中國將成為5G時(shí)代的全球領(lǐng)跑者

2020年正式商用5G網(wǎng)絡(luò)已成為業(yè)界期許的共識(shí)。具體而言，中國將于2017年展開5G網(wǎng)絡(luò)第二階段測試，2018年進(jìn)行大規(guī)模試驗(yàn)組網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上于2019年啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，快2020年正式商用5G網(wǎng)絡(luò)。

今年4月，中國完成了5G階段測試規(guī)范制定完成;國內(nèi)5G技術(shù)目前已經(jīng)完成了階段的實(shí)驗(yàn)工作。

5G推進(jìn)組表示，中國國將于2017年展開5G第二階段測試，并預(yù)計(jì)于當(dāng)年年底完成。

據(jù)《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》中國移動(dòng)、中國電信則透露，在完成第二階段測試后，將會(huì)于2018年進(jìn)行大規(guī)模測試組網(wǎng)。在相關(guān)國際機(jī)構(gòu)公布5G正式標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，快于2020年正式商用5G網(wǎng)絡(luò)。

如果各項(xiàng)工作進(jìn)展順利，三大運(yùn)營商有望于2019年啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)總規(guī)模將和現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相當(dāng)，預(yù)計(jì)整體投入超過5000億元。

5G的前景：信息隨心至，萬物觸手及

5G是卡位未來的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、無人車大規(guī)模應(yīng)用的前提。

具體來看，用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度和時(shí)延為5G基本的三個(gè)性能指標(biāo)。5G需要具備比4G更高的性能，支持0.1~1Gbps的用戶體驗(yàn)速率，每平方公里一百萬的連接數(shù)密度，毫秒級的端到端時(shí)延，每平方公里數(shù)十Tbps的流量密度，每小時(shí)500Km以上的移動(dòng)性和數(shù)十Gbps的峰值速率。同時(shí)，5G還需要大幅提高網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)營的效率，相比4G，頻譜效率提升5~15倍，能效和成本效率提升百倍以上。

理論上講，5G的傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)10Gbps，比現(xiàn)行4G網(wǎng)絡(luò)快數(shù)百倍，一部超高清畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。只有在這樣的高速網(wǎng)絡(luò)下，才有望解決實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，人工智能與無人車普及的問題。

到2020年，預(yù)計(jì)全球?qū)⒂懈哌_(dá)500億臺(tái)—5000億臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互相連接，這些設(shè)備大部分都不會(huì)是智能手機(jī)。

愛立信中國區(qū)總裁趙鈞陶認(rèn)為，“5G網(wǎng)絡(luò)將能在1平方公里的范圍內(nèi)為超過100萬臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供超過100Mbps的平均數(shù)據(jù)傳輸速度。所以，5G是信息通信技術(shù)發(fā)展階段中的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其巨大變革力從此前的產(chǎn)業(yè)內(nèi)向全社會(huì)滲透?！?/p>

在時(shí)延上，5G的時(shí)延將低至1毫秒，理論上可以被用于自動(dòng)駕駛。

華為輪值CEO胡厚崑曾表示，“自動(dòng)駕駛重要的是發(fā)現(xiàn)故障就剎車，車馬上停下來。4G網(wǎng)絡(luò)下的時(shí)延，車要移動(dòng)1.4米，但是在5G下1毫秒的時(shí)延大概只要移動(dòng)2.8厘米，2.8厘米是一個(gè)什么概念？就是已經(jīng)達(dá)到了ABS反應(yīng)的速度。但從行業(yè)來看，僅僅1毫秒的時(shí)延是不夠的，還要有極高的可靠性保障。未來的5G技術(shù)要保障通信網(wǎng)絡(luò)高可靠性?！?/p>

在第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間，諾基亞同浙江移動(dòng)及當(dāng)?shù)卣献?，在烏?zhèn)子夜路延長線公路上進(jìn)行車輛安全駕駛實(shí)地演示，它的“5G車聯(lián)網(wǎng)解決方案Car-2-X”次在中國實(shí)現(xiàn)了超低時(shí)延的車輛安全輔助駕駛。

遠(yuǎn)程醫(yī)療也將因5G成為家常便飯。醫(yī)生可以在千里之外為手術(shù)提供解決方案或給病人問診，甚至借助機(jī)器手臂進(jìn)行手術(shù)。

中國5G建設(shè)的推進(jìn)者

中國政府和企業(yè)都在全力發(fā)展5G。

從政府層面，工信部、發(fā)改委和科技部2013年2月聯(lián)合成立了5G推進(jìn)組，以推動(dòng)第五代移動(dòng)通信技術(shù)研究。

2016年1月，中國5G技術(shù)試驗(yàn)全面啟動(dòng)。根據(jù)總體規(guī)劃，我國5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)將在2016-2018年進(jìn)行，分為5G關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)、5G技術(shù)方案驗(yàn)證和5G系統(tǒng)驗(yàn)證三個(gè)階段實(shí)施。

