每個人都認為認為5G是指過了4G后的第五代，但他們都錯了——即使是智能手機營運商也散播這樣的錯誤信息——這是德國德勒斯登工業(yè)大學(TU Dresden)通信網(wǎng)絡(luò)教授Frank Fitzek在日前舉行的SEMICON Europa 2015上所強調(diào)的重點。
“5G聽起來就像是4G的進一步升級，但其實不然，”Fitzek表示，“5G技術(shù)純粹是為了物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的控制與操縱而打造的。”
被譽為“5G專家”(5G Man)的德勒斯登工業(yè)大學教授Frank Fitzek展示顯示器墻原型，它可利用5G技術(shù)達到僅1毫秒(ms)的低延遲;該系統(tǒng)原型將在NFL美式足球賽季期間進行現(xiàn)場直播(但他并未透露在哪個球場)
為了證明自己的觀點，F(xiàn)itzek引用最高與最低的兩項數(shù)據(jù)預測——在2020年時，全世界將有最高達5千億臺/至少達500億臺的IoT設(shè)備互連。他指出，這些設(shè)備大部份都不會是智能手機，因為地球上也只有70億人。
“就 算每個人都有2支手機，比起5G的連網(wǎng)汽車、連網(wǎng)列車、連網(wǎng)機器人、連網(wǎng)電網(wǎng)、連網(wǎng)城市、連網(wǎng)醫(yī)療保健以及連網(wǎng)教育等數(shù)量，也會變得相形見絀，” Fitzek說，“對于人手2支的140億支智能手機來說，4G技術(shù)已經(jīng)夠好了。5G當然能讓智能手機瀏覽網(wǎng)頁更迅速，但5G并不是為此而打造的，而 是為了解決問題——特別是4G無法解決的延遲問題。”
為了控制自動駕駛列車、汽車、機器人以及人們夢想中的其他各種IoT 設(shè)備，有必要以一種更接近當今的方式進行連接。他們需要真正使用不同的路徑來發(fā)送相同的信號(Fitzek說，雖然TCP/IP能夠使用不同的路徑，但如 果你追蹤傳送信號的路由器到達同一端點，它每天都會是相同的)。
Fitzek 說：“自動駕駛車將會是真正的連網(wǎng)汽車，因為效 率和安全性將會需要彼此間以固定延遲進行通信。智慧工廠和智能機器人也同樣需要以固定延遲互連。還有我所謂的觸覺因特網(wǎng)——你能在遠程 真正感覺到物體質(zhì) 感，所有的一切都需要固定的延遲;無論信號走什么路徑，延遲的時間紿終是相同的——1毫秒。”
為了證實這一點，F(xiàn)itzek交給我一個頭戴式顯示器，設(shè)定好1ms延遲后扔了一顆足球給我，我很輕松地接住了。在來回丟了幾次球后，他把延遲設(shè)定改為10ms，我怎么樣也接不到球了，甚至設(shè)定在2ms時，他就站在我面前丟球，球也一樣從我手中滑落，我什么都接不住。
他說還可以用自動的機器人、汽車、工廠機器等更多例子進行展示，結(jié)果都會是一樣的。4G和5G之間的差別在于確保了1ms的延遲，因而可使得連網(wǎng)的IoT設(shè)備變得更普遍可靠、安全與穩(wěn)定。
我反駁道，“汽車以每小時55英哩的速度行駛又該怎么說呢?”他馬上露出燦爛的笑容，讓我彷佛掉進了一個精心設(shè)計的陷阱中。
Fitzek：“沒錯，但他們大致上都以相同的速度行駛，因此，相對于彼此而言，他們?nèi)匀恍枰?ms的延遲，才能有效地進行通信，第一部車在煞車時傳送1ms延遲的信號給其后的汽車，第二部車再傳送信號至其后的汽車，以此類推。而你只需要確保1ms延遲即可。”
Fitzek 堅持認為，為了符合5G規(guī)格，我們所要做的就是實現(xiàn)1毫秒的延遲，不管信號傳送到多遠都一樣，再加上它還確保了即使是世界上最厲害的黑客也無法破 解的加密技術(shù)。既要實現(xiàn)更安全的加密技術(shù)，同時又不能影響延遲，是相當困難的事，但Fitzek表示，他已經(jīng)組織了一群研究生共同試驗他的想法十多年了，相信很快 就能克服這項挑戰(zhàn)。
在這十多年的研究期間，F(xiàn)itzek的學生已經(jīng)分拆出五家公司了，目前正致力于推動5G革命的不同層面進展。他說，這些研究概念包括復雜的數(shù)學演算，但可迅速執(zhí)行;具有高能效，而且可靠又超安全。雖然他現(xiàn)在還不打算發(fā)表這些成果，但我們已經(jīng)見識到1ms的實力。
網(wǎng)絡(luò)切片(network slicing)結(jié)合每一個基地臺內(nèi)的認知運算、本地儲存與本地連網(wǎng)，加上傳輸期間隨機次數(shù)的加密編碼與重新編碼，都只能由目標收件人進行譯碼。實現(xiàn)這一 目標的工具就是軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、軟件定義儲存以及軟件定義無線電(SDR)，以便增加靈活性、重新排序封包、譯碼多個編碼數(shù)據(jù)路徑，以及最重要的 就是——都必須在1ms延遲的條件下實現(xiàn)。
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