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《IT時(shí)報(bào)》記者專(zhuān)訪英國(guó)薩里大學(xué)5G創(chuàng)新中心
■IT時(shí)報(bào)記者 孫妍
倫敦時(shí)間10月20日，正值習(xí)近平主席訪英期間，英國(guó)薩里大學(xué)迎來(lái)了四十位來(lái)自中國(guó)政府和企業(yè)界人士，雙方共同探討如何實(shí)現(xiàn)5G全球標(biāo)準(zhǔn)化及未來(lái)的商業(yè)機(jī)會(huì)。
目前，華為正在與薩里大學(xué)5G創(chuàng)新中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)5GIC)進(jìn)行5G的研發(fā)合作。
5GIC向《IT時(shí)報(bào)》透露，5G定義將于2016年初正式出臺(tái)。結(jié)合華為的5G推進(jìn)時(shí)間表，大致可以理出5G在2020年正式商用前的脈絡(luò)。今年7月，華為在上海舉辦的世界移動(dòng)通信大會(huì)上透露，2018年底前將致力于5G標(biāo)準(zhǔn)的制定，2018年率先與合作伙伴開(kāi)通5G試商用網(wǎng)絡(luò)，2019年推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈完善并完成互聯(lián)互通測(cè)試。預(yù)計(jì)到2020年，5G將實(shí)現(xiàn)商用，完整的5G網(wǎng)絡(luò)將最早于2040年服務(wù)全球市場(chǎng)。
在5GIC主任Rahim Tafazolli教授看來(lái)，5G標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該通過(guò)全球協(xié)作來(lái)完成，從而使全世界用戶從這個(gè)單一標(biāo)準(zhǔn)中獲益。在用全球視角開(kāi)發(fā)新應(yīng)用的同時(shí)，也需要因地制宜，考慮語(yǔ)言支持等差異化。
5G的想象與現(xiàn)實(shí)
第一代移動(dòng)通信技術(shù)1G僅限于語(yǔ)音通話，接下來(lái)不斷變革的是傳輸?shù)膬?nèi)容和速度，但是前四代通信技術(shù)都是在人與人的通信上做文章，那么接下來(lái)30年，我們還要重復(fù)同樣的事嗎？
5G最想改變的是物與物之間的界限�？梢韵胂�，早上汽車(chē)會(huì)載你到公司，自己停到停車(chē)場(chǎng)，下班時(shí)它又會(huì)自動(dòng)到門(mén)口接你。行駛在路上，每一輛汽車(chē)都是一個(gè)信息源，交管部門(mén)可以收集到實(shí)時(shí)的車(chē)況、車(chē)速數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行智能的流量管理。車(chē)輛本身能夠通過(guò)車(chē)載終端收集路面車(chē)況，對(duì)自己的行駛速度和路線進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，一旦車(chē)子出現(xiàn)異常狀態(tài)，4S店就會(huì)收到提醒，及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)或搶修。這些場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)就得益于5G網(wǎng)絡(luò)，那么，用移動(dòng)設(shè)備來(lái)控制衛(wèi)星的瘋狂想象未嘗不可實(shí)現(xiàn)呢？
從現(xiàn)實(shí)來(lái)看，我國(guó)在通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域經(jīng)歷了1G空白、2G跟隨、3G突破、4G同步的發(fā)展歷程，在5G時(shí)代要力求“彎道超車(chē)”。
毋庸置疑的是，中國(guó)就是一個(gè)需要因地制宜的巨大市場(chǎng)。2014年底，中國(guó)已經(jīng)成為最大的蜂窩式機(jī)器與機(jī)器(M2M)市場(chǎng)，擁有7300萬(wàn)蜂窩式連接，占全球總量的30%，美國(guó)、日本分居第二、第三。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)的市場(chǎng)份額將提升36%。
“彎道超車(chē)”的第一步就是參與5G標(biāo)準(zhǔn)制定。
2015年9月15日，英國(guó)薩里大學(xué)的5G創(chuàng)新中心正式成立，它就是為制定5G標(biāo)準(zhǔn)而生的學(xué)術(shù)研究中心。5GIC有170多名研究人員，還成立了5G標(biāo)準(zhǔn)工作組，華為、三星、 沃達(dá)豐 等公司都是它的合作伙伴。
據(jù)《IT時(shí)報(bào)》記者了解，目前5GIC已經(jīng)研發(fā)出了一種傳輸速度達(dá)到1Tbps的技術(shù)，它最快能達(dá)到4G速度的1000余倍。雖然5G仍處于早期階段，但5GIC已經(jīng)申請(qǐng)了15項(xiàng)專(zhuān)利。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，基站與基站之間存在射頻頻譜互相干擾的問(wèn)題，已經(jīng)困擾了運(yùn)營(yíng)商幾十年。在5GIC的專(zhuān)利里，包括了對(duì)這個(gè)頑疾的攻破，現(xiàn)在已經(jīng)能利用自干擾技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢(shì)，從而提高頻譜效率。
