对话中国工程院院士邬贺铨：建设5G不是铺张浪费

[摘要]5G从开始商用到达到目前4G的覆盖水平还需要很多年，在5G还没有覆盖到的地方，用户至少还应该获得4G原有的通信能力，所以5G商用后不等于4G网络就没用了，两个网会并存较长时间。

编者按：

随着各个国家都在加大对5G的研发投入，以及陆续商用测试，5G俨然已经成为了2019年最重要的技术风口。5G的应用场景有哪些？通信厂商、互联网企业如何在5G时代改变？中国在5G时代，应该做些什么？

腾讯科技近日发起“5G讲坛”系列策划，邀请行业专家、企业高管、投资人士等众多知名人物，详细解读关于5G的各种疑问。第四期：中国工程院院士邬贺铨。

嘉宾简介：邬贺铨，中国工程院院士，国内著名通信专家，曾任中国工程院副院长、电信科学技术研究院副院长兼总工程师等职务。

作者：腾讯科技 孙实

如果说当前哪项技术最火，恐怕非5G莫属了，即使是像AI、区块链这样带动无数创业机会的热词，面对5G也要逊色一筹。

与此同时，随着三大运营商5G部署工作有序完成，各大手机厂商已经纷纷摩拳擦掌，展示最新的5G手机，5G离我们已经越来越近。

在5G时代即将到来之际，腾讯科技独家对话中国工程院院士邬贺铨，就5G话题展开了深入交谈，邬贺铨也回应了有关5G的一切热点问题。

5G绝对不仅仅是更快的速度

在大多数用户眼中，5G代表着速度，媒体也往往愿意用《5G速度秒杀4G，下载4K电影仅需要XX秒》这样的标题来吸引读者的注意力。但在邬贺铨看来，5G绝对不仅仅只意味着更快的速度。

邬贺铨认为，宽带移动通信重要的表征之一是数据率，对用户而言是上网的平均速度和峰值速率，对网络而言还要考虑一个蜂窝的最大流量密度，可以说速度只是衡量数据率的一种方式。“最初的通信是文本，然后发展到语音，现在还有视频，这就是带宽的具体表现。”

但邬贺铨指出，对于5G而言，与前几代通信最显著的区别还有以下三种特征：

大连接：即能不能同时支持更多的用户接进来，否则的话就适应不了未来物联网的发展需要；

高可靠性：具体表现在工业上的应用，比如说电网、高铁上用可靠性要更高；

低时延：具体表现在车联网的应用，要求时延更短、响应更快。

邬贺铨总结道：“速度仅仅是数据率的一个方面，而数据率本身也不是5G的唯一指标。所以5G跟4G比，不仅仅是更快，它预示着支持的业务类型更多，应用范围更广。”

建设5G不是铺张浪费 多种业务形态需要5G配合

公开数据显示，到2018年底三大运营商4G基站总数超过了372万个，其中中国移动约占一半，中国联通、中国电信各约占1/4。如此大的4G建设规模，随着5G时代的到来，也有人发起了质疑：这些基站是否会变成一堆废铁？

对此，邬贺铨给出了很肯定的回复：不会。从专业角度看，基站有一些基本的组成部分，比如天线、站内的电源设备等，当4G基站升级成5G的时候，这些设备是不需要更换的，是可以继续使用的。尤其是现在有了铁塔公司，这些资源都可以整合起来综合利用。

此外，移动通信的部署还有一块是室内分布系统，这部分系统也不存在拆掉的情况，升级到5G的时候，只需要在上面增加一些5G的接入点而已。

5G从开始商用到达到目前4G的覆盖水平还需要很多年，在5G还没有覆盖到的地方，用户至少还应该获得4G原有的通信能力，所以5G商用后不等于4G网络就没用了，两个网会并存较长时间。

