5G離我們還有多遠

　　吳豐恒 多治瑾

　　今年10月，國際電聯(lián)(ITU)將在國際全權(quán)代表大會上制定2020年ICT發(fā)展目標。

　　這個聯(lián)合國信息通信技術(shù)事務(wù)主導(dǎo)機構(gòu)，在過去二十年里主導(dǎo)定義了3G、4G國際技術(shù)標準，并將在未來6年闡釋和定義下一代5G目標和技術(shù)標準。

　　得益于通信技術(shù)的長期演進，移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)誕生并持續(xù)改變著商業(yè)和我們的生活方式，通過PC、手持終端構(gòu)建的人與人互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，移動互聯(lián)網(wǎng)已呈現(xiàn)向“萬物互聯(lián)”演進的趨勢。

　　“我們做5G，是想把通道建得更扎實，使得技術(shù)創(chuàng)新變得可能，速度更快、容量更大、響應(yīng)更短。將來利用這樣的特性去開發(fā)應(yīng)用，新應(yīng)用的開發(fā)者可能不來自于運營商、設(shè)備商，而是來自 騰訊 或者其他公司�！� 愛立信 中國總部，愛愛立信東北亞區(qū)無線研究試驗室總監(jiān)王亥博士接受《第一財經(jīng)日報》記者采訪時表示。

　　王亥告訴記者，根據(jù)ITU的流程，5G有可能2020年左右完成技術(shù)標準制定，在2022年左右開啟商業(yè)化進程。

　　未來之門

　　5G意味著什么，全球多個5G研發(fā)實力機構(gòu)進行了相近描述。

　　METIS是歐盟資助的大型5G研發(fā)項目，旨在為歐洲下一代無線通信奠定基礎(chǔ)。METIS勾畫的5G技術(shù)包括5個特征：“無與倫比的快”、“人多也不怕”、“什么都能通信”、“最佳體驗如影隨形”、“超實時、超可靠”。

　　更具體地說，5G將確保為未來移動寬帶用戶提供更高的數(shù)據(jù)速率，確保人口密集地區(qū)的高質(zhì)量移動寬帶接入，將能夠高效處理形形色色的各類終端設(shè)備(終端設(shè)備將擴展到500億~1000億)。同時，5G還將支持推出對延時和可靠性有更嚴格要求的新應(yīng)用和用例，例如智能剎車系統(tǒng)對延時的需求。

　　2013年初，我國工信部、國家發(fā)改委、科技部等部門共同發(fā)起成立IMT-2020推進組，這個中國企業(yè)、高校、研究機構(gòu)共同組成的推動5G研發(fā)的工作平臺，未來可能代表中國提出5G全球標準。

　　IMT-2020推進組提出，5G將為用戶提供“光纖般”接入速率、“零”時延的使用體驗、千億設(shè)備的連接能力、超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務(wù)，業(yè)務(wù)及用戶感知的智能優(yōu)化，同時將為網(wǎng)絡(luò)帶來超百倍能效提升和超百倍的比特成本降低，實現(xiàn)“信息隨心至，萬物觸手及”。

　　“當我們身邊的玻璃窗都接入互聯(lián)網(wǎng)，窗與窗之間，窗與人之間，窗與電氣系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、其他市政系統(tǒng)都有信息交互的時候，整座城市就像有了生命，成了一個有機互聯(lián)的城市。通過這些連入網(wǎng)絡(luò)的車窗，公共巴士可以在車窗上給出途經(jīng)的餐飲娛樂、休閑購物等信息，你甚至可以直接在車窗上預(yù)訂兩站地以外的餐館位子，也不必再為了美食而排隊半天了。”

　　這是METIS項目主導(dǎo)者愛立信描述的“未來之窗”場景，未來可能通過5G技術(shù)實現(xiàn)。

　　“當我們定義3G的時候，還沒有看到 蘋果 手機。我們現(xiàn)在在這定義5G、開發(fā)5G，10年以后哪一項應(yīng)用會成為主流應(yīng)用，現(xiàn)在很難精確定位。但有一點是可以確定的，5G時代應(yīng)用可能不僅僅在移動寬帶上，可能更多發(fā)展會在機械應(yīng)用上展開。”王亥表示。

　　“5G將實現(xiàn)1000倍的網(wǎng)絡(luò)容量、1000億鏈接的物聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)容量將不再是瓶頸，滿足用戶各種需求�！比A為5G項目負責人童文表示，這是華為的5G愿景。

