從1G到5G，通信行業發生了巨大變化。僅從設備提供商來看，從最初的Ericsson、Nokia、 Alcatel、Lucent、Siemens、Nortel、Motorola、“巨大中華”，到現在的愛立信、諾基亞、華爲和中興（排名不分先後）等，技術和產業均發生了翻天覆地的變化。作爲有着近20年研發和管理經歷的通信老兵，Nokia固移融合和5G終端事業部軟件負責人解安亮先後參與了無線通信技術GSM/CDMA、4G LTE和5G的無線研發工作，本文梳理了解安亮對5G未來發展及當下熱點問題的看法。
提到諾基亞，不知道會牽動多少人的思緒，畢竟諾基亞手機承載了一代消費者的情懷。這家公司的歷史可以追溯到1865年，那時的諾基亞還只是芬蘭一家木漿工廠，與通信行業扯不上半點關係。1960年，諾基亞時任總裁Bjorn Westerlund開始專注於電信行業，他認爲未來的電信行業是科技發展的趨勢，於是建立了諾基亞電子部，並專注電信系統方面的工作。電子部當時已在研究無線電傳輸問題，從而奠定了後來諾基亞集團電信的基礎。
從1962年到70年代中期，諾基亞在芬蘭電信市場所佔份額不斷增加。當然，最高峯的時期當屬2G時代，諾基亞主推的GSM通信標準佔據上風。從最初的Ericsson、Nokia、 Alcatel、Lucent、Siemens、Nortel、Motorola、“巨大中華”，到現在的愛立信、諾基亞、華爲和中興（排名不分先後）等，作爲5G時代僅存的幾家設備製造商之一，諾基亞在這個過程中起到了關鍵作用。
在近20年的研發和管理經歷中，現任Nokia固移融合和5G終端事業部軟件負責人解安亮自2009開始參與並領導4G LTE的無線研發，從第一塊硬件到第一版軟件，從實驗室研發到產品最終服務千萬用戶，整個團隊和全球其他團隊一道從無到有建立了4G無線系統，並在近兩年逐漸轉向5G研發。本文，InfoQ對解安亮進行了獨家專訪，瞭解他對5G的技術挑戰、應用場景以及熱點話題的看法。
5G技術難點
第五代移動通信技術（5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，簡稱5G）是最新一代蜂窩移動通信技術，是4G（LTE、WiMax）、3G（UMTS、CDMA2000/EVDO，TDS-CDMA）和2G（GSM，CDMA）系統後的延伸。從國際電信聯盟（ITU）的定義來看，5G 要達到的基礎技術指標包括：20Gbps 的峯值容量，100Mbps 的用戶體驗速率，1 毫秒的空口時延，高達 100 倍的網絡能耗效率提升以及每平方公里100萬連接數等，部分指標甚至比4G高出十倍以上。
因此，5G面臨的技術挑戰還是很大的，本身的定位也非常宏大。採訪中，解安亮表示，5G要解決的不僅僅是移動高速寬帶等問題， 而是連接整個世界的問題，這裏面複雜多變的需求和多樣場景必然是最大的挑戰之一。另外，由於無線通信本身的限制，當前無線信道容量已接近香農極限，所以要向毫米波演進，毫米波的無線特性還是有很多技術上的挑戰。另外，目前的經濟和政治因素對5G發展也產生了深遠影響，如果因爲科技戰導致5G標準分裂，或者產業鏈的東西方隔離，5G將很難在全球範圍內獲得成功。
衆所周知，ITU 定義的5G三大場景包括 eMBB（增強移動寬帶），mMTC（海量機器類通信）和 uRLLC（超可靠低時延）。在本選題的上一篇文章中，華爲雲 5G+Cloud + X 負責人聶頌認爲，5G對所有場景的影響並不是一致的，重度5G場景可能從中受益最多，比如VR/AR、雲遊戲、高清視頻、視頻 EI、無人機等，而輕度和中度5G 場景，比如電商、社交、傳統遊戲；雲電腦、雲手機和手機視頻等也會有不同程度的改變，比如速度更快、流量成本大幅降低、APP 流化（雲化）、端側計算算力雲化等，但受到的影響沒有重度 5G 場景大。
但是，上述三大場景其實並不是在5Ｇ時代首次提出的，之前在4G時代，甚至3G時代就被討論過，比如物聯網的技術。在4G時代， NB-IOT已有一定程度的部署和應用。那麼，爲什麼在5G時代有可能得到很大發展呢？
