本月12月4日，我國發(fā)放TD-LTE 4G牌照正好滿(mǎn)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(dòng)和促進(jìn)等。
事實(shí)上，4G對社會(huì )民生的促進(jìn)作用，早就在通信業(yè)界和經(jīng)濟學(xué)者們的規劃和預期之中。這也是各國通信業(yè)自移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò )誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)一代代的演進(jìn)，逐步總結出來(lái)的發(fā)展規律，即新一代技術(shù)標準，將根據市場(chǎng)、用戶(hù)需求、業(yè)務(wù)需求，以及現有移動(dòng)通信技術(shù)的缺陷，按提出愿景需求、標準化、后續的產(chǎn)業(yè)化，這樣的三個(gè)步驟來(lái)逐步實(shí)現。
從以往的歷史可以看出，移動(dòng)通信本身的發(fā)展趨勢一般來(lái)講是十年一代。國際電信聯(lián)盟（ITU）已經(jīng)于2014年啟動(dòng)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測試的一些驚人數據，讓公眾看了十分眼熱。還有專(zhuān)家喊出，5G將是一次通信技術(shù)的大躍進(jìn)，其步幅遠非2G到3G或者3G到4G時(shí)可比。事實(shí)真是這樣嗎？5G到底有多牛逼？現在發(fā)展到哪個(gè)階段了 ?
5G的驚人巨變
在介紹5G開(kāi)發(fā)進(jìn)度之前，我們先來(lái)看一些5G技術(shù)集團或者公司公布的最新5G技術(shù)參數、資料，以收“望梅止渴”之效。
歐洲聯(lián)盟在2012年成立由愛(ài)立信領(lǐng)銜的5G研發(fā)機構METIS,先期投資2700萬(wàn)歐元，包含29個(gè)機構成員。愛(ài)立信提出，5G將作為用戶(hù)享受極限網(wǎng)絡(luò )的體驗方式，5G不是簡(jiǎn)單的一種技術(shù)，也不是幾種新的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，而是采用“體驗中心的方式”，通過(guò)集成多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)提供極限體驗，來(lái)滿(mǎn)足人們不同的互聯(lián)需求。
在具體技術(shù)目標方面，METIS總協(xié)調人Afif Osseiran博士曾表示，新的5G系統概念支持以下指標：?jiǎn)挝幻娣e移動(dòng)數據流量增長(cháng)1000倍、典型用戶(hù)數據速率提升10到100倍、聯(lián)網(wǎng)設備的數量增加10到100倍、低功率MMC（機器型設備）的電池續航時(shí)間增加10倍、端到端時(shí)延縮短5倍。
作為5G無(wú)線(xiàn)技術(shù)計劃的一部分，愛(ài)立信今年7月的一次試驗中的數據傳輸速率達到了5Gbps。
另一電信設備巨頭華為在上個(gè)月的全球移動(dòng)寬帶論壇上明確提出了自己對5G的定義，華為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品CMO楊超斌表示，“5G不單單是現在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的升級，我們認為5G是整個(gè)未來(lái)數字社會(huì )的驅動(dòng)者，5G的應用必將會(huì )從現在人與人的通信，拓展到人跟物、跟過(guò)程、跟內容上的通訊”。
相應地，華為定義了對未來(lái)的5G通信的三個(gè)最關(guān)鍵需求：時(shí)延、吞吐率及連接數，分別對應1、10、100,即1ms的時(shí)延，10Gbps的用戶(hù)速率，以及100個(gè)billion也就是1000億的連接。
2014年初華為宣布在高頻段無(wú)線(xiàn)5G空中環(huán)境下實(shí)現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(dòng)全球首個(gè)5G通信技術(shù)測試床。
由于5G還沒(méi)有標準化，所以我們只能據此歸納出一些未來(lái)5G的應用場(chǎng)景。具體地說(shuō)，5G的容量將達到4G的1000倍，其最高理論傳輸速度可達每秒數10Gb,比現行的4G網(wǎng)絡(luò )傳輸速度快數百倍，這就意味著(zhù)一部超高畫(huà)質(zhì)的電影未來(lái)可以在1秒內下載完成。另外，5G彌補了4G的不足，采取全數字全IP技術(shù)，支持分組交換，將WLAN、藍牙等局域網(wǎng)技術(shù)與 4G、3G技術(shù)融合。未來(lái)，5G將實(shí)現高質(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(méi)走完
描述了這么吸引的5G技術(shù)參數，再來(lái)說(shuō)當前進(jìn)展，不免讓人覺(jué)得有點(diǎn)沮喪。據記者了解，5G的標準化工作還沒(méi)有啟動(dòng)，業(yè)界預計標準研究立項會(huì )從3GPPR14標準（2016年）開(kāi)始。