　　“運營商不用擔心5G的容量、質(zhì)量或者時延，可以推出更豐富的業(yè)務(wù)及應(yīng)用，這種情況下，5G將真正開啟‘未來之門’，很多應(yīng)用是我們現(xiàn)在無法想象的�！蓖�文說，1000億鏈接的物聯(lián)網(wǎng)將帶來新的商機。

　　ITU時間表

　　不過，雖然各研發(fā)組織、公司紛紛輸出了愿景，而關(guān)于5G的技術(shù)討論迄今還未真正到來。

　　根據(jù)CCSA(中國通訊標準化協(xié)會)信息，ITU于2014年2月正式啟動5G標準化時間表的討論。

　　“5G標準化什么時候開始產(chǎn)業(yè)還沒有形成共識�！蓖鹾ハ蛴浾咄嘎�。

　　據(jù)記者了解，ITU已開始對5G需求愿景、未來技術(shù)趨勢、頻譜需求及候選頻段等開展前期研究，不過真正確定需求也需要時間。

　　“愛立信認為，(ITU)可能在2016年會開始討論5G是什么。5G需求、指標這些會在2016年開始呈現(xiàn)。”王亥表示。

　　王亥說，ITU制定5G標準的流程包括“提需求”、“討論需求”、“征集技術(shù)方案”、“評估”、“寫進規(guī)范”等階段。

　　在愛立信看來，2016年確定5G需求后，下一步將根據(jù)需求向各方征集技術(shù)方案，形成候選方案并委托獨立機構(gòu)評估，最后在2020年左右將技術(shù)方案寫進規(guī)范。

　　在中興通訊無線CTO向際鷹看來，形成5G技術(shù)提案的時間點“應(yīng)該在2018年后”。

　　目前，5G PPP(Public Private Partnership 歐盟5G研發(fā)機構(gòu))、IMT-2020都向ITU提交了5G需求愿景。

　　“大家比較推崇的是ITU的時間表，關(guān)心ITU里面怎么定義5G�！蓖鹾フf。

　　不過按照上述流程，雖然最后確定的5G標準打上的是ITU標簽，其技術(shù)細節(jié)卻并不由ITU完成。

　　實際上，3GPP、IEEE兩大國際標準組織歷史上向ITU輸送了3G、4G技術(shù)方案。其中，WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、FDD-LTE、TD-LTE均屬于3GPP標準體系；IEEE基于WiFi技術(shù)提出了被ITU采納的3G標準，并將其演進為4G標準。

　　根據(jù)ITU辦事流程，5G的參與者現(xiàn)在正處于提需求愿景階段。一旦涉及具體技術(shù)規(guī)范，各方就呈現(xiàn)出了顯著差異。

　　即使在METIS內(nèi)部，峰值速率仍定義在10Gbps至1000Gbps的寬泛范圍內(nèi)。

　　7月，愛立信宣布在一項5G研究測試中達到了5.8Gbps的峰值傳輸速率。在這以前，愛立信還幫助日本最大移動運營商 NTT DOCOMO開展了10Gbps峰值傳輸速率試驗。

　　作為METIS成員，華為曾宣布在高頻段下達到了超過100Gbps的峰值速率。

　　關(guān)于5G技術(shù)標準的現(xiàn)實是，“越籠統(tǒng)共識就越多，越細分差異就越多。”王亥說。

　　向際鷹認為，雖然研究者正在討論的5G新技術(shù)可能有上百種之多，大部分技術(shù)最后未必能應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)，“5G最終會收斂到少數(shù)幾項關(guān)鍵技術(shù)。”

　　雖然“革命性”技術(shù)突破目前并未產(chǎn)生，各方在研發(fā)方向有沒有些許共識呢？

　　“MIMO方面，我們都認可這是一項關(guān)鍵技術(shù)�！毕螂H鷹告訴記者。

　　所謂Massive MIMO，即通過大幅提升基站天線數(shù)量，在相同時間、空間和頻點上，實現(xiàn)同時傳輸多個獨立數(shù)據(jù)而不互相干擾。

　　而“高頻頻譜分配”也為研究者普遍關(guān)注。王亥告訴記者：“從移動寬帶速度演進來講，不可避免地要往高頻發(fā)展�！倍鴮τ诓煌�企業(yè)，往往都面臨協(xié)調(diào)高頻頻譜難題。