5G時代,一幅美好藍圖
世界通訊技術發展史,已經先后經歷了2G、3G、4G幾個重要時代:
第一代是模擬技術;
第二代是2G,實現了語音的數字化;
第三代是3G,以多媒體通信為特征;
第四代是4G,通信進入無線寬帶時代,速率大大提高。
如果說3G和4G使人與人相聯,那么5G將使萬物互聯。由于數字傳輸效率的大大提升,這使萬物之間的聯系緊密增強。5G不僅僅是下一代移動技術,它將是一種全新網絡,將萬事萬物以最優的方式連接起來,這種統一的連接架構將會把移動技術的優勢擴展到全新行業,并創造全新商業模式。
5G標準已經定義了三大場景,eMBB、mMTC和URRLLC. 其中,eMBB對應的是3D/超高清視頻等大量流移動業務寬帶,mMTC對應的是大規模物聯網業務,而URLLC對應的是如無人駕駛、工業自動化等需要低延時高可靠連接的業務。
從這些場景的定義來看,人類在5G時代的數據生活將會徹底顛覆,數據量會呈現幾何式增長,高清視頻、虛擬現實只是最基本的標配。
未來的世界里,每一件物體都有傳感器,利用5G實現數據交互,人、花草、機器、手機、交通工具、家居用品等等都有獨立的IP,一切物體都可控、交流、定位,彼此協同工作。世界上幾乎所有東西都會被連接在一起,超越了空間和時間的限制。
標準先行
在移動互聯網時代,最核心的技術是移動通信技術。而在通信行業,標準之爭是最高話語權的爭奪。一旦標準確立,將對全球通信產業產生巨大影響。
中國在2G/3G時代均處于跟隨狀態,從通信標準,到基層技術,再到終端設備,我們幾乎全面落后于歐美,GSM不用贅述,3G時代,標準雖然有些許突破,TD-SCDMA勉強稱之為由中國主導的國際標準,但依舊是孤島技術。
但4G時代開始,中國電信業動作頻頻,設備商華為、中興已經具有世界范圍內的知名度,特別是華為足以抗衡思科、愛立信等國際巨頭。
不久前華為在5G標準上邁出的第一步引發了世人的關注,足以說明標準的重要性。國際無線標準化機構3GPP的RAN1(無線物理層)87次會議上就5G短碼方案進行討論。三位主角是中國華為主推的PolarCode(極化碼)方案,美國高通主推LDPC方案,法國主推Turbo2.0方案。最終,華為的Polar方案從兩大競爭對手中勝出。
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過去中國一直是跟著別人走,華為走出的第一步表明中國在移動通信領域已經開始與世界同步。從4.5G到5G,華為死盯前沿技術標準,與歐洲和拉美各國的運營商合作,不斷向5G和云計算的制高點沖擊。標準就是市場,就是核心技術,就是最好的品牌形象。華為的成功就來自于對標準堅持不懈的追求。
發力終端芯片
5G網絡的規模商用,除了標準外,5G芯片也是關鍵核心。
5G的發展對整個通信產業、互聯網、物聯網帶來更多的應用,也意味著需要更多的芯片。這對于中國芯片企業是一次絕好的良機。
4G時代,手機芯片國產化趨勢較為明顯,出現了一批像海思、展訊這樣的國產芯片“領頭羊”企業。隨著5G時代到來,國產芯片將有更多技術優勢。在移動芯片領域,目前紫光展訊排在世界第三位(前兩位是高通、聯發科)。
國內華為、中興、展訊、大唐等也都在緊鑼密鼓地開展5G芯片技術研究,但大多數都還處于5G標準化的進程中,并正在進行5G芯片的相關技術準備
國產芯片廠商展訊通信在5G方面投入較大,計劃力爭在2018年推出實驗性5G芯片,而到2020年推出符合5G標準的芯片。展訊早在2014年便著手5G研發,在核心技術、系統方案和設計方案等方面精心布局,有明確的終端開發技術路標。截至目前,展訊的5G已進入技術方案驗證階段,終端開發已啟動,首期平臺也已整裝待發。
展訊的計劃中,最為關鍵和積極意義的是將5G芯片和標準同步發展,爭取成為5G終端芯片商用第一梯隊成員。原來技術上講,是先定了標準,在做芯片。如果芯片和標準同步,則需要投入更多的人力和資金。前期投入了很多,一旦標準發生了變化,則會造成一定的資源浪費。目前,展訊正在尋求一些新的解決方案,使未來終端芯片具有更多靈活性,能適配標準發展變化,這樣才能實現芯片和標準同步發展。
誰將引領5G時代
攀登5G技術高峰的難度很大,國內外企業都在積極競爭。目前高通、華為、中興、愛立信等公司走在前列。
