5G在中国 现在进行时

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导语

在未来移动通信的演进历程中,我国将扮演越来越重要角色,中国的5G列车,已经开始加速。

4G大战的硝烟未散,5G争夺的号角,已经在全世界范围内悄然奏响。

2013年,欧盟宣布成立的5G研究组织5GPPP;

同年,韩国宣布成立5G论坛5G Forum;

2014年,邻国日本的5G重要推动组织5GMF成立;

在大洋彼岸,原美洲4G  Americas升格为美洲5G  Americas,目标当然还是直指5G;

我国的5G推进组——IMT-2020,也早在2013年由中国工业和信息化部、国家发改革员会联合推动成立。

一时间,众强林立,山雨欲来。

5G能带来什么? 

无线技术的更迭带给人们最直接的感受可以总结为一个字——“快”!那么未来的5G依然还是简单的、速度上的惯性升级吗? 

说明: C:\Users\Administrator\Desktop\1.jpg

ITU(国际电信联盟)给出的答案是:5G,不再单纯地强调峰值速率,除此之外最少会带来如下八个方面的改变:

峰值速率达到20 Gbit/s ;

终端用户获得的有效速率在100 ~ 1 000 Mbit/s;

时延缩短至最少1ms;

移动性可支持最高500 km/h ;

连接密度最高可支持100 万链接/平方公里(面向广连接场景);

能源效率节省100倍;

频谱效率提升5 -15倍。

说明: C:\Users\Administrator\Desktop\2.jpg

2015年5月, ITU将以上技术愿景总结归纳为增强移动宽带、大规模机器通信、高可靠低时延通信三大应用领域,确定了5G更加具象场景蓝图。简单的说,未来的5G网络将是一个拥有高速、大容量、低时延的新型移动网络。移动通信大咖——东南大学的尤肖虎教授在描述对于5G的畅想时说:“可以预见,5G将更为深刻地改变人类社会的行为方式。”

我们需要 5G 网络吗?

早在5G概念形成之初,有业内人士提出质疑:当前的4G还有极大潜力可挖,极限能力(1G/S)还远未达到。而没有人确定5G一定比 4G 更好。另外,我们为了建设4G,已经花费大量人力物力,更高阶网络一定是必选吗?要不要为技术竞赛买单呢?其实这一切背后的动因恰恰是以用户需求为出发的。

上世纪70年代以来,移动通信从模拟语音通信发展成为今天,用户体验在极大提高,新型应用场景的大量涌现,新的业务不断增长。与之相随打的,网络流量持续上升,可以肯定的是,在未来的很长一段时间内,这样的模式还将持续,而且会呈井喷式增长。

根据中国移动提供的一组数据报告预测,以2011 年热点地区数据业务流量为基数,预计2020 年我国热点地区数据业务流量达到34977.76TB/ 月,是2011 年相应业务量的767.88 倍。而到2030 年,热点区域流量将上升至5616277TB/ 月,相比2011 年基数约12.3 万倍。

不仅数据吞吐量的成几何增长,用户数或者设备连接数量大幅增加也对通信网络提出了新的要求。在实际使用中,我们通常会发现自己的网络速度远远没有达到运营商的理论值数据。其实很多时候,问题并不在于目前的4G网络速度不够快,而是因为通信信号塔由于使用人数(设备)过多已经出现了过载的现象,并开始影响到用户的实际使用体验。

据国外组织推算,到2020年,5G网络要容纳2000亿级的设备或机器,单单是智慧城市、智能交通、工业自动化这三项就需要连接近300亿设备。

可以预见,未来的10-20年,无论是数据交换量级还是网络容量的增长都极为惊人。故此寻找高效、大容量的新型网络已经势在必行。而与此同时,业务模式的变换也同样需要新型网络的支撑。

在通信领域流行一句话,1G、2G解决了人与人的连接,3G、4G完成了人与物的连接。而对于5G,业内人士和专家已经对万物皆可联的生活场景达成了基本共识。在未来,无论是消费者市场还是专业市场,“全连接”正成为人们日常生活方式和各行各业达成新生态的集体需求。按照设想,在不久的将来,每一件物体都有传感器,数据随时随地交互:人、花草、机器、手机、交通工具、家居用品等等一切物体都可控、交流、定位,彼此协同工作。世界万物都会被网络连接在一起,智能交通、智慧城市、智慧家居、云计算网络安全防护等产品和服务都全面实现

正如中国移动研究院副院长黄宇红的描述是:“未来5G将像我们的神经系统一样,将为链接万物提供一个安全可靠的网路,是突破物联网大规模应用的关键。”

 

人们对于5G追求,正是基于对智能社会、“万物互联”的美好前景的无限畅想的实际需要。

5G,将成为打开未来智能社会的一把钥匙。

中国5G进行时

我国的现代通信技术起步较晚,前期的发展更是缓慢。从建国初直到1979年,全国固定电话用户不足200万,北京、上海等主流城市的私人付费电话用户不过千人,移动通信领域更是空白。这一局面,直到在改革开放后,在中央牵头下,才得以改观,并呈快步追赶的局势。

