本月12月4日，我國發(fā)放TD-LTE 4G牌照正好滿一年。在上周的3C周刊特稿里，我們回顧了中國4G一周年所取得的成就，包括對國民生活衣食住行各方面的影響，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的推動和促進(jìn)等。
事實(shí)上，4G對社會民生的促進(jìn)作用，早就在通信業(yè)界和經(jīng)濟(jì)學(xué)者們的規(guī)劃和預(yù)期之中。這也是各國通信業(yè)自移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)誕生以來，經(jīng)過一代代的演進(jìn)，逐步總結(jié)出來的發(fā)展規(guī)律，即新一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將根據(jù)市場、用戶需求、業(yè)務(wù)需求，以及現(xiàn)有移動通信技術(shù)的缺陷，按提出愿景需求、標(biāo)準(zhǔn)化、后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化，這樣的三個步驟來逐步實(shí)現(xiàn)。
從以往的歷史可以看出，移動通信本身的發(fā)展趨勢一般來講是十年一代。國際電信聯(lián)盟（ITU）已經(jīng)于2014年啟動了關(guān)于5G的研究工作計劃的討論，近期還有多家電信科技巨頭釋放出了5G測試的一些驚人數(shù)據(jù)，讓公眾看了十分眼熱。還有專家喊出，5G將是一次通信技術(shù)的大躍進(jìn)，其步幅遠(yuǎn)非2G到3G或者3G到4G時可比。事實(shí)真是這樣嗎？5G到底有多牛逼？現(xiàn)在發(fā)展到哪個階段了 ?
5G的驚人巨變
在介紹5G開發(fā)進(jìn)度之前，我們先來看一些5G技術(shù)集團(tuán)或者公司公布的最新5G技術(shù)參數(shù)、資料，以收“望梅止渴”之效。
歐洲聯(lián)盟在2012年成立由愛立信領(lǐng)銜的5G研發(fā)機(jī)構(gòu)METIS,先期投資2700萬歐元，包含29個機(jī)構(gòu)成員。愛立信提出，5G將作為用戶享受極限網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)方式，5G不是簡單的一種技術(shù)，也不是幾種新的無線接入技術(shù)，而是采用“體驗(yàn)中心的方式”，通過集成多種無線接入技術(shù)提供極限體驗(yàn)，來滿足人們不同的互聯(lián)需求。
在具體技術(shù)目標(biāo)方面，METIS總協(xié)調(diào)人Afif Osseiran博士曾表示，新的5G系統(tǒng)概念支持以下指標(biāo)：單位面積移動數(shù)據(jù)流量增長1000倍、典型用戶數(shù)據(jù)速率提升10到100倍、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量增加10到100倍、低功率MMC（機(jī)器型設(shè)備）的電池續(xù)航時間增加10倍、端到端時延縮短5倍。
作為5G無線技術(shù)計劃的一部分，愛立信今年7月的一次試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了5Gbps。
另一電信設(shè)備巨頭華為在上個月的全球移動寬帶論壇上明確提出了自己對5G的定義，華為無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品CMO楊超斌表示，“5G不單單是現(xiàn)在整個移動網(wǎng)絡(luò)的升級，我們認(rèn)為5G是整個未來數(shù)字社會的驅(qū)動者，5G的應(yīng)用必將會從現(xiàn)在人與人的通信，拓展到人跟物、跟過程、跟內(nèi)容上的通訊”。
相應(yīng)地，華為定義了對未來的5G通信的三個最關(guān)鍵需求：時延、吞吐率及連接數(shù)，分別對應(yīng)1、10、100,即1ms的時延，10Gbps的用戶速率，以及100個billion也就是1000億的連接。
2014年初華為宣布在高頻段無線5G空中環(huán)境下實(shí)現(xiàn)115Gbps的峰值傳輸速率，2014年11月4日，英國薩里大學(xué)5G創(chuàng)新中心（5GIC）攜手華為及其他5GIC的重要成員，宣布啟動全球首個5G通信技術(shù)測試床。
由于5G還沒有標(biāo)準(zhǔn)化，所以我們只能據(jù)此歸納出一些未來5G的應(yīng)用場景。具體地說，5G的容量將達(dá)到4G的1000倍，其最高理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)10Gb,比現(xiàn)行的4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快數(shù)百倍，這就意味著一部超高畫質(zhì)的電影未來可以在1秒內(nèi)下載完成。另外，5G彌補(bǔ)了4G的不足，采取全數(shù)字全I(xiàn)P技術(shù)，支持分組交換，將WLAN、藍(lán)牙等局域網(wǎng)技術(shù)與 4G、3G技術(shù)融合。未來，5G將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量視頻圖像的傳輸，其圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。
5G連第一步都還沒走完
描述了這么吸引的5G技術(shù)參數(shù)，再來說當(dāng)前進(jìn)展，不免讓人覺得有點(diǎn)沮喪。據(jù)記者了解，5G的標(biāo)準(zhǔn)化工作還沒有啟動，業(yè)界預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)研究立項會從3GPPR14標(biāo)準(zhǔn)（2016年）開始。
關(guān)于全球5G標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展，愛立信CTO艾華信上月曾對媒體表示，“這個旅程（指5G），我們已經(jīng)走了多遠(yuǎn)呢？當(dāng)前，愛立信正在世界各地引領(lǐng)眾多研究和標(biāo)準(zhǔn)化活動，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)如何演進(jìn)的問題。前往5G的征途才剛剛開始”。愛立信現(xiàn)在的計劃是到2020年實(shí)現(xiàn)5G系統(tǒng)的全面成熟。
