未來(lái)已然在目，只在于我們放眼何方。上海的長(cháng)壽路上，目光敏銳的人會(huì )發(fā)現一座辦公樓的樓頂架著(zhù)奇怪的矩形物體：由128條微型天線(xiàn)組成的設備。在曼哈頓，行人會(huì )瞥見(jiàn)攝像頭般的裝置立在支架上，不但會(huì )猛然轉動(dòng)，而且在本應是鏡頭的位置有奇怪的角狀突出。該裝置向建筑物發(fā)射窄束無(wú)線(xiàn)電波，經(jīng)過(guò)反射的電波可以傳給接收器。薩里大學(xué)（University of Surrey）在英格蘭吉爾福德（Guildford）的校園內分布著(zhù)44臺天線(xiàn)，形成一套虛擬的無(wú)線(xiàn)基站，供手機使用。
這些天線(xiàn)是新一代無(wú)線(xiàn)技術(shù)的前沿成果。雖然許多國家仍在推廣被統稱(chēng)為“第四代”（即4G）的前一代無(wú)線(xiàn)技術(shù)，但電信業(yè)已經(jīng)邁向下一代技術(shù)即5G的研發(fā)。2月12日，美國第二大移動(dòng)運營(yíng)商AT&T表示將試驗5G原型電路能否在室內接通。而早在去年9月，美國第一大移動(dòng)運營(yíng)商Verizon也做過(guò)類(lèi)似的實(shí)驗。韓國希望在2018年主辦冬季奧運會(huì )時(shí)能建成并啟用5G網(wǎng)絡(luò )；日本希望在2020年主辦夏季奧運會(huì )時(shí)實(shí)現同樣的愿景。2月在無(wú)線(xiàn)業(yè)界于巴塞羅那召開(kāi)的年度峰會(huì )世界移動(dòng)通信大會(huì )（Mobile World Congress）上，5G技術(shù)成為首要議題。
自摩托羅拉的馬丁·庫帕（Martin Cooper，如圖）在1973年展示其發(fā)明的首款商用手機DynaTAC以來(lái)，移動(dòng)通訊已有長(cháng)足的發(fā)展。21世紀初，3G技術(shù)使手機上網(wǎng)成為可能，運營(yíng)商于是砸出超過(guò)千億美元購入無(wú)線(xiàn)電頻譜牌照，卻發(fā)現這項大多數人已同意使用的技術(shù)推廣起來(lái)難于預期。
正當4G設備迎來(lái)訂單高峰之際，5G的出現很可能激發(fā)另一輪投資熱潮。目標是至少給用戶(hù)以 “功能無(wú)限的印象”，薩里大學(xué)5G創(chuàng )新中心主任拉希姆·塔法佐利（Rahim Tafazolli）說(shuō)。將來(lái)，從無(wú)人駕駛汽車(chē)、無(wú)人機到構成“物聯(lián)網(wǎng)”的一切傳感器、工業(yè)機械及家用電器，幾乎所有設備都能無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。
視這一切為“炒作”并嗤之以鼻很容易，研究公司CCS Insight的凱斯特·曼（Kester Mann）說(shuō)道。提到5G，大都未有定論：不只是利用哪一頻段的無(wú)線(xiàn)電頻譜及哪些無(wú)線(xiàn)技術(shù)未定，還有網(wǎng)絡(luò )設備及手機制造商須遵照哪些標準也未確定。電信公司已就一套寬泛的“要求”達成共識。最重要的是連接速度最高要達到10Gbps，而且響應時(shí)間（“網(wǎng)絡(luò )延遲”）須低于一毫秒（見(jiàn)圖表）。
然而，勢頭已然成真。韓國和日本是有線(xiàn)寬帶建設的領(lǐng)跑?chē)遥e辦奧運會(huì )是一個(gè)機會(huì )，向世界展現它們也想要領(lǐng)跑無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域，即便這意味著(zhù)在全球標準議定出臺后它們可能必須升級其5G網(wǎng)絡(luò )以符合標準要求。AT&T及Verizon均在早期率先投資4G，如今同樣希望在5G上再度領(lǐng)先。正如愛(ài)立信和諾基亞最近業(yè)績(jì)所顯示的那樣，網(wǎng)絡(luò )設備市場(chǎng)已經(jīng)飽和，因此制造商也需要新一代產(chǎn)品及新的客戶(hù)群。
需求方面也一樣，改善無(wú)線(xiàn)基礎設施的呼聲日益迫切。紐約大學(xué)無(wú)線(xiàn)研究中心（NYU Wireless）的森迪普·蘭根（Sundeep Rangan）表示，在可預見(jiàn)的未來(lái)，數據流量將繼續快速增長(cháng)。據估計，在本世紀20年代的前五年，網(wǎng)絡(luò )需要準備好迎接上千倍的數據量增長(cháng)。而4G所用的無(wú)線(xiàn)電頻段（大多低于3GHz）已逐漸稀缺，且愈加昂貴，去年美國一次競拍便賣(mài)得450億美元。
