5G有别于当下的移动网络,最根本的原因是低通信延迟性。
几乎所有你听到的关于5G的谈论都指出,其更高的传输速度可以让你更快地下载视频或更新应用程序。好吧,狂欢吧。更快的数据输出速度是有帮助的,但5G的另一个好处事实上可能带来更大的冲击:降低网络通信延迟,也称延迟性。延迟是获取对发送的信息的响应所花费的时间——例如,从尝试射击空间入侵者到托管游戏的网络服务器告知应用程序是否成功之间的延迟。
更低的延迟可以帮助5G传输移动网络,从而让我们能够做完全不同的事情,而不仅仅是对我们现在已经在做的事情进行适度的改进。可能出现的情况包括多人移动游戏、工厂机器人、无人驾驶汽车和其他需要快速响应的任务——这些都是目前的4G网络难以或根本无法进行的领域。
美国电话电报公司(AT&T )首席技术官Andre Fuetsch说:“延迟将带来前所未有的实时体验。”
好吧,至少它会的,如果就像它承诺的那样。对5G的大肆宣传已经持续很多年了,但真正的低5G延迟要到2020年才会到来——说真的,我们听说远程医疗将如何让外科医生在不同时区为病人做手术,已经有多少年的时间了?
当然,有些怀疑是合理的。但是延迟非常重要,降低延迟会改变一切工作方式,所以不要忽视5G的低延迟性。想想看,硬盘驱动器比大型主机时代的磁带卷快多少,或者闪存驱动器正在如何取代笔记本电脑中的袖珍硬盘驱动器。当我们消除了系统中的延迟时,这可能就意味着改变,比如从Amazon那里按需获取鸡蛋,而不必等到周末才进行采购。
低延迟性有什么好处?
工厂自动化是低延迟优势的一个最受欢迎的例子。Fuetsch看到用5G连接的机器人,这样它们就可以协调行动,避免相互碰撞。5G技术还能够让机器人通过无线网络而不是网络电缆进行通信,从而解除它们之间的束缚,因此工厂就可以迅速转换制造业的工作岗位。
无人机的情况也会变得更好。5G技术支持与基站的快速连接,这样在地面上也可以拥有计算能力——例如,通过目标识别来辅助导航。在无需携带功能强大的电脑和运行所需的电池的情况下,无人机在递送包裹时可以飞行更长的时间,或者在携带性能更好但重量更重的相机时拥有更大的动力。当然,你需要拥有一个5G网络,这在农村地区可能是个问题,因为在这些地区,5G网络在未来几年都不太可能实现。
5G也可以帮助游戏玩家,尤其是那些在户外和远离家庭宽带连接的玩家。
OpenSignal分析师Ian Fogg表示:“像Fortnite这样的多人动作游戏需要较低的延迟才能提供良好的多人游戏体验。从历史上看,移动网络的延迟性非常糟糕,无法很好地支持多人动作游戏。但当下4G网络正在不断变化,而且随着5G新无线网络的推出,延迟将得到更显著的改进。”
另一种游戏可能受益的方式与无人机的例子相似。有了5G,游戏机就可以依赖与拥有大部分计算能力的中央服务器的快速连接。Inseego——前身为Novatel,主要负责为Verizon早期的5G宽带设备制造无限网络设备——首席执行官丹•蒙多(Dan Mondor)表示:“由于高吞吐量和低延迟性,处理就可以在云端进行。(好吧,不完全是5G,因为Verizon今年所使用的技术实际上与5G是类似的,但不是真正的标准本身,但这一点仍然成立。)
Fogg补充说,视频聊天甚至是普通的网页浏览都将受益。加载网站需要浏览器和托管网站的服务器之间进行大量的双向通信交换,因此低延迟性可以使网站变得更敏捷。
无人驾驶的情况会怎么样?