2018年年中，工信部发布的数据显示，三大运营商的4G总户数突破了10亿大关。尽管听起来规模很庞大，但由于存在“一人注册多个号码”的情况，4G所覆盖的人群远远没有达到10亿。面对这种情况，另外一种声音也传了出来：4G人口还未实现大规模覆盖，就要实施5G商业化，是否显得操之过急？

对于这种质疑，邬贺铨认为，尽管4G网络还在逐步完善，但从当前的业务需求来看，4G网络条件下已经有点困难了，比如4K电视、8K电视等，要求的带宽更宽，而原有的容量、频率不够了，这个时候就必须得有5G了。正如在4G开始商用时，我们不会想象到微信会发展到全媒体，而短视频等也是在4G提速降费后兴起的。只要网络能力有了，各种新业态会产生出来。

邬贺铨特意提到了一个应用场景：大连接。据邬贺铨介绍，现在5G目标是一平方公里支持100万个传感器上网，比如长安街上的双八车道，如果并排挤满了车，每个车上有几十个传感器。那一平方公里可能就有非常多的传感器了。这个时候4G是做不到的，只有靠5G才能保证这一百万个传感器同时连上网。

此外，工信部的数据显示，截止到2018年年底，中国的移动用户一个月下载的流量超过6GB，2018年平均用户月流量是2017年的2.6倍，照此发展下去现有的4G网络是支持不了的。所以从业务的需要来看，到了4G升级换代的时候了。邬贺铨强调，每一代的移动网络差不多要工作十年，尽管4G商业化现在仅五年左右，但上马5G，不可能是再过五年才考虑的事情。“5G出现没有说要把4G拆掉，它还会并存一段时间。”

实力辟谣！5G基站究竟有没有辐射？

3月中旬，据外媒报道，芬兰当地爆发了一场大规模抗议，有超过2300人在请愿书上签名，要求芬兰政府完全禁止5G技术，其中一个关键理由是5G基站的位置比4G基站更密集，增加了公民暴露在潜在危险辐射中的危险。

自从3G建设以来，有关基站辐射的问题就不绝于耳，很多居民小区也都向运营商发起了抗议，要求不能部署基站。到了5G时代，有用户称“5G是微波毫米波，基站带来的辐射会比4G更大”。对于这种担心，身为院士的邬贺铨表示，移动通信的辐射与人体健康的关系，目前缺乏足够的数据来判断究竟有多大的影响。

但邬贺铨也强调，中国的移动通信基站的辐射标准是远远严格于美国和欧洲的，是比他们更严格。“打一个比方，就算你离基站几米之外，它比微波炉的辐射还要低，而且不会有人长期工作生活在基站几米的范围内。”5G的基站密度是4G的好几倍，但5G的蜂窝半径小，其基站的发射功率比4G低。

以下为腾讯科技对话邬贺铨实录：

腾讯科技： 5G给普通用户最直观的感觉就是速度变快了。除了速度之外，相比3G、4G，5G带来其他的变化还有哪些？

邬贺铨：移动通信最重要的表征是数据率。1G的时候是不能传数据的，2G的时候只能传短信，也基本上没有什么数据率。3G可以说有数据了，4G更快一些。数据率这个词，可能在一般的用户感觉就是速度。速度是在时间维度上的概念，实际上数据率另一个维度，是业务的带宽。

以前只能传输语音，现在可以有视频。你要下载一个高清视频，你要下载完，这个快的前提是有没有足够的带宽，如果没有足够的带宽，那就要变慢。所以速度只是衡量数据率的一种方式。

数据率也仅仅是5G的一个方面。5G除了数据率以外还有一个指标是大连接，也就是说你能不能同时支持更多的用户接进来。否则的话你就适应不了未来物联网的发展需要。

此外，5G还有一个维度是高可靠和低时延。在工业上应用需要的可靠性更高，比如说民航、高铁。车联网的应用，也要求时延更短，响应更快。

所以速度仅仅是数据率的一个方面，而数据率本身也不是5G的唯一指标。实际上，它还有另外的指标，所以5G跟4G比不仅仅是更快而已，它预示着支持的业务类型更多，应用范围更广。