但通往5G無(wú)線(xiàn)天堂的道路不會(huì )一帆風(fēng)順。對這一“萬(wàn)網(wǎng)之源”，爭取話(huà)事權的不單是慣常那些電信企業(yè)。媒體公司希望優(yōu)先獲得更高的帶寬，以便其以更高分辨率在線(xiàn)播放影片。大部分物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不需要太大的帶寬，而是想自己的傳感器能靠一組電池續航數年，所以它們會(huì )希望5G標準重視低功耗。網(wǎng)游公司會(huì )擔心網(wǎng)絡(luò )延遲的問(wèn)題：假如延遲過(guò)久，玩家會(huì )抱怨。
然而，最重要的新登場(chǎng)者是信息技術(shù)公司。蘋(píng)果、IBM、三星這類(lèi)企業(yè)不但關(guān)心賣(mài)出更多的智能手機及其他移動(dòng)設備，對于物聯(lián)網(wǎng)這據稱(chēng)將為其帶來(lái)下一波收入巨浪的領(lǐng)域，他們也饒有興致。谷歌已在美國多個(gè)城市運營(yíng)高速光纖網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)，而且可能有意打造無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，目前該公司已對5G表示興趣。2014年，谷歌收購了創(chuàng )業(yè)公司Alpental Technologies，該公司當時(shí)正在研發(fā)通過(guò)極高頻無(wú)線(xiàn)電提供廉價(jià)而高速的通訊服務(wù)，即所謂的“毫米波”（mmWave，頻段高于3GHz，也是5G預期主要使用的頻段）。
要滿(mǎn)足所有各方所求并非易事，愛(ài)立信首席技術(shù)官烏爾夫·艾華信（Ulf Ewaldsson）預言道。頻段問(wèn)題也許是最容易解決的，一方面是因為按國際條約成立的世界無(wú)線(xiàn)電通信大會(huì )將解決這些問(wèn)題。大會(huì )上一次召開(kāi)是在去年11月，雖然當時(shí)無(wú)法就5G所用頻率達成一致，但預計大會(huì )下一次在2019年召開(kāi)時(shí)便可達成共識，并很可能會(huì )在毫米波頻段中開(kāi)辟空間。諸如上文提及由NYU無(wú)線(xiàn)研究中心研究人員在曼哈頓所做的測試已顯示，這些頻段可以用于5G：雖然薄障礙物也會(huì )造成阻隔，但可以讓它們通過(guò)反射繞過(guò)障礙物。
沒(méi)有多套技術(shù)準則相互競爭，這實(shí)屬首次，不像4G推出時(shí)的情形，如今普遍采用的LTE標準最初還受到芯片制造商英特爾投資開(kāi)發(fā)的WiMax標準威脅。這次，似乎沒(méi)有誰(shuí)愿意扮演英特爾的角色。盡管如此，5G將面對一個(gè)強大對手，尤其是在室內：智能手機用戶(hù)除了用Wi-Fi傳輸數據之外，也越來(lái)越多地用其打電話(huà)及發(fā)短信。那意味著(zhù)他們對接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的需求越來(lái)越少，不管數據的傳輸有多么極速。
漸進(jìn)還是革命？
技術(shù)還以另一種方式分割電信行業(yè)，市場(chǎng)研究公司IHS的斯特凡·泰拉爾（Stéphane Téral）認為。他說(shuō)，一個(gè)陣營(yíng)希望5G“走上漸進(jìn)的道路，利用現有一切，逐步改善”。這里面包括了許多現在的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備廠(chǎng)商及部分運營(yíng)商，它們希望保護已有的投資，逐步改進(jìn)。比如，2月11日，芯片設計公司高通（Qualcomm）推出全球首款數據傳輸速度高達1Gbps的4G芯片組。所運用的技術(shù)名為“載波聚合”，意味著(zhù)每秒可以聚合多達十個(gè)100Mbps的數據流。