目前已經(jīng)完成了階段的實(shí)驗(yàn)工作，主要涉及大規(guī)模天線、新型多址、新型多載波、高頻段通信等7個(gè)無線關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證，以及網(wǎng)絡(luò)切片、移動(dòng)邊緣計(jì)算等4個(gè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)，完成了主要5G無線和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的性能和功能測試。

11月20日，5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段技術(shù)規(guī)范正式發(fā)布。第二階段測試將基于統(tǒng)一的試驗(yàn)平臺(tái)、統(tǒng)一頻率、統(tǒng)一設(shè)備和測試規(guī)范開展，針對各廠商面向5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)不同應(yīng)用場景的技術(shù)方案進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，此階段將積極引導(dǎo)芯片、儀表廠商參與，開展產(chǎn)業(yè)鏈的對接測試。

成立至今，5G推進(jìn)組已經(jīng)發(fā)布了5個(gè)白皮書。包括5G的愿景和需求、5G的概念、5G無線技術(shù)架構(gòu)、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)和5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)。

在企業(yè)方面，華為和三大電信運(yùn)營商是推進(jìn)的主力。首先說下華為。

2009年，華為開始投入5G研究，在加拿大渥太華建立了個(gè)5G研究中心。

2013年底華為對業(yè)界發(fā)布基于E-Band（73GHz頻段）的高頻原型機(jī)，峰值速率達(dá)到115Gbps。

2015年在上海舉辦的移動(dòng)通信大會(huì)上，華為帶來了全球臺(tái)工作在6GHz以下低頻段的5G測試樣機(jī)，次在低頻段上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)峰值速率達(dá)到10Gbps。

在2016年2月的移動(dòng)世界大會(huì)上，華為聯(lián)合德國電信發(fā)布了具有多用戶跟蹤功能的高頻樣機(jī)，在視距和非視距混合的實(shí)際部署場景下，峰值速率達(dá)到70Gbps，進(jìn)一步實(shí)地驗(yàn)證了高頻在移動(dòng)通信中的可行性。

今年上半年，華為公司已經(jīng)建立了世界上個(gè)超大規(guī)模的5G試驗(yàn)外場，5G相關(guān)的新技術(shù)在試驗(yàn)場已經(jīng)進(jìn)行了測試。

近日有一則轟動(dòng)業(yè)界的消息“Polar碼被3GPP采納為5GeMBB控制信道標(biāo)準(zhǔn)方案”，其中Polar碼就是華為主推。Polar碼被采納也讓中國公司進(jìn)入基礎(chǔ)通信框架協(xié)議領(lǐng)域。

11月14—18日舉行的3GPPRAN1#碼87次會(huì)議，以美國高通公司為代表的LDPC碼成為5GeMBB場景的數(shù)據(jù)信道的長碼塊編碼方案，以華為為代表、由中國主導(dǎo)推動(dòng)的Polar成為控制信道的短碼塊編碼方案。

據(jù)了解，3GPP定義了5G三大場景：eMBB，mMTC和URLLC，eMBB對應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，mMTC對應(yīng)的是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，而URLLC對應(yīng)的是如無人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延高可靠連接的業(yè)務(wù)。

本次采納的編碼方案是針對其中eMBB場景，后續(xù)還將決定URLLC場景下的信道編碼方案，后再?zèng)Q定mMTC場景（估計(jì)在2017年季度）。此次采納Polar碼為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中國有望在5G基礎(chǔ)通信框架協(xié)議領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)上與美國平分秋色。

拿下Polar碼之后，有助于華為和中國企業(yè)的研究成果快速落地。Polar碼陣營支持者包括華為、中興、OPPO、vivo、小米，阿里巴巴、聯(lián)想、中國聯(lián)通、中國電信、中國移動(dòng)、烽火科技展訊以及宏基、聯(lián)發(fā)科、臺(tái)灣大學(xué)等電信運(yùn)營商、設(shè)備商、芯片、終端廠商以及高校。

三大運(yùn)營商也都在布局5G網(wǎng)絡(luò)

聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)分為三個(gè)階段。一是探索期，將優(yōu)先eMBB作為5G重點(diǎn)場景;4G 亦承擔(dān)三大業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)流量，5G基站通過連接LTE基站接入EPC作為熱點(diǎn)分流。二是雛形期：5G支持uMTC業(yè)務(wù)，為三類關(guān)鍵場景日趨上升的流量提供統(tǒng)一支持;5G空口具備基本的獨(dú)立部署能力。三是成熟期：擴(kuò)大5G新型基站及核心網(wǎng)的部署，進(jìn)一步擴(kuò)展業(yè)務(wù);5G新核心網(wǎng)融合EPC完成切片體系構(gòu)建，多RAT具備統(tǒng)一接入能力。