解安亮認爲，這主要是兩方面的驅動力： 一是需求，社會和發展的需求，不管是工業4.0，產業互聯網，或者工業製造2050， 都對通信和底層技術提出了全方面需求；其二是技術的發展，多年來，4G以及新興的以雲計算，AI爲代表的數字技術的發展，需要5G這種使能技術覆蓋更多場景，而不僅僅是無線寬帶接入。
具體來看，這三大場景其實有很多應用。國家工信部、各大運營商以及大型廠商均聯合組織了產業聯盟和孵化平臺，發現並孵化各類應用，發佈各種白皮書，做了很多有益的嘗試，典型的比如工業機器人、車聯網、AR/VR、智慧醫療等。不過，最先落地的場景目前來看eMBB可能性更大，比如AR/VR，4K/8K等，這些技術相對更早成熟。
對於開發者而言，這些應用場景的誕生既是挑戰也是機會。如今，互聯網已經到了新的階段，可以理解爲是一個相對成熟的階段。正如騰訊CEO馬化騰所言，現在已經進入互聯網的下半場。開發者和創業者應該已經明顯感覺到挑戰，比如流量難以獲取，且成本高昂；即使可以獲取流量，變現也是巨大的挑戰；競爭日趨激烈，中小互聯網公司必須尋找新的藍海等。有句話叫做尋找風口，其實就是尋找新的趨勢，未來的發展現在當然不可能看的很清楚，但趨勢卻是越來越清晰：以5G和其他數字技術引導的新的數字經濟社會，這會給開發者和創業者提供全新的機會，願意學習且擁抱變化的開發者更容易獲得成功。
如果細化到開發工具鏈，暫時不會發生本質變化。但是，解安亮表示，開發工作會越來越複雜，因爲在未來的場景下，要服務的產業和場景會比現在更加複雜多變，對開發者的要求也會更高，開發者需要了解應用場景、客戶、需求並熟悉相關產業。
5G的未來將是用軟件來重新定義世界的過程，開發者對世界、產業和行業的認知決定了能否定義好這個世界。最重要的是，開發者要保持不斷的學習、成長和進化，固步自封、自以爲是將會被淘汰。——解安亮
簡單來說，4G解決的是人與人互聯的問題，是用軟件定義人與人之間的溝通和信息傳遞，所以成就了一批互聯網公司；5G解決的是人與物，物與物互聯以及智慧演化的問題，5G與其他數字技術會把世界帶入數字經濟時代，這是繼農業社會、工業社會、互聯網社會（信息社會）後的新時代。
5G應用
雖然，5G超高帶寬和低時延的優點足以讓衆多應用場景從中受益，但現實是4G已經給某些應用提供了足夠的速率支持，而且4G也在發展，現在已經出現4.5G、4.9G，這對於只要高帶寬的時延不敏感型應用來說已經足夠。因此，5G應用的價值在哪呢？
採訪中，解安亮表示，5G要解決的是與上述通信技術不同的場景，甚至可能是一些現在還想不到的場景，5G時代的終端應用與當前的4G也會有很大不同，人們不能被當前認知限制住。但是，在整體方向上，5G要解決的是萬物互聯的問題，把天、地、人、物都用軟件重新定義，使其智能化、智慧化，這個願景比現在的4G要宏大、深入的多。
當然，5G要想全面應用也需要解決一些現實問題，比如目前探討較多的獨立組網（Standalone，簡稱 SA）和非獨立組網（Non-Standalone，簡稱 NSA）問題。NSA 架構的 5G 載波僅承載用戶數據，其控制信令仍通過 4G 網絡傳輸，其部署可被視爲在現有 4G 網絡上增加新型載波進行擴容，而 SA 架構是採用全新設計思路的架構，在引入全新網元與接口的同時，大規模採用網絡虛擬化、軟件定義網絡等新技術，與全新的 5G NR 空口技術結合，其協議開發、網絡規劃部署及互通互操作所面臨的技術挑戰將超越 3G 和 4G 系統。
在近期召開的 2019 世界移動大會（MWC）上，中國移動、中國電信和中國聯通均宣佈 5G 網絡將以採用獨立組網爲目標架構。解安亮認爲，關於這個話題的討論，甚至說爭論一直都存在。NSA比較容易起步，初始階段投資較少，因此更容易成爲運營商最初的選擇。但是，很多5G新應用確實需要SA架構支持，SA的問題就是投資相對較大，對運營商的技術挑戰也很大。總體上，中國正在往SA的方向推進，如果大膽預估下，2020年可能會進行小範圍試點，2021年有望實現規模化。