華為輪值CEO徐直軍在全球移動寬帶論壇大會上表示，“5G目前還處于一個研究和創(chuàng)新階段，相當(dāng)于2004年的4G LTE”。華為內(nèi)部為自己設(shè)定的5G時間表是2018年為世界杯場館提供5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，2020年為世博會場館提供5G網(wǎng)絡(luò)保障，同一年開啟5G商用。
五大技術(shù)聯(lián)盟的戰(zhàn)爭
雖然如此，目前對5G關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)仍有人將之形容為“爭分奪秒”，全球多家企業(yè)和機(jī)構(gòu)都在爭相展開相關(guān)技術(shù)布局與爭取專利，以取得支配市場的地位。
大致劃分一下，來自歐洲、中國大陸、韓國、日本及美國的五大5G技術(shù)研發(fā)聯(lián)盟現(xiàn)正緊鑼密鼓投入5G通訊技術(shù)研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)制定，其中歐洲研發(fā)聯(lián)盟主要成員為METIS、5G公私合作（5GPP）、諾基亞、愛立信等；中國大陸研發(fā)聯(lián)盟主要成員系IMT2020、華為、中興通訊等；韓國研發(fā)聯(lián)盟主要成員是5G論壇、三星、樂金等；日本研發(fā)聯(lián)盟主要成員包括2020 and Beyond、Ad-Hoc（20B AH）、NTT DOCOMO、富士通等；美國研發(fā)聯(lián)盟主要成員有4G Americas、高通、英特爾等。
據(jù)了解，截至2014年10月底，全球申請5G專利技術(shù)件數(shù)高達(dá)7097件，全球前十大5G關(guān)鍵技術(shù)專利權(quán)廠商，分別為三星、諾基亞、愛立信、LG、阿爾卡特朗訊、華為、英特爾、高通、恩益禧及博通，其中9家廠商已掌握全球50%的5G關(guān)鍵技術(shù)，而三星持有的專利數(shù)最多，達(dá)145件。
中國的5G研究于去年啟動，在經(jīng)歷了移動通信“2G跟蹤、3G突破、4G同步”的各個階段后，在5G時代，我國立志于占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)，引領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，國內(nèi)通過建立多種機(jī)制，力求全面發(fā)力5G相關(guān)工作，2013年4月19日，IMT-2020（5G）推進(jìn)組第一次會議在北京召開，這是由工信部、發(fā)改委、科技部為支持和推動5G共同成立的組織。據(jù)悉，科技部投入了約三億元，先期啟動了國家“863計劃”第五代移動通信系統(tǒng)重大研發(fā)項目，除了國內(nèi)的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)，華為、中興等國際公司也參與其中。
“4G半”半路殺出
對于5G與4G之間存在的長達(dá)6年以上的空窗期，不少人都提出疑問，這樣大的技術(shù)飛躍是否必要和可行。此外，還有人提出質(zhì)疑，目前多家巨頭企業(yè)都聲稱自己在5G技術(shù)上有了關(guān)鍵突破，但在缺乏標(biāo)準(zhǔn)的情況下，這樣的消息不但沒有讓公眾更了解5G,反而造成了更多的困惑。
對此，中國兩大電信設(shè)備巨頭不約而同地提出了發(fā)展一個4G與5G之間的過渡期技術(shù)的構(gòu)想。
在上月的一個5G峰會上，中興通訊無線CTO向際鷹指出，從“5G標(biāo)準(zhǔn)”的角度看，確實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有確定，但是“5G的用戶體驗(yàn)”和“5G的關(guān)鍵技術(shù)”則相比之下更為清晰，“因此，在沒有5G標(biāo)準(zhǔn)的情況下定義pre5G完全是可能的”。
中興提出的pre5G概念有四個特征：1.類似于5G的用戶體驗(yàn)，例如高吞吐率和低時延；2.采用5G的關(guān)鍵技術(shù)；3.基于4G已有用戶設(shè)備；4.遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于5G商用時間點(diǎn)。
華為則聲稱自己是最早提出“4.5G”概念的公司，華為無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部LTE產(chǎn)品線總裁王軍近期對媒體表示，作為4G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的一部分，其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)包括：大于6Gbps的峰值速率，每平方公里10萬連接以及10毫秒端到端時延，4.5G網(wǎng)絡(luò)預(yù)計將在2016年開始正式商用。
雖然最終是否命名為4.5G,尚需要和愛立信、阿爾卡特朗訊、諾基亞等電信設(shè)備商溝通，但王軍表示，華為制定的4.5G規(guī)范，不僅能夠幫助運(yùn)營商從如何保護(hù)LTE（4G）投資的困惑和迷茫中解放出來，同時也為實(shí)現(xiàn)“全聯(lián)接”，提供更為實(shí)際的實(shí)現(xiàn)路徑。
華為稱，4.5G將移動通信首次帶入千兆時代，用戶將可以享受到超高清、3D甚至全息視頻的極致用戶體驗(yàn)， 而大幅提升的連接數(shù)能力將可以滿足未來幾年智能家居、智能抄表及智能監(jiān)控等多種物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求。同時，更低的端到端時延使移動實(shí)時業(yè)務(wù)成為可能，例如，在智能駕駛領(lǐng)域，10毫秒的時延可以讓汽車在60公里/小時的速度下僅行駛十多厘米就可以做出剎車反應(yīng)，使無人駕駛汽車的安全性能趨于滿足商用行駛的要求。