腾讯科技：2013年4G正式放牌。当时看到三大运营商建4G基站可能达到了上百万个，现在突然变成到5G时代，这些基站是不是变成一堆废铁了？

邬贺铨：去年年底统计，三个运营商加起来的基站数大概是650万个，其中4G是372万个。到了5G时代，如果跟4G一样的覆盖的话，基站数是4G的4到5倍。那就是说上千万个。

首先，现有的基站是不够的，还要增多。原有这几百万个基站是不是变废铁？不会。基站里面的组成有两部分。一部分是天线，还有站内的电源设备等等。另一部分是基站的设备，从这部分设备而言，是要更换的。4G的设备不可能稍微改一下就变成5G了，这做不到。但是整个基站的电源、铁塔这些是可以再用的。所以不存在全都作废了。

另外移动通信还有一块是室内，室内有个分布系统。这部分系统，也不用拆掉，只是说在上面再增加一些5G的接入点而已。

腾讯科技：年初有个有个新闻说，芬兰那边爆发数千人的大规模抗议，抗议布局5G，因为他们担心5G的辐射非常大。这种说法是否可靠？

邬贺铨：关于电磁辐射，一直以来是一个问题，大家都在争论移动通信的电磁辐射如何。现在没有证据说明移动通信的辐射会遭至生病，但是也没有证据证明移动通信的辐射就一定不会生病。这跟转基因有点类似吧。但是我可以说中国的移动通信基站的辐射标准，是远远严格于美国和欧洲的，是比他们更严格。

这个标准多严？大家可能没有感觉，实际上就算你离基站几米的半径之外，它比微波炉的辐射还要低得多。但人基本上不会跑到几米半径之内吧。

另外，5G时代工作在微波、毫米波阶段，但是实际上它的传播距离是很短的，这也就意味着辐射半径更小，所以你只要不那么靠近，你是不会受到影响的。

我刚才说了，5G的基站数是4G的4到5倍。这意味着5G蜂窝的半径更小，也就是基站的发射功率比4G还要低。那辐射的影响，从功率角度还要更低一些。

腾讯科技：现在4G布局还没有做到完全覆盖，现在就上马5G是不是显得有些操之过急了？

邬贺铨：4G的产品是成熟的，但4G的网络是要不断完善的。移动通信的运营商在建网，总是从城市的热点开始，然后慢慢地覆盖到城市其他部分，再延伸到乡村。在边缘地区，运营商会考虑投资成本能不能回收。所以会有一个逐步完善覆盖的过程，包括室内也一样，一下子不可能把所有的房子室内覆盖都那么好。

另外，移动通信的城市建设是日新月异的，一会儿这个地方修一个立交桥，一会儿建一栋楼来，电磁波的传播环境是不断发生变化。再加上人的流动，车的流动，这不是固定的。所以移动通信的网络优化是需要不断地完善，永远都会如此。即便再过十年，也会如此。

现在从业务来看，4G已经感受到比较困难了。原因是什么呢？随着我们的业务带宽的上升，比如说4K电视、8K电视，将来也会体现在手机上。这个时候要求的带宽更宽，而原有的容量不够了，或者说原来的频率不够了。有人说把现在5G准备用的频率给4G不就可以吗？即便给了4G，4G原来的产品没有工作这个频率，他还是要重新开发的。

那么，你就要衡量一下，我重新再按4G的标准，用新的频率来写产品，还是我直接跳到5G的标准去做？5G标准的频谱利用率更高，而且考虑到未来的工业互联网等等的应用。

平均中国每一个移动用户，每个月下载的流量，去年年底大概是5GB，差不多是一年翻一倍。再往上翻，现有的实际网络是支持不了的。所以从业务的需要来看，整个网络平均是有这么个需求。所以网络是需要更新。每一代的移动网络差不多要工作十年，你现在不考虑，十年以后考虑就晚了。另外，5G出现没有说要把4G拆掉，它还会并存一段时间。