高通從2006年即開始提前研發5G,在資金投入和專利技術儲備方面,高通超越了許多通信企業。高通公司在通信技術領域累計研發投入早已超過410億美元,在2G、3G、4G時代,高通是技術標準的主要參與制定者之一,持有積累了大量專利技術。這些都是國際電信聯盟在5G時代打造全球統一標準的基石。
目前,高通從芯片、技術、原型機到工程網絡的各個方面都在全面引領5G發展,高通把過去在3G、4G領域的技術、經驗、積累延續到5G研發之中,儲備了大量成果,5G研發資金也已經投入了數十億美元。
在5G領域,高通擁有三個方面的優勢。一是高通在OFDM(正交頻分復用技術,多載波調制的一種技術)和芯片領域長期處于引領地位,能夠支撐高通在5G領域的標準化參與和商業化推進。
可擴展OFDM參數配置
二是高通能夠完成從終端到基站再到核心網的端到端原型機,推動系統性能和功能的驗證,促進標準化,支持制造商與運營商的聯合演示,驅動產業的發展。
三是高通有兩個重要的團隊,一是著眼于早期技術的研發團隊,另外一個是芯片產品開發團隊。在芯片與制造商的基站、核心網對接后,高通能從端到端支持運營商優化性能,最大化運營商網絡的價值。
另外一家通信巨頭愛立信,2016年8月率先宣布交付了5G NR無線系統,之前的6月份,發布了5G插件,成為能提供5G接入網所有組件的首家設備供應商。
愛立信最新的5G NR空口,峰值吞吐量超過25Gbit/s。愛立信在準5G網絡中引入了端到端的網絡切片技術,實現網絡能力的按需分配、網絡連接的動態優化;同時引入云無線接入網絡技術,滿足不同場景的靈活部署需求。
華為2009年開始研發5G,華為表示,將投入6億美元研發5G。在中國的IMT-2020(5G)推進組的5G技術研發試驗第一階段測試中,華為完成了大規模天線、新型多址(SCMA)新型多載波(f-OFDM)、先進調至編碼(極化碼)、全雙工、高頻段通信(73GHz)等10個測試項目。中興則完成了大規模天線等4項技術的測試。
合作共贏5G未來
5G的成功,需要建立在全球生態鏈健康發展的基礎上,它的快速發展需要開放合作,在競爭中合作將成為全球通信企業在5G時代發展的主要形式。在中國,工信部牽頭成立了IMT-2020(5G)推進組,與國內外企業合作,統籌推動5G通信技術研發進程。中國移動、中國聯通、中國電信三家運營商也在與華為、高通、大唐電信、中興通信、愛立信等國內外公司積極開展試驗合作,以期能夠在商用的道路上走的更加通暢。
在國外,高通即與愛立信聯合宣布,就5G技術開發、早期互操作性測試、與領先移動運營商針對特定項目進行推進而展開合作。
高通和愛立信將參與5G關鍵技術組件的早期試驗與驗證,以支持3GPP Release 15規范標準化所需的技術工作。為了使符合標準的5G網絡設備和終端在3GPP Release 15規范完成后能盡快投入使用,雙方還正依據3GPP規范推動互操作性測試,以支持5G新標準的迅速采用。
此外,高通、愛立信、華為、中興等公司之間也存在專利交叉授權使用等多種合作,并在5G研發之中也互相有所交流協作。
國家戰略助力5G研發
中國、美國、歐盟等國家和地區,分別發布了5G通信的實現路線圖,計劃在未來的兩年內確定技術標準,在四五年內實現商用。
美國的運營商已早一步開始5G的有關測試、甚至進入5G試商用倒計時。Verizon在去年稱,爭取在2017年實現商用化,而編碼采用的則是高通主導的LDPC方案。
中國與國際同步啟動5G研發工作,工信部牽頭成立了IMT-2020(5G)推進組,建立協同工作機制,開展5G需求、技術、頻譜、標準等研究工作。
根據總體的部署,中國的5G基礎研發試驗在2016年-2018年進行,分為5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證和5G系統驗證三個階段進行。預計2020年中國啟動5G商用。
毫無疑問,本土市場將會成為中國在5G時代的巨大優勢,但能否把優勢轉化成勝勢則要看相關的配套產業、通信技術、人才培養的協同發展,否則,再大的市場也只能是其他人的美味而已。
小結:5G實現數據洪流奔騰只是一個層面,真正雄心是打破傳統移動通信以“人”為主的約束,通向萬“物”互聯的智能社會。中國以華為、中興、展訊為代表的企業,將努力成為未來智能社會的使能者,而不僅是參與者。
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