中國聯(lián)通在5G未來網(wǎng)絡(luò)方面有一定建樹，目前正在發(fā)展基于多級云協(xié)同的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和支持移動(dòng)邊緣計(jì)算端到端服務(wù)的解決方案。

中國電信聚焦超大規(guī)模天線技術(shù)。中國電信全面參與了階段5G測試，重點(diǎn)進(jìn)行了大規(guī)模天線技術(shù)和移動(dòng)邊緣計(jì)算等技術(shù)的測試。針對未來網(wǎng)絡(luò)的多樣性，中國電信還開展了多網(wǎng)融合方面的研究工作。在接下來的第二階段測試中，中國電信擬針對重點(diǎn)場景和重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行充分驗(yàn)證，尤其將重點(diǎn)針對超大規(guī)模天線技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，將仿真結(jié)果和測試結(jié)果進(jìn)行對照，在滿足5G指標(biāo)需求的基礎(chǔ)上，綜合考慮性能和成本等因素，得出關(guān)于大規(guī)模天線商用規(guī)格的進(jìn)一步結(jié)論。

三大運(yùn)營商中，電信在5G的布局弱，而移動(dòng)則處于地位。

中國移動(dòng)在5G上投入巨大，在國內(nèi)以及全球都處于位置，這與中國移動(dòng)肩負(fù)TD-LTE向5G演進(jìn)重任不無關(guān)聯(lián)。中國移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在逐步向5G轉(zhuǎn)型，大面積范圍普及大規(guī)模天線等技術(shù)，提升TD-LTE的頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)速率。

目前，在技術(shù)創(chuàng)新方面，中國移動(dòng)正在推動(dòng)試點(diǎn)3D-MIMO、軟件定義空口、以用戶為中心網(wǎng)絡(luò)以及“三云一層”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

在標(biāo)準(zhǔn)方面，中國移動(dòng)牽頭3GPP5G場景和需求項(xiàng)目、3GPP5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)項(xiàng)目以及3GPP無線智能網(wǎng)研究項(xiàng)目，中國移動(dòng)專家擔(dān)任了ITU5G焦點(diǎn)組副主席以及3GPPRAN2副主席。

在剛剛結(jié)束的3GPPSA2#118次會(huì)議上，中國移動(dòng)成功牽頭5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)，獲任該項(xiàng)目的報(bào)告人，來自中國移動(dòng)研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所的孫滔博士擔(dān)任報(bào)告人。此項(xiàng)目為R15“5GSystemArchitecture”，簡稱5GS，是整個(gè)5G設(shè)計(jì)的個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是事關(guān)5G全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著5G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。據(jù)悉，5GS項(xiàng)目將制定《5G系統(tǒng)總體架構(gòu)及功能》及《5G系統(tǒng)基本流程》兩個(gè)基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)在2017年12月完成。

中國移動(dòng)擬在2018年推出5G網(wǎng)絡(luò)試用。中國移動(dòng)具體的5G商用準(zhǔn)備時(shí)間表如下：

低頻段：

2017年選4~5個(gè)城市，每個(gè)城市大約建7個(gè)站點(diǎn)做系統(tǒng)驗(yàn)證，形成預(yù)商用樣機(jī);

2018年在數(shù)個(gè)城市，每城市建大約20個(gè)站點(diǎn)做規(guī)模試驗(yàn)和物聯(lián)網(wǎng)測試，形成端到端商用產(chǎn)品和預(yù)商用網(wǎng)絡(luò);

2019年，試驗(yàn)網(wǎng)會(huì)擴(kuò)大規(guī)模，城市總量和每個(gè)城市的站點(diǎn)都會(huì)擴(kuò)大。

2020年，達(dá)到全網(wǎng)萬站規(guī)模，從而實(shí)現(xiàn)商用產(chǎn)品規(guī)模部署。

高頻段：

時(shí)間表要比低頻晚一年半到兩年。

據(jù)了解，相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織正在推進(jìn)統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，預(yù)計(jì)版本的5G標(biāo)準(zhǔn)將在2018年完成并推出。與2G、3G、4G不同，計(jì)劃推出的5G標(biāo)準(zhǔn)將不再具有多個(gè)技術(shù)版本，而是形成統(tǒng)一融合的標(biāo)準(zhǔn)。這意味著如果中國提出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)中所占比例越大，在未來相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，就能獲得越大的競爭力和和越多的市場份額。

業(yè)內(nèi)對中國5G的發(fā)展十分看好。在日前開幕的第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，表示“中國即將成為5G時(shí)代的全球領(lǐng)跑者”。據(jù)目前的趨勢來看，中美兩國有望壟斷5G時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)，成為5G時(shí)代的兩極。不過也不能盲目樂觀，在各國在5G的布局上都投入巨大，激烈爭奪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和更多的話語權(quán)。
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