導讀：
近年來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異。當3G尚處于進(jìn)行時(shí)，4G不過(guò)剛剛試水，5G已經(jīng)就要由實(shí)驗室走進(jìn)現實(shí)生活。對于5G技術(shù)，媒體和企業(yè)表現出了極大的熱忱，他們普遍認為5G將在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的速度、容量和穩定性將出現質(zhì)的提升，極大改變人們的工作與生活。而事實(shí)上全世界5G技術(shù)的研發(fā)積累還處于早期階段。那么，他們眼中的5G到底是什么樣子的？又能為5G的推廣與實(shí)現做些什么？
5G網(wǎng)絡(luò )改變生活
5G，通俗講就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，但與4G、3G、2G不同的是，5G并不是獨立的、全新的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，而是對現有無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術(shù)演進(jìn)，以及一些新增的補充性無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)集成后解決方案的總稱(chēng)。從某種程度上講，5G將是一個(gè)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò )。以融合和統一的標準，提供人與人、人與物以及物與物之間高速、安全和自由的聯(lián)通。
對于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，5G帶來(lái)的最直觀(guān)感受將是網(wǎng)速的極大提升。目前4G/LTE的峰值傳輸速率達到每秒100M，而5G的峰值速率將達到每秒10G。打個(gè)比方來(lái)講，用LTE網(wǎng)絡(luò )下載一部電影可能會(huì )用1分鐘，而用5G下載一部高畫(huà)質(zhì)（HD）電影只需1秒鐘，也就是一眨眼的工夫。
從專(zhuān)業(yè)角度講，除了要滿(mǎn)足超高速的傳輸需求外，5G還需滿(mǎn)足超大帶寬、超高容量、超密站點(diǎn)、超可靠性、隨時(shí)隨地可接入性等要求。因此，通信界普遍認為，5G是一個(gè)廣帶化、泛在化、智能化、融合化、綠色節能的網(wǎng)絡(luò )。
華為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品線(xiàn)首席營(yíng)銷(xiāo)官楊超斌表示，隨著(zhù)5G技術(shù)的應用，人們可以實(shí)現虛擬現實(shí)對話(huà)、觀(guān)看3D投影、實(shí)現海量連接的物聯(lián)網(wǎng)等功能，“具體如自動(dòng)駕駛、超高清視頻、智能家居、醫療服務(wù)等都將變成現實(shí)。”
5G標準下的博弈
目前，5G還處于一個(gè)研究和創(chuàng )新階段。業(yè)內人士預測，5G商用要到2020年左右才能實(shí)現。盡管如此，通信巨頭對5G商用的布局早已展開(kāi)。目前全球多家企業(yè)和機構都在爭相展開(kāi)相關(guān)技術(shù)布局與爭取專(zhuān)利，以取得支配市場(chǎng)的地位。
大致劃分一下，來(lái)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)盟現正緊鑼密鼓投入5G通訊技術(shù)研發(fā)及標準制定，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(ài)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(lè )金等；日本研發(fā)聯(lián)盟主要成員包括2020andBeyond、Ad-Hoc（20BAH）、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。
據了解，截至2014年10月底，全球申請5G專(zhuān)利技術(shù)件數高達7097件，全球前十大5G關(guān)鍵技術(shù)專(zhuān)利權廠(chǎng)商，分別為三星、諾基亞、愛(ài)立信、LG、華為、英特爾、高通、恩益禧及博通，其中9家廠(chǎng)商已掌握全球50%的5G關(guān)鍵技術(shù)，而三星持有的專(zhuān)利數最多，達145件。
長(cháng)期以來(lái)，受制于專(zhuān)利技術(shù)和標準的匱乏，中國企業(yè)在2G和3G產(chǎn)業(yè)階段處于被動(dòng)位置，付出了高額“學(xué)費”，而在5G的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，以華為為代表的中國企業(yè)將扮演更加重要的角色。在今年舉行的2014年全球移動(dòng)寬帶論壇上，華為表示將投6億美元研發(fā)5G技術(shù)，實(shí)現5G標準化。
“中國企業(yè)有希望在5G時(shí)代改寫(xiě)專(zhuān)利格局。”移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任尤肖虎在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)公開(kāi)表示，這取決于企業(yè)對5G的決心，以及對超前研究的投入。
主流廠(chǎng)家眼中的5G