腾讯科技： 5G的到来，会催生哪些新的应用场景呢？

邬贺铨：5G有三大应用场景。一个叫增强移动宽带，就是比现在的4G更快。比如说4K、8K，还有3D电视，还有VR、AR。VR、AR在4G时代没法让用户满意，那只能等到5G。

第二个应用，高可靠、低时延。现在车联网开始发展了，是不是一定无人驾驶倒不见得，但是辅助驾驶总是有用的。而辅助驾驶要求车跟地面基础设施，比如车跟红绿灯、停车场，车跟地面的所有环节，加油站、充电桩等等都要发生联系。车联网有助于安全，当车开到时速一百多公里的话，安全是特别重要的。

怎么保证安全？时间就是生命。所以要求高可靠、低时延。所谓低时延就是空中接口的延时不能超过一毫秒。

另外高可靠、低时延不仅在车联网，还用在远程医疗，也要求非常可靠。还用在工业互联网，也叫产业互联网，工业上的应用，比如民航、高铁这些都要求非常可靠。所以，这个是5G另外一大应用场景。

第三个场景就是大链接。现在目标是一平方公里支持100万个传感器上网。什么场景有100万个传感器呢？就是一些大的工厂，有很多传感器。或者说双八车道的马路，并排挤满了车，每个车上有几十个传感器。那一平方公里可能就有非常多的传感器了。这个时候4G是做不到的，只有靠5G的，才能保证这一百万个同时连上网。

5G的很多应用会带来一些整个产业链的开发，包括芯片，显示屏、电池。正因为5G的带宽这么宽，流量这么大，所以电池的待机时间要长，电池技术也要新的进步。

运营商的网络也会有很多新的技术创新和变化，这里面有很多网络管理的应用。将来的业务也不简单，是按流量收费还是流量包月，要区分业务的类型，区分你的服务质量，所以业务的管理会更复杂，5G实际上是为大数据、人工智能创造了很多应用机会，会带动这些方面人才的需求。

腾讯科技：刚才我们谈到这么多，更多是5G是在应用层面方面给我们带来了一些改变。5G能否给基础科学的探索带来一些帮助？

邬贺铨：当然能了，现在要探索更高的频段，这里面就有很多基础研究问题。频率越高，传播越差。但是某些频段的窗口是不一样的。比如说有些频段，对下雨太敏感，有些频段对树叶很敏感，必须研究电磁波的传播。

实际上移动通信现在发展可以说，一些技术已经到了理论的瓶颈了。按理论算，最多也只能这样，改进也不多了。很多时候靠什么呢？要靠数学的、物理的最基础的技术，来帮助提供分析，包括未来的移动通信网络怎么组织。现在大家上网是随机的，但是如果网络上不能很好地掌握流量，不能动态地适应，那就意味着网络一些地方是浪费的，一些地方是不够的。

腾讯科技：您对移动通信这个领域的后辈们有什么寄语吗？

邬贺铨：从事通信行业的人，应该说总体上还是幸运的。因为通信是作为一个国家的基础设施，无论未来技术怎么进步，总是不能取代的。

通信这个行业是技术更新比较快的。它本身是一个IT行业，随着摩尔定律，它本身也会更新比较快。所以有很多创新的空间，这对于有志于从事这个专业的年轻人来讲，这是一个非常好的机会。

现在通信不仅仅服务于消费者了，它还服务于产业，成为我们社会未来经济发展的一个新的引擎。所以通信会发挥更大的作用。

现在的通信已经变成群体的行为，不是一个人可以去做的。它需要有团队精神，不是靠个人的小聪明就能够解决这个问题。搞通信也需要不断地学习，很多在这个行业的人感到压力，新一代的人，新的技术，新的知识，如果你不能很好地学习，那你就会落伍了。

所以，通信行业竞争也是很激烈的，总的来讲，有空间，有创新的空间，但是有很大的压力，处于竞争的焦点之中。

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