1987年,我国第一代移动通信部署,比世界主流晚了8年。

1995年,我国开始建设2G网络,较欧洲晚了4年。

2009年,中国第一个3G网络开通,比世界上第一个3G网络开通晚了8年。

2013年,中国4G牌照发放,比全球第一个4G网络晚了约3年。

我国用了近30年的时间,已经完成了从落后(2G)、跟随(3G)直至目前的4G同行。而对于未来5G,中国政府提出的要求是“引领”,并以此为目标实施了一系列战略层面的国家举措:

 

顶层设计

2013年,我国IMT-2020(5G)推进组成立,提取了关键能力与核心技术特征并形成5G概念。并以此为依托,全面开展5G研发。2014发布了《5G愿景与需求》白皮书,提出“5G之花”体系。2015年5月,国务院印发《中国制造2025》,指出要全面突破第五代移动通信(5G)技术。《国家“十三五”规划》指出:积极推进第五代移动通信(5G)技术研究,

2016年12月7日,国务院常务会议通过了通过了《“十三五”国家信息化规划》。在此次会议列举的诸多优先行动其中包括:“开展5G关键技术研发和产业化”。

在政府的鼓励与推动下下,我国5G取得了长足的进步,《5G无线技术框架》、《5G网络技术框架》等一系列代表国际领先的技术白皮书相继问世。标志着我国在5G无线关键技术上取得了重要进展。

厚积薄发

我国通信领域优秀企业也在为5G的发展深耕、布局。中国移动、中国电信、华为、中兴、大唐等运营商、通信企业经过多年的努力,已经完成初步的经验积累和技术储备,呈全面开花之势。

2015年在ITU世界电信展上,中兴通讯首席架构师霍迪宣布,中兴通讯Pre5G已经具备商用能力;2016,中兴已经完成5G原型机第一阶段测试,世界领先。

在刚刚过去2016年11月,华为主导推动的Polar码,被通信标准组织3GPP确定为5G eMBB(增强移动宽带)场景的信道编码技术方案。这被舆论界认为是我国在5G移动通信技术研究在通信标准制定摆脱跟随,取得重大进展的标志。

不仅如此,包括展讯、联芯、大唐等也分别在研发、网络构建、通信设备等不同领域取得长足进步。ITU把中国提出的“IMT-2020”作为5G技术的正式名称,这在很大程度上代表了国际组织的对于我国在5G研究上取得成绩的初步认可。

成绩的取得来之不易,令人振奋。但也必须要看到,我国5G要实现全面突破、完成“引领”地位目标还有诸多方面难题需要注意。

家底薄:我国通信发展历史较短、技术基础薄弱。还需要加大研发力度,在关键技术领域实现突破。以基带芯片为例,多年来,我国在此方面做了大量的工作,虽有突破,但依然距国际先进水平有不小差距,进口仍然是常态。数据显示:仅2015年,国内的芯片进口额超过2000多亿美元,远超本土制造。与之相关的,制造集成电路设备同样有90%以上需要进口。

规模小:5G涉及方方面的问题庞杂,虽然我国企业在专利积累、编码技术等方面取得不小进步,但是靠任何一家单打独斗力量难免不足,难以形成规模。应该考虑发挥我国制度优势,形成合力,集中发展是比较明智的选择。

在这一点上,美国的教训值得我们借鉴。4G的推进过程中,当年英特尔和高通为了各自商业利益,各搞一套。结果被中国和欧洲借机赶超,美国3G时代的优势丧失殆尽。

大唐移动LTE产品部相关负责人曾表示:在5G时代,中国要想实现引领目标,关键的技术上要立得住,要看是否有关键的贡献,而且在产业上也要能够跟得上。只有如此,在标准上才能有足够的话语权,他说:“这是个整体的工程。”

统一难:有句话讲:“一流企业卖标准,二流企业卖技术,三流企业卖产品。” 谁掌握标准,谁就能掌控通信领域世界范围内的话语权。为此各国投入了很大的精力和财力,竞争日益激烈。

日本提倡4.5Ghz的低频率5G网络,美、韩主张28Ghz左右高频的5G网络。而在中国移动等国内运营商看来,5G的频谱应该是高中低频段结合,而不仅仅是高频段。此外,5G标准设计方方面面,频段、编码、接口技术等等琐碎、繁杂的每个单项之争的过程都势必艰辛而漫长。

前文提到过华为Polar Code码,被确定为5G eMBB场景的信道编码技术方案,引起国人的广泛关注。被一度认为是5G标准战成功。但是需要注意的是, 3GPP仅仅认可了以上两种编码,具体是哪家公司技术成为标准,还要等到2017年举行的R15会议上才能决定是不是被5G采纳。现在说谁是标准还为时尚早,5G标准争夺战才刚刚开始。

按照ITU的规划,5G技术标准全部完成时间是2020年。毋庸置疑,这一过程势必充满白热化的争夺,此间掺杂的各方利益交换乃至国力角力结果。如何平衡考研中国人的智慧。

结束语:依次经历了“2G跟踪、3G突破、各个阶段。在取得4G成功经验后,中国正向通信大国的目标大踏步迈进。按照IMT-2020统一规划,2017年,我国计划的开始5G外场开始大规模的实验,2018年开始5G的试商用,2020年实现全国范围的5G商用。这相比ITU提出的目标大约提前了三四年……有理由相信,在未来移动通信的演进历程中,我国将扮演越来越重要角色,中国的5G列车,已经开始加速。

编辑:zhaoxiaofei
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