4G前景尚未明朗 5G已是進(jìn)行時

　　文/徐勇

　　剛剛商用的4G前景尚未明朗，現(xiàn)在討論5G是未雨綢繆還是杞人憂天？5G到底意味著什么？5月29日，2014年IMT-2020(5G)峰會在北京召開，相信即使是與會的代表，也會有不少人抱著這樣的疑問。然而隨著會議的進(jìn)行，5G的形象愈發(fā)清晰，我們也看到越來越多包括華為、 愛立信 在內(nèi)的行業(yè)巨頭正在積極行動。

　　出席會議并致辭的工信部科技司副巡視員代曉慧認(rèn)為， 在全世界大規(guī)模部署4G的背景下，5G引爆關(guān)注并非空穴來風(fēng)。移動通信技術(shù)發(fā)展素來有10年商用一代、10年研發(fā)一代的規(guī)律。人們使用移動通信系統(tǒng)的方式在過去10年間發(fā)生了翻天覆地的變化，到2018年，智能手機(jī)用戶數(shù)預(yù)計將從2012年的12億飆升到45億。同時，移動數(shù)據(jù)流量也會以同樣驚人的速度增加。到2018年年底，移動數(shù)據(jù)流量預(yù)計將為2012年年底流量的12倍。因此，當(dāng)前隨著4G在全球規(guī)模商用，全球產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)將研發(fā)重點(diǎn)投向2020年及未來的5G技術(shù)研究。ITU確定了5G標(biāo)準(zhǔn)時間表，歐美日韓等國家均制定了5G推進(jìn)計劃并啟動了相關(guān)研發(fā)工作。當(dāng)前從全球來看，5G推進(jìn)步伐呈加快趨勢。

　　目標(biāo)已日漸清晰

　　工信部電信研究院院長曹淑敏在5G峰會上表示，當(dāng)前全球有多個組織都在關(guān)注5G研究，包括主要由移動運(yùn)營商組成的NGMN、歐盟推出的全球首個大規(guī)模國際性5G科研項目METIS以及由中國政府主導(dǎo)的IMT-2020(5G)推進(jìn)組等。

　　作為METIS項目5G系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，愛立信主任研究員Janne Peisa博士，用“快、密、全、佳、實”五個字形象概括了5G方案的未來： 快，即“前所未有的高速率”，5G將確保為未來移動寬帶用戶提供更高的數(shù)據(jù)速率； 密，即“支持人口密集地區(qū)的優(yōu)質(zhì)通信”，5G將確保人口密集地區(qū)也能獲得高質(zhì)量移動寬帶接入；全，即“支持各類聯(lián)網(wǎng)設(shè)備”，5G致力于高效處理形形色色的各類終端設(shè)備； 佳，即“最佳體驗如影隨形”，5G致力于為移動用戶提供更好的用戶體驗； 實，即“超實時、超可靠”，5G將支持推出對延時和可靠性有更嚴(yán)格要求的新應(yīng)用。

　　為達(dá)到“快、密、全、佳、實”這樣的應(yīng)用場景，METIS以數(shù)字化的具體目標(biāo)，將其轉(zhuǎn)化為一系列極具挑戰(zhàn)性的要求：在人口密集的城市環(huán)境中，5G將提供10Gbps至1000Gbps的速率，是目前的10倍～100倍；單位面積或單用戶移動數(shù)據(jù)將增加1000倍，即超過100Gbps/平方公里或500 GB/用戶/月； 互連終端設(shè)備數(shù)量將增加10倍到100倍；低功耗大型通信設(shè)備的電池使用壽命將延長10倍，傳感器或傳呼機(jī)等終端設(shè)備的電池使用壽命將達(dá)到10年； 支持超快速響應(yīng)應(yīng)用，如“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”，實現(xiàn)低于5微秒內(nèi)端到端時延，并具有很高的可靠性； 在滿足上述要求的前提下，單位面積成本和能耗不高于當(dāng)前蜂窩系統(tǒng)。

　　據(jù)Janne Peisa博士透露，目前METIS第一階段工作已經(jīng)完成，定義了應(yīng)用場景和基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入第二階段細(xì)化發(fā)展概念。在未來的幾個月里，METIS將繼續(xù)為5G移動和無線通信系統(tǒng)奠定基石，包括正在開發(fā)和評估5G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)組件，并將集成能夠滿足5G系統(tǒng)要求的技術(shù)組件。

　　華為研究員朱培英博士也認(rèn)為，隨著移動通信技術(shù)的演進(jìn)，未來5G可能頻譜跨度很大，而且現(xiàn)有的TD-LTE和LTE-FDD以及WiFi在那時候?qū)⑷跒橐惑w，成為一種新的全雙工技術(shù)。

　　搶占先機(jī)，巨頭行動快

　　其實不僅是研究機(jī)構(gòu)在積極謀劃，全球主要的移動運(yùn)營商也正在積極行動。

　　在年初的2014年巴塞羅那世界通信大會(MWC)期間，讓記者印象非常深刻的一個新聞就是——下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(NGMN)宣布發(fā)起針對5G的全球項目。由19家國際領(lǐng)先運(yùn)營商首席技術(shù)官組成的NGMN董事會已經(jīng)決定將NGMN的未來工作重點(diǎn)放在定義5G的端到端需求上，同時認(rèn)為5G的范圍將大大超出無線接入層。NGMN正在發(fā)起全球項目，對運(yùn)營商的整體需求做一個定義，從而更好地為消費(fèi)者提供服務(wù)。NGMN會將上述工作納入其現(xiàn)有流程，并與所有產(chǎn)業(yè)伙伴和其他相關(guān)項目開展密切合作。NGMN 5G項目將在2014年年底前發(fā)布一本行業(yè)白皮書，以支持5G的標(biāo)準(zhǔn)化以及2020年之后的相關(guān)發(fā)展工作。白皮書將闡明5G在技術(shù)和其他生態(tài)系統(tǒng)方面具有挑戰(zhàn)性的需求，并推動對新興技術(shù)創(chuàng)新的采用。

　　就在2014年5月，業(yè)界在5G方面還有一條重要消息傳出——向來在移動通信技術(shù)方面勇于吃螃蟹的日本最大移動運(yùn)營商 NTT DoCoMo已經(jīng)在愛立信幫助下在日本開展5G網(wǎng)絡(luò)試驗。據(jù)悉，愛立信已開發(fā)出先進(jìn)的天線技術(shù)，可提供更寬的帶寬、更高的頻率、更短的傳輸時間間隔，以及由基帶單元和射頻單元組成的專用于5G試驗的無線基站。除了全新的天線技術(shù)以外，該試驗還涉及多個相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其中包括基于智能立體網(wǎng)的宏/小基站架構(gòu)、采用15GHz頻段的寬帶通信以及高速大容量傳輸。憑借此次5G試驗，NTT DoCoMo計劃將實現(xiàn)超過10Gbps的超高比特率網(wǎng)絡(luò)，提供比當(dāng)今LTE網(wǎng)絡(luò)高出1000倍的無線網(wǎng)絡(luò)功能。

　　愛立信有關(guān)人士也表示，目前，行業(yè)對于5G的研究仍在繼續(xù)進(jìn)行中，包括愛立信自己目前已建立了全新的5G研究實驗室，預(yù)計到2020年才能實現(xiàn)商用5G網(wǎng)絡(luò)的部署。