現(xiàn)階段，5GIC已經(jīng)將針對(duì)下一代Wi-Fi以及5G在3GPP的研究成果提供給IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))。5GIC對(duì)《IT時(shí)報(bào)》記者表示：“我們已經(jīng)結(jié)束了對(duì)移動(dòng)跟蹤技術(shù)的實(shí)施和評(píng)估，在不使用GPS的情況下對(duì)用戶進(jìn)行定位。目前正在開(kāi)發(fā)一項(xiàng)能量采集技術(shù)的原型，具體的研究成果將在6個(gè)月之后公布�！�
此外，智能家居、智能城市、無(wú)人駕駛汽車(chē)、機(jī)器人等都需要在5G時(shí)代實(shí)現(xiàn)連接的可能。5GIC打算進(jìn)行一系列跨學(xué)科的研究，包括正在建設(shè)中的薩里大學(xué)航天中心、新健康工程計(jì)劃以及機(jī)電學(xué)院研究的自動(dòng)駕駛汽車(chē)項(xiàng)目。
搭建5G測(cè)試平臺(tái)
一個(gè)個(gè)布滿最新電信設(shè)備的房間，通過(guò)4平方公里的無(wú)線信號(hào)相連，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中對(duì)5G原型技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)測(cè)試，這就是5GIC的測(cè)試平臺(tái)，由薩里大學(xué)和它的合作伙伴投資建成，其中華為就斥資500萬(wàn)英鎊用于5GIC的研發(fā)，5G測(cè)試平臺(tái)將向全球的企業(yè)和個(gè)人開(kāi)放。
測(cè)試平臺(tái)為研發(fā)人員提供了功能完整的高級(jí)4G網(wǎng)絡(luò)。隨著時(shí)間的推移，這個(gè)平臺(tái)將被更新為涵蓋5G技術(shù)和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的測(cè)試平臺(tái)。到2018年，這個(gè)測(cè)試平臺(tái)將可以達(dá)到每單元10Gbs，比4G的最高速度還快10倍。
在5GIC成立當(dāng)天，現(xiàn)場(chǎng)演示5G測(cè)試平臺(tái)的潛在能力，5GIC與華為、BBC展示了一款首創(chuàng)的無(wú)線技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速傳輸4K視頻，與4G相比，它可以為移動(dòng)設(shè)備或電視提供質(zhì)量更高、圖像壓縮更少的數(shù)據(jù)流，這也是5G功能的第一個(gè)主要研發(fā)階段。
除了智能手機(jī)之外，5G能夠在1平方公里內(nèi)，支持?jǐn)?shù)以千計(jì)的設(shè)備相連接。另外一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)演示，表明5G無(wú)線電波形可以支持的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量是4G的3倍以上。5GIC測(cè)試平臺(tái)也借此證明了，自己可以用于測(cè)試真實(shí)的5G物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
要攻克四大堡壘
目前還沒(méi)有關(guān)于5G的確切定義，全球范圍內(nèi)的普遍共識(shí)是達(dá)到約1毫秒的低時(shí)延，超過(guò)99.999%的高可靠性等要求。有人預(yù)測(cè)，在未來(lái)10年中，數(shù)據(jù)需求將增長(zhǎng)千倍，目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)顯然不能應(yīng)對(duì)這些需求。
Rahim Tafazolli教授認(rèn)為，低時(shí)延、低功耗、低成本、高可靠性是5G研發(fā)中必須要解決的問(wèn)題。
目前我國(guó)工信部已經(jīng)啟動(dòng)場(chǎng)景式試驗(yàn)，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)5G的難點(diǎn)逐個(gè)擊破，比如，在人流密集的城市試驗(yàn)如何鋪設(shè)高容量的熱點(diǎn)，在人口分散的農(nóng)村試驗(yàn)如何低成本廣覆蓋，在物與物連接的場(chǎng)景下試驗(yàn)如何實(shí)現(xiàn)低功耗。
在人口分散的農(nóng)村地區(qū)，因?yàn)橛脩糁g距離遠(yuǎn)而使5G部署成本變得格外昂貴�！拔覀兊脑O(shè)想是5G系統(tǒng)的架構(gòu)將基于當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)而改進(jìn)，因此當(dāng)用戶在城鎮(zhèn)、農(nóng)村甚至是在乘坐交通工具時(shí)，都可以提供有效的低延遲服務(wù)�！盧ahim Tafazolli教授對(duì)《IT時(shí)報(bào)》記者說(shuō)道。
提到5G的挑戰(zhàn)時(shí)， 高通 曾經(jīng)表示，如果要在2020年部署5G，全球通信行業(yè)需要投入4萬(wàn)億美元的資金。就拿5GIC來(lái)說(shuō)，它在全球已經(jīng)獲得了超過(guò)7000萬(wàn)英鎊的投資，其中英國(guó)高等教育基金委員會(huì)為該中心撥款1200萬(wàn)英鎊。
降低功耗是為了減少排放，最終目的也是為了減少成本。延長(zhǎng)電池壽命，為可穿戴設(shè)備提供新能源都是他們的研究切入點(diǎn)。
更高的建設(shè)成本意味著最終用戶需要為此支付更多的資費(fèi)，5GIC表示，未來(lái)會(huì)有一個(gè)商業(yè)模式流行，就是通過(guò)家庭基站提供Wi-Fi，從而獲得一定的收益。