至於5G是否會受到通信技術大小代問題的影響，解安亮認爲，通信技術大小代可以認爲是個偶然，畢竟通信技術發展到現在也才五代，可取樣本較少，不可輕易推斷。此外，5G與3G存在諸多不同，兩種技術出現的社會技術背景，要解決的問題，甚至期望都不同。因此，解安亮認爲大小代的事情完全不用在意，5G和3G也沒有多少可比性。至於5G的生命週期，很難簡單的判斷，本身通信技術的發展就是一個長期過程。即使在5G時代，2G GSM在中國和全球還處於發展中，現在還有專門的團隊做GSM的事情。5G現在還處於非常早期的發展階段，個人相信5G會是一個相當長期的過程，從開始、發展、成熟到進一步深化，週期至少以十年爲計。
5G焦點話題
翻看最近的諸多新聞，不難發現5G的推進過程存在諸多爭議和衝突，比如5G基站的耗電量、5G與其他通信技術的關係、5G手機與SA架構的關係等，雖然各方觀點不盡統一，但解安亮還是對這些問題作出了迴應。
關於基站耗電量，解安亮表示可能要從兩個層次理解。同樣的數據下載量，5G基站耗電量其實會比4G大幅下降，因爲採用了更先進的技術。但是，5G本身可能由於運算和數據量的大幅上升，而導致耗電量增加，這個也很容易理解，畢竟能量守恆。
至於5G與其他通信技術的存在形式，明確的說，5G不會取代WIFI，WIFI會有自己的應用場景，比如家庭和小型居所，作爲一個低廉、方便的無線方案是無法替代的。另外，過去有人提WIFI是否可以替代4G或者5G，現在已經很少有人這麼說了。
同時，4G和5G會共存很長一段時間，就像即使在4G時代，2G、3G也會和4G共存一樣。 通信網絡是一個浩大的系統，不是單一App或者設備。通信系統影響巨大，往往是共存、演化、成熟的發展過程。
關於此，貝爾實驗室無線研究部副總裁西奧多·賽澤曾表示，5G並不會完全替代4G、WIFI ，而是將4G、WIFI等網絡融入其中，爲用戶帶來更爲豐富的體驗。通過將4G、WIFI等整合進5G，用戶不用關心自己所處的網絡，不用再通過手動連接到WiFi網絡等，系統會自動根據現場網絡質量情況連接到體驗最佳的網絡之中，真正實現無縫切換。
如上文所言，SA目前是三大運營商推薦的方向，支持SA的5G手機是整個5G戰略的一部分。對用戶而言，一方面等待時間會長些，畢竟支持SA的5G手機要比支持NSA的需要更多時間完善，但支持SA的5G手機會有更多5G應用。解安亮補充道，更重要的一點是，5G手機可能不會成爲5G時代的唯一終端形態，未來可能會出現更多樣的終端，比如AR/VR眼鏡，物聯網終端等。
對於普通大衆來說，最早且最快可以感受到的就是eMBB場景，大抵上說1G峯值，100M正常下載速率已經近似家庭光纖接入。在家庭場景中，5G在某些情況下會替代傳統寬帶，比如已經有些國外客戶光纖接入不方便，直接通過5G CPE終端進行寬帶接入。由於中國目前的光纖分佈較好，運營商推出的“雙千Ｍ”活動落實較好，因此5G在國內目前不會替代家庭寬帶。
結束語
2018年6月13日，3GPP 5G NR標準 SA（Standalone，獨立組網）方案在3GPP第80次TSG RAN全會正式完成併發布，這標誌着首個真正完整意義的國際5G標準正式出爐。
2018年6月14日，3GPP全會（TSG#80）批准了第五代移動通信技術標準（5G NR）獨立組網功能凍結。加之2017年12月完成的非獨立組網NR標準，5G已經完成第一階段全功能標準化工作，進入了產業全面衝刺新階段。
2019年6月6日，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照，中國正式進入5G商用元年。
從標準制定到5G商用牌照正式發放，中國僅僅經歷了一年時間。通信這二十多年的發展是飛快的，但是也走過很多彎路，直到 4G 時代還是有三項標準存在，增大了運營商的成本，也增加了消費者的支出，所以世界才追求統一的標準來降低成本、提高速度，爲消費者更好地提供服務。顯然，5G 目前已經形成統一標準，這是全球數十萬科學家、工程師通過十多年努力才形成的。
嘉賓介紹
解安亮，TGO鯤鵬會會員，目前擔任Nokia固移融合和5G終端事業部軟件負責人，該事業部是Nokia建立的全新業務事業部，參與負責軟件研發隊伍建立和新產品開發。其本人也是ICT界的一名老兵，從2000年加入Bell Labs， 先後參與無線通信技術GSM/CDMA， 4G LTE, 5G 的無線研發領導工作，至今有近20年的研發和管理經歷，曾經獲得Nokia全球質量大獎Top 10。