吳豐恒 多治瑾
今年10月,國際電聯(lián)(ITU)將在國際全權代表大會上制定2020年ICT發(fā)展目標。
這個聯(lián)合國信息通信技術事務主導機構,在過去二十年里主導定義了3G、4G國際技術標準,并將在未來6年闡釋和定義下一代5G目標和技術標準。
得益于通信技術的長期演進,移動互聯(lián)網絡誕生并持續(xù)改變著商業(yè)和我們的生活方式,通過PC、手持終端構建的人與人互聯(lián)網絡,移動互聯(lián)網已呈現(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,使得技術創(chuàng)新變得可能,速度更快、容量更大、響應更短。將來利用這樣的特性去開發(fā)應用,新應用的開發(fā)者可能不來自于運營商、設備商,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。METIS勾畫的5G技術包括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)的高質量移動寬帶接入,將能夠高效處理形形色色的各類終端設備(終端設備將擴展到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,業(yè)務及用戶感知的智能優(yōu)化,同時將為網絡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,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。通過這些連入網絡的車窗,公共巴士可以在車窗上給出途經的餐飲娛樂、休閑購物等信息,你甚至可以直接在車窗上預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項目主導者愛立信描述的“未來之窗”場景,未來可能通過5G技術實現(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年以后哪一項應用會成為主流應用,現(xiàn)在很難精確定位。但有一點是可以確定的,5G時代應用可能不僅僅在移動寬帶上,可能更多發(fā)展會在機械應用上展開!蓖鹾ケ硎。
“5G將實現(xiàn)1000倍的網絡容量、1000億鏈接的物聯(lián)網。網絡容量將不再是瓶頸,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、質量或者時延,可以推出更豐富的業(yè)務及應用,這種情況下,5G將真正開啟‘未來之門’,很多應用是我們現(xiàn)在無法想象的。”童文說,1000億鏈接的物聯(lián)網將帶來新的商機。
ITU時間表
不過,雖然各研發(fā)組織、公司紛紛輸出了愿景,而關于5G的技術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業(yè)還沒有形成共識。”王亥向記者透露。
據(jù)記者了解,ITU已開始對5G需求愿景、未來技術趨勢、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)!蓖鹾ケ硎尽
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方案,形成候選方案并委托獨立機構評估,最后在2020年左右將技術方案寫進規(guī)范。
在中興通訊無線CTO向際鷹看來,形成5G技術提案的時間點“應該在2018年后”。
目前,5G PPP(Public Private Partnership 歐盟5G研發(fā)機構)、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。一旦涉及具體技術規(guī)范,各方就呈現(xiàn)出了顯著差異。
即使在METIS內部,峰值速率仍定義在10Gbps至1000Gbps的寬泛范圍內。
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。
關于5G技術標準的現(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新技術可能有上百種之多,大部分技術最后未必能應用于產業(yè),“5G最終會收斂到少數(shù)幾項關鍵技術。”
雖然“革命性”技術突破目前并未產生,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鍵技術!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诓煌髽I(yè),往往都面臨協(xié)調高頻頻譜難題。