關(guān)于全球5G標準的進(jìn)展，愛(ài)立信CTO艾華信上月曾對媒體表示，“這個(gè)旅程（指5G），我們已經(jīng)走了多遠呢？當前，愛(ài)立信正在世界各地引領(lǐng)眾多研究和標準化活動(dòng)，關(guān)注網(wǎng)絡(luò )如何演進(jìn)的問(wèn)題。前往5G的征途才剛剛開(kāi)始”。愛(ài)立信現在的計劃是到2020年實(shí)現5G系統的全面成熟。
華為輪值CEO徐直軍在全球移動(dòng)寬帶論壇大會(huì )上表示，“5G目前還處于一個(gè)研究和創(chuàng )新階段，相當于2004年的4G LTE”。華為內部為自己設定的5G時(shí)間表是2018年為世界杯場(chǎng)館提供5G網(wǎng)絡(luò )覆蓋，2020年為世博會(huì )場(chǎng)館提供5G網(wǎng)絡(luò )保障，同一年開(kāi)啟5G商用。
五大技術(shù)聯(lián)盟的戰爭
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、阿爾卡特朗訊、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。
中國的5G研究于去年啟動(dòng)，在經(jīng)歷了移動(dòng)通信“2G跟蹤、3G突破、4G同步”的各個(gè)階段后，在5G時(shí)代，我國立志于占據技術(shù)制高點(diǎn)，引領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，國內通過(guò)建立多種機制，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(huì )議在北京召開(kāi)，這是由工信部、發(fā)改委、科技部為支持和推動(dòng)5G共同成立的組織。據悉，科技部投入了約三億元，先期啟動(dòng)了國家“863計劃”第五代移動(dòng)通信系統重大研發(fā)項目，除了國內的企業(yè)和研究機構，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(cháng)達6年以上的空窗期，不少人都提出疑問(wèn)，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(chēng)自己在5G技術(shù)上有了關(guān)鍵突破，但在缺乏標準的情況下，這樣的消息不但沒(méi)有讓公眾更了解5G,反而造成了更多的困惑。
對此，中國兩大電信設備巨頭不約而同地提出了發(fā)展一個(gè)4G與5G之間的過(guò)渡期技術(shù)的構想。
在上月的一個(gè)5G峰會(huì )上，中興通訊無(wú)線(xiàn)CTO向際鷹指出，從“5G標準”的角度看，確實(shí)遠遠沒(méi)有確定，但是“5G的用戶(hù)體驗”和“5G的關(guān)鍵技術(shù)”則相比之下更為清晰，“因此，在沒(méi)有5G標準的情況下定義pre5G完全是可能的”。
中興提出的pre5G概念有四個(gè)特征：1.類(lèi)似于5G的用戶(hù)體驗，例如高吞吐率和低時(shí)延；2.采用5G的關(guān)鍵技術(shù)；3.基于4G已有用戶(hù)設備；4.遠遠早于5G商用時(shí)間點(diǎn)。
華為則聲稱(chēng)自己是最早提出“4.5G”概念的公司，華為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)部LTE產(chǎn)品線(xiàn)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)指標包括：大于6Gbps的峰值速率，每平方公里10萬(wàn)連接以及10毫秒端到端時(shí)延，4.5G網(wǎng)絡(luò )預計將在2016年開(kāi)始正式商用。
雖然最終是否命名為4.5G,尚需要和愛(ài)立信、阿爾卡特朗訊、諾基亞等電信設備商溝通，但王軍表示，華為制定的4.5G規范，不僅能夠幫助運營(yíng)商從如何保護LTE（4G）投資的困惑和迷茫中解放出來(lái)，同時(shí)也為實(shí)現“全聯(lián)接”，提供更為實(shí)際的實(shí)現路徑。
華為稱(chēng)，4.5G將移動(dòng)通信首次帶入千兆時(shí)代，用戶(hù)將可以享受到超高清、3D甚至全息視頻的極致用戶(hù)體驗， 而大幅提升的連接數能力將可以滿(mǎn)足未來(lái)幾年智能家居、智能抄表及智能監控等多種物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求。同時(shí)，更低的端到端時(shí)延使移動(dòng)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)成為可能，例如，在智能駕駛領(lǐng)域，10毫秒的時(shí)延可以讓汽車(chē)在60公里/小時(shí)的速度下僅行駛十多厘米就可以做出剎車(chē)反應，使無(wú)人駕駛汽車(chē)的安全性能趨于滿(mǎn)足商用行駛的要求。
