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以体验为中心 5G愿景:万物互联

   对于大多数还没有用4G网络下载过一部高清视频或进行一次视频通话的用户来说,5G也许还只是一个遥不可及的概念。但是,事实上在通信科研领域,针对5G的研究早已开始。

    那么究竟我们为什么需要5G?它相对于4G有什么样的提升?关键技术研究方向是什么?发展到了什么阶段,竞争格局又是什么呢?
     
  5G并非只是速度提升
    业界普遍认为深层次的移动互联和“万物互联”将推动移动通信向5G发展。
    今天,移动互联网为用户提供了前所未有的使用体验,深刻的影响着人们生活工作的方方面面。然而,专家预计2020年之后,移动互联网将进一步改变人类社会信息的交互方式,虚拟现实、超高清视频(3D、8K)、移动云等在提供极致业务体验的同时,也将带来移动流量超千倍的增长,这显然是4G无法满足的。
另一方面,“万物互联”的物联网概念由来已久,而今业界一线实力企业也纷纷开始在物联网领域发力。预计在2020年前后,我们将迎来一次规模空前的物联网产业浪潮。车联网、智能家居等应用将人与物互联、物与物互联,数以千亿计的设备连接和多样化的连接需求对移动通信技术提出更高的要求。
    除了希望通过5G满足速度与连接数等性能的需求,业界还渴望在5G时代扭转现网多制式网络共存造成复杂度高、能耗高、每比特成本高和维护难度高的不利局面。
    在5月底,IMT-2020(5G)推进组发布的《5G愿景与需求白皮书》中,不但提到了5G的性能指标,还特别对5G的效率指标做了具体描述。中国移动研究院副院长黄宇红表示,5G将可以支持0.1~1Gbps的用户体验速率,每平方公里百万级的连接数密度和毫秒级的端到端时延等。除了这些比4G更高的性能外,5G在效率方面也要有所提升,频谱效率需要提高5~15倍,能源和成本效率要提升100倍以上。
  极致体验下的融合共生
    目前,通信领域的不同公司、院校、研究机构的专家针对第五代移动通信系统的研究重点不尽相同。其中,高频段通信、大规模天线阵列、非正交传输、软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等均被视为5G的潜在关键技术。
    虽然有众多新的关键技术将用于5G,但是业界普遍认为5G并不是几种全新的无线接入技术,甚至可以说并不单纯是网络技术。5G的本质并不是以技术为中心,而是以体验为中心。5G的任务是通过演进现有技术和补充性开发新技术的方式来构建一个可以提供极致用户体验、满足丰富业务需求的网络社会。
    “5G不会是一种全新的广域无线技术,而是会融合全新和现有的接入技术,如LTE-A和Wi-Fi等”,诺基亚网络业务部门研究联盟负责人Werner Mohr表示。他认为,5G将由可以提供随时随地可扩展服务体验的下一代广域接入技术和提供零延迟及Gbit/s体验的超密集部署技术与现在的2G、3G、4G、Wi-Fi技术集成在一起,融合和互补来实现。
    业界对5G的期望已经远远超出技术的范畴,它成为一种移动通信发展到一定阶段应运而生的新理念。基于这种理念,在5G时代,经历了数代更迭,积累了众多“疑难杂症”的移动通信网络或将面临一次全面的“梳理”。现有的多制式网络共存造成的网络资源利用不充分、业务感知不足、频谱效率低、维护难度大、成本和能耗高等问题有望得到解决。
  话语权争夺升温
    尽管5G的具体需求、关键技术和频谱等都还没有形成共识,但是为了抢占产业制高点,确保能在5G标准制定工作开始之后,将更多的研发投入转化成专利,众多的5G研究组织和企业纷纷加大5G研发投入,或发布白皮书或宣称技术突破。
    日前披露的华为半年财报显示,5G将是华为今年技术投入的重点。华为轮值CEO徐直军表示,“我们早已经开始了5G的研究,预计到2018年,华为将至少投资6亿美元进行5G的研发。”此外,华为已于近期加入欧盟5G PPP董事会,其有望在欧洲主导的标准中获得话语权。
    今年6月,欧盟与韩国政府签署5G合作协议,双方政府将联手相关企业共同开发5G网络。欧盟和韩国的合作将由欧洲的5G PPP以及韩国的5G Forum领导,双方将成立联合项目组,共同开发5G网络、制定5G技术标准。业界认为这份协议将使欧洲的移动通信设备制造商和韩国的终端电子厂商受益。
    除了投资与合作,在技术研发方面,相关企业也向外界释放了积极的信号。近期,三星电子对外宣布,其已率先开发出首个基于5G核心技术的移动传输网络,该网络可以在28 GHz波段下实现1Gbps的数据传输速率。无独有偶,爱立信于近日表示,该公司在5G试验中实现了5Gbps的数据传输速率。
    各厂家颇具针锋相对意味的5G之争似乎意味着5G即将来临,然而很多业内专家认为,距离5G的正式商用仍将会有一个漫长的过程。目前,各个国家和组织都还处在提案征集阶段,2015年的ITU上才会形成5G的需求定义,之后是标准的制定与研发、网络的试验与试商用。Werner Mohr表示,诺基亚认为5G真正的商用应该在2020年之后。
    可见,当下的5G热潮是产业各方在5G国际标准确定之前的造势。企业动作频繁,以期影响新一代通信系统的走向,在未来获得更多的话语权。

 

 
 
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