從全球范圍來(lái)看，整個(gè)業(yè)界都已經(jīng)把注意力集中到5G研發(fā)上。產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節的重要廠(chǎng)商都已經(jīng)啟動(dòng)其5G研發(fā)規劃。業(yè)界幾乎所有重要公司都已經(jīng)開(kāi)展5G的研發(fā)工作。部分公司已經(jīng)通過(guò)白皮書(shū)的形式發(fā)布它們的觀(guān)點(diǎn)及初步研究成果。尚未發(fā)布白皮書(shū)的公司也在積極籌備中，同時(shí)通過(guò)各種技術(shù)論壇發(fā)表各自的觀(guān)點(diǎn)。
中國移動(dòng)
中國移動(dòng)早在2011年年底就啟動(dòng)了5G關(guān)鍵技術(shù)的前瞻性研究。首先，為實(shí)現2020年世界全連接的目標，中國移動(dòng)作為IMT-2020需求組組長(cháng)單位，牽頭組織中國公司開(kāi)展5G需求研究，緊貼中國下一代通信網(wǎng)絡(luò )需求，將5G運營(yíng)需求和關(guān)鍵指標等內容輸出到ITUIMT.Vision建議書(shū)。同時(shí)，為了引領(lǐng)5G技術(shù)研究，并行推進(jìn)兩大技術(shù)路線(xiàn)：演進(jìn)性路線(xiàn)和革命性路線(xiàn)。演進(jìn)性技術(shù)路線(xiàn)重點(diǎn)關(guān)注3D-MIMO、SmallCell增強、多制式融合等技術(shù)，體現中國移動(dòng)的未來(lái)網(wǎng)絡(luò )訴求，最大限度地保護已有網(wǎng)絡(luò )投資。革命性路線(xiàn)圍繞“綠色和柔性”的理念，確立了5G發(fā)展的五大重點(diǎn)突破方向，相關(guān)技術(shù)點(diǎn)已輸出到ITU技術(shù)趨勢研究報告。
“綠色和柔性”是中國移動(dòng)創(chuàng )新性提出的未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò )的兩大特征，已受到業(yè)界的普遍認同。其中，為了倡導國家“節能減排”戰略并控制成本，維持盈利，中國移動(dòng)提出了“綠色行動(dòng)計劃”：一方面針對現網(wǎng)，加強節能技術(shù)研究；另一方面，面向5G通信，打造綠色網(wǎng)絡(luò )。綠色網(wǎng)絡(luò )的本質(zhì)是盡量以最小化的網(wǎng)絡(luò )資源投入與消耗，滿(mǎn)足通信需求。由于通信需求是動(dòng)態(tài)變化的，這就要求網(wǎng)絡(luò )具有動(dòng)態(tài)的容量機制，因此5G網(wǎng)絡(luò )又將是一張柔性網(wǎng)絡(luò )。柔性網(wǎng)絡(luò )是從核心網(wǎng)到無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的多網(wǎng)高效有機融合的新型軟網(wǎng)絡(luò )。中國移動(dòng)從綠色通信理論出發(fā)，結合實(shí)際運營(yíng)需求，提出了5G的五大技術(shù)愿景，在業(yè)界被稱(chēng)為五顆技術(shù)珍珠，包括RethinkShannon、RethinkRing& Young、Rethink Signaling& Control、Invisible BS和SpectrumRefarming。目前，中國移動(dòng)5G發(fā)展的核心理念已經(jīng)獲得了業(yè)界的廣泛認可，奠定了中國移動(dòng)5G研發(fā)在國際上的引領(lǐng)地位。在核心理念的指引下，中國移動(dòng)在重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域如新型網(wǎng)絡(luò )架構、大帶寬小蜂窩、大規模天線(xiàn)系統、全雙工、非正交接入等新空口技術(shù)研究中取得了實(shí)質(zhì)性突破，未來(lái)還將加快成果積累、專(zhuān)利布局。
NTTDoCoMo
NTTDoCoMo為了應對未來(lái)容量1000倍增長(cháng)的需求，提出容量立方體的概念，即從頻譜效率、頻譜擴展、網(wǎng)絡(luò )密集化三個(gè)維度增加系統的容量，并提出了PhantomCell的概念，認為未來(lái)典型的網(wǎng)絡(luò )架構是大小蜂窩多層覆蓋，其中，控制平面與用戶(hù)平面分離，低頻帶、覆蓋區域大的宏蜂窩作為信令基站提供控制信息，高頻帶、覆蓋區域小的小蜂窩作為數據基站實(shí)現業(yè)務(wù)分流。NTT DoCoMo于近日提出了“擴展Phantom Cell”的概念，其基本思路是小蜂窩可以配置在不同的高頻段上從而達到空間上重疊配置的目的。新的方式可以將不同頻段的小型蜂窩小區、地鐵及公交車(chē)等移動(dòng)物體上的移動(dòng)式蜂窩小區、無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)作為用戶(hù)平面使用，進(jìn)而根據用戶(hù)的移動(dòng)情況及各蜂窩小區的資源利用情況優(yōu)化無(wú)線(xiàn)資源分配。NTT DoCoMo還設想通過(guò)Massive MIMO改變波束方向追蹤移動(dòng)式基站。重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)包括大規模天線(xiàn)、非正交多址技術(shù)、高頻段新型波形設計等。其中，NTT DoCoMo于2012年成功實(shí)現了載頻在11GHz、帶寬為400M、峰值速率接近10Gbps的無(wú)線(xiàn)傳輸。