泰拉爾解釋說(shuō)，另一陣營(yíng)主張采取革命性的方式：直接躍升至尖端技術(shù)。這可能意味著(zhù)，舉例說(shuō)，靠單一天線(xiàn)與基站覆蓋范圍內的所有設備作通信的傳統蜂窩結構移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )將被舍棄。取而代之的是，一組小型天線(xiàn)將發(fā)射集合無(wú)線(xiàn)電波束掃描設備，在搜索到設備后，第二組天線(xiàn)將逐一接管。這也意味著(zhù)可能需要分析使用數據來(lái)預測無(wú)線(xiàn)用戶(hù)下一步需要何種連接性能，然后對網(wǎng)絡(luò )做相應調整——這正是薩里大學(xué)的5G創(chuàng )新中心希望開(kāi)發(fā)的技術(shù)。
這一革命陣營(yíng)中最直言不諱的代表是中國移動(dòng)。其首席科學(xué)家易芝玲認為，按目前的設計，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )難以持續。要傳輸更多數據，天線(xiàn)能耗會(huì )越來(lái)越大。易芝玲表示，其公司的立場(chǎng)是基于必要性：中國移動(dòng)是全球最大的通信運營(yíng)商，擁有110萬(wàn)4G基站及8.25億用戶(hù)（超過(guò)歐洲所有運營(yíng)商的總和），公司的規模進(jìn)一步加劇了現有網(wǎng)絡(luò )結構面臨的問(wèn)題。持懷疑態(tài)度者猜測其中也許存在一套“產(chǎn)業(yè)化安排”，偏袒中國設備制造商并降低這些公司須支付的專(zhuān)利使用費。5G與4G的差異越大，中國就越可趁機讓自己的知識產(chǎn)權成為全球標準的一部分。
不論動(dòng)機如何，大家普遍認同易芝玲對5G網(wǎng)絡(luò )最終設計的展望。她說(shuō)，這些網(wǎng)絡(luò )不止“超快”，還是“綠色和軟性”的，即耗能低得多，且完全由軟件控制。跟此前的電腦系統一樣，5G網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)用硬件（例如每一基站上的處理器單元）大部分會(huì )“虛擬化”，即會(huì )由軟件取代，重新配置起來(lái)容易得多。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將變得有點(diǎn)像在線(xiàn)“云”計算，而且在某種意義上將與之融合，使用相同的現成硬件。
有關(guān)5G將如何改變通信行業(yè)結構的討論已經(jīng)展開(kāi)。一個(gè)問(wèn)題是，“無(wú)線(xiàn)接入”服務(wù)會(huì )否變得更像是一種日用商品，電信咨詢(xún)師切坦·沙爾瑪（Chetan Sharma）認為。據其估計，在美國電信業(yè)的總收入中，運營(yíng)商所占的份額已跌至50%以下，其余份額為移動(dòng)服務(wù)商所占據，比如像Facebook的智能手機應用，它們通過(guò)廣告盈利。
向5G轉型，運營(yíng)商或許可以通過(guò)銷(xiāo)售自有視頻內容等方式逆轉目前的頹勢。但更可能的是其業(yè)務(wù)加速下滑，淪為低利潤的“啞管道”。倘若如此，這個(gè)本來(lái)已經(jīng)高度集中的行業(yè)可能難免進(jìn)一步整合：部分國家也許會(huì )只剩一個(gè)無(wú)線(xiàn)基礎網(wǎng)絡(luò )供應商，正如它們往往只有一家供水公司那樣。
縱觀(guān)云計算崛起之后IT行業(yè)近來(lái)的發(fā)展（戴爾、惠普、IBM這類(lèi)公司難以跟上步伐），如果有所啟示，那就是網(wǎng)絡(luò )設備制造商也將受到擠壓。愛(ài)立信和諾基亞已有近半銷(xiāo)售額是通過(guò)為運營(yíng)商代管網(wǎng)絡(luò )而取得。另一咨詢(xún)公司Northstream的本特·諾思通（Bengt Nordstrom）表示，5G可能最終會(huì )令人們一直談?wù)摰囊患鲁蔀楝F實(shí)：在標準化生產(chǎn)及低利潤的壓力下，計算機制造商和電信設備商將合二為一。去年，愛(ài)立信先后與惠普及思科締結合作伙伴關(guān)系。日后可能出現全面并購整合。
巨大而丑陋的移動(dòng)通信天線(xiàn)桿也將變得蹤影難尋。天線(xiàn)會(huì )變多，但體積肯定會(huì )縮小。除了中國移動(dòng)在上海測試中的矩形天線(xiàn)陣列，公司還在試驗采用更小型隱蔽的“瓷片”（tile）天線(xiàn)，可以組合并嵌入建筑物墻面的文字中。在這個(gè)意義上，遑論其他，移動(dòng)通信的前景將變得難以覺(jué)察。
