 內對不可預知的事件作出響應。

其次，有些垂直行業需要釐米級的室內定位精度。工業倉儲 AGV 需要釐米級精確定位，避免碰撞；高風險工廠需要對工人進行超高精確度管理，防止發生安全事故。

另外，5G 連接密度和流量無法滿足部分場景需求。醫療行業 ICU 需要聯網的設備極多，網聯設備密度達到每立方米100臺以上；工業中大量的微型機器人、傳感器在滿負荷運作時，連接密度和流量會給5G 網絡帶來很大壓力。

B5G 怎麼補充5G？

王志勤指出，B5G 存在一些潛在關鍵技術：無線關鍵技術和網絡關鍵技術。

無線關鍵技術主要是超大規模天線、先進編碼調製、太赫茲通信和 AI 與通信融合；網絡關鍵技術即網絡架構、空天地網絡、算力網絡和確定性網絡。

在超大規模天線方面，多天線技術是提升系統頻譜效率最有效的手段之一，隨著新材料和新技術的出現，天線陣列規模將進一步擴大，並可支持新場景，提供新服務，獲取更高的頻譜效率，更大的網絡覆蓋和更精確的定位，滿足未來移動通信的要求。其應用場景主要是宏覆蓋、熱點覆蓋、立體覆蓋、高速移動場景和精確定位。

在先進編碼調製方面，B5G 在大幅提升數據傳輸速率的基礎上，將實現與垂直行業的深度融合，更加多樣化的複雜業務場景對信道編碼及調製技術等基礎技術提出了新的挑戰。其應用場景主要是大規模通信、擴展現實（AR/MR/VR）、智賦農業 / 工業、智能醫療、智慧城市和智能交通。

在人工智慧與通信的融合方面，網絡智能化是 B5G 的發展方向和重要特徵，人工智慧與無線通信相結合，通過構建新型無線 AI 網絡架構和空口協議，可支持全場景、全維度、全過程深度感知和學習，顯著提升網絡智能。其應用場景主要有兩個：一是實現極智通信，二是支持智能分布應用（分布式感應、分布式控制和分布式計算）。

至於太赫茲通信，太赫茲是指0.1-10THz 頻段的電磁波，具有豐富的頻譜資源，可作為中低頻段的有效補充，滿足特定場景下大容量短距離通信需求，提供感知與通信融合、高精度定位等新服務，產業成熟度及業務應用需求將成為太赫茲在 B5G 大規模應用的決定性因素。

太赫茲技術有三個優勢：首先是太赫茲頻段頻譜資源豐富，可提供10GHz 以上連續頻譜，支持數百 Gbps 以上的超高數據傳輸速率。其次是太赫茲通信與感知的融合，太赫茲極短波長可提升對周圍環境的感知能力，藉助環境感知信息科極大提升通信網絡性能。第三是太赫茲有助於實現高精度定位，由於其頻段波長極短，易於超大規模天線集成，形成極窄波束，同時藉助極大的帶寬，可有效提升定位精度。

「不過優勢與挑戰並存，太赫茲技術也存在四個方面的挑戰，」王志勤說，「從傳播特性來看，太赫茲頻段高，路徑損耗大、覆蓋範圍小，易受障礙物遮擋；從信道模型來看，缺乏全場景、高精細感知的標準信道模型；從產業來說，成熟度不高，晶片、器件難以滿足大規模商用需求；從天線看，太赫茲天線仍面臨材料、結構及加工等方面難題。」

其實，B5G 網絡架構是面向新業務場景，研究和突破網絡架構理論，打造具有更廣覆蓋、更優服務、更加智能、更先進技術的新型網絡。

空天地網絡是實現全球無縫覆蓋的重要技術手段，也逐漸火熱起來，它是以地面網絡為基數、以空間網絡為延伸，構建覆蓋陸、海、空、天的空天地一體化立體融合網絡。「目前空天地一體化研究已進入標準化階段，3GPP SA1定義了12個場景，SA2研究了4類架構關鍵技術問題，並將於 R17完成標準化。」王志勤說。

確定性網絡或許稍顯陌生，據了解，移動通信網絡逐漸從服務消費網際網路向服務產業網際網路轉型，同時 ICT 與 OT 的進一步融合將使移動通信網絡從提供 「盡力而為」的服務向著提供 「確定性」服務演進。

但算力網絡並不陌生，新一代信息網絡正在從以信息傳遞為核心的網絡基礎設施，向融合計算、存儲、傳送資源的智能化雲網基礎設施發生轉變，算力網絡即是結合雲網融合領域新變化，研究雲邊端多級計算、存儲資源和服務能力結合 IP 網絡進行智能調度和高效分配的方式。

本文來源：飛象網 責任編輯：曹文怡_NBJS11362