车辆对车辆(V2V)通信是另一种延迟敏感性的技术。目前还不确定5G是否会在其中发挥作用,但包括简·瑞加德(Jane Rygaard)在内的一些人认为会。她是诺基亚(Nokia)的 5G营销主管。诺基亚是手机基站中全球最大的移动网络设备制造商之一,而这些手机基站可以将你的手机与互联网连接起来。5G技术可以帮助车辆从前方道路上的其他车辆身上学习有关坑洞或刹车的知识。这些信息对无人驾驶汽车来说非常重要。
V2V的关键是一种称为边缘计算的概念,它与5G相辅相成。其想法是将计算智能从中央服务器转移到5G基站,这意味着处理任务的响应时间会变得更快,比如找出附近哪些车辆需要了解问题,同时哪些车辆不会受到影响。
Rygaard说:“我们需要良好的网络,以便为IT应用程序的实际运行留出空间。”
增强现实技术也将受益于5G技术。当你移动一下手机或耳机时,低延迟连接几乎立即就可以传送必要的图像,因此AR应用程序就不必预先传送AR场景中所有可能的图像。
还有一个远程手术的想法。Rygaard说,还有很长一段时间人们才会相信由远程控制的机器人外科医生。但还有其他一些地方也需要实时互动的远程控制操作人员——比如一个机器人在放射性的福岛核反应堆灾难现场爬行,或者检查一枚疑似炸弹。
医学不仅仅只是外科手术。Verizon对由5G连接的虚拟现实耳机也感到十分兴奋,因为这种耳机可以让远程理疗师与患者一起进行球体平衡练习,从而帮助治疗疾病。
交付物品的5G
有证据表明5G正在获得承诺的低延迟连接。
“我们得到的延迟在1到2毫秒之间。”Rygaard在谈到诺基亚手机和信号塔之间的延迟性测试时说。一毫秒是千分之一秒,大约是棒球与击球的球棒接触的时间。
该系统还会有其他延迟,比如软件对正在穿越网络的数据进行实际处理,但5G的基础似乎已经就位。
Fuetsch说:“我们看到的是非常低的几毫秒的延迟。”这比5G支持者多年来一直追求的1毫秒的延迟目标要高,但它也包括了更深层次的网络通信,而不仅仅是手机和手机发射塔之间的通信。根据移动分析公司OpenSignal对现实世界的测量,与延迟比现在慢了10倍以上的4G网络相比,这是一个巨大的进步。
最重要的是,未来版本的5G将能够保证这种延迟。
Rygaard说:“在5G网络中,我可以决定我想要2毫秒,那么它每次应该就能够给我2毫秒。”她说,对于观看体育比赛的流媒体视频来说,这一保证并不重要,但如果你让两个工厂机器人同步工作,情况就不同了。
不会那么快,5G迷们
然而,并非所有人都如此乐观。
“即使我把延迟降低到了1毫秒,那也只能让你到达基站。对于你在手机上做的大多数正常的事情,最后都会进入云端。”Linley Group的分析师Linley Gwennap说,“所以延迟仍将是一个问题。”你可以缓存一些数据,并在基站上处理一部分,但你不能把谷歌、Netflix、 Facebook等数据中心上的数据和软件都放到基站上。
5G无人驾驶汽车呢?“荒谬”,Gwennap说。他说,很多地区都不会覆盖5G网络,“如果我的车在Verizon上,而你的车在AT&T上,那也不会是即时的,”他说。
好吧,可能炒作已经超出了现实。移动生态系统分析师马克·洛温斯坦(Mark Lowenstein)表示,超低延迟的5G标准仍在研究中,而且这项技术可能要到2020年才能实现。
他在10月份的一份报告中表示:“我们正处于5G炒作周期前的一个特殊时期,需要对现实有一定的认识。”5G确实将不同于今天的4G,但它将只会逐步地、分阶段地实现。所以,现在还不要指望无人驾驶汽车或5G机器人。“需要耐心和长远眼光。”