5G技術(shù)的革新對于國內(nèi)廠商改變了什么

隨著國內(nèi)5G牌照的發(fā)放，我們終于迎來5G的商用，國內(nèi)的四大電信運營商也紛紛開展5G網(wǎng)絡(luò)的部署與建設(shè)。在國內(nèi)外，5G已成為整個通信行業(yè)的熱門話題，國外的很多電信設(shè)備商如英國電信、沃達(dá)豐等紛紛開展5G的商用；我們的中國移動也計劃在9月份面向國內(nèi)的40多個城市提供5G服務(wù)。

不管是從事IT行業(yè)的普通人員還是從事通信行業(yè)的專業(yè)人才，都需要了解甚至掌握5G的關(guān)鍵技術(shù)。

4G和5G的區(qū)別，主要在無線和核心網(wǎng)兩大關(guān)鍵領(lǐng)域有技術(shù)革新。

無線側(cè)的重點在于信道編碼，所謂的信道編碼，就是手機將數(shù)據(jù)（如語音、短信、上網(wǎng)等內(nèi)容）發(fā)送至移動通信網(wǎng)路（即基站）前，對原始的待發(fā)送數(shù)據(jù)添加了一些冗余的信息，以保證數(shù)據(jù)的可靠性傳輸，即：發(fā)送什么，對端就會收到什么。因為移動信號在傳輸過程中會受到干擾、衰耗等，基站收到的手機信號會有變化，為了保證基站能完整、正確地還原出手機發(fā)送的數(shù)據(jù)，手機在發(fā)送的原始數(shù)據(jù)中心添加了一些冗余的數(shù)據(jù)，且冗余數(shù)據(jù)跟原始數(shù)據(jù)有一定的相關(guān)性（或者叫關(guān)聯(lián)性）。數(shù)據(jù)的接收端，根據(jù)信道編碼的規(guī)則、原始數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)的相關(guān)性來檢查和糾正數(shù)據(jù)傳輸過程產(chǎn)生的差錯。

在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，傳輸手機數(shù)據(jù)的信道包括控制信道和數(shù)據(jù)信道兩種類型，一個用于傳輸各種控制信息，另外一個則是傳輸手機通信的內(nèi)容如聊天、短視頻等數(shù)據(jù)。在4G時代，我們主要采用Turbo碼技術(shù)，即卷積碼（編碼）和迭代譯碼（解碼），Turbo碼的解碼性能非常好，滿足了4G時代數(shù)十Mbps的通信需求，但不能滿足更高速率（數(shù)百兆）且高可靠性的需求。在5G時代，由高通提出的LDPPC碼被批準(zhǔn)成為數(shù)據(jù)通道編碼的技術(shù)，傳統(tǒng)的分組碼譯碼算法非常復(fù)雜，處理能力要求高，LDPC編碼通過比特翻轉(zhuǎn)的譯碼算法簡化了分組碼譯碼算法，適用于高速率通信的場景。5G的信令信道編碼則采用了我們華為提出的Polar碼，基于信道極化編碼和串行譯碼方式，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

綜上分析，將信令信道和數(shù)據(jù)傳輸信道分別采用Polar編碼和LDPC編碼，為5G提供高速率的數(shù)據(jù)傳輸和可靠的信令傳輸，是5G的第一大革新。5G時代的無線側(cè)的信道編碼技術(shù)比4G更完善更可靠，同時，經(jīng)過20多年的努力和積累，中國廠商已開始牽頭制定5G國際標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)全球移動通信行業(yè)。

對比無線，5G核心網(wǎng)的變化更大，但從4G升級也很容易，比如近期中國移動4G核心網(wǎng)升級的工程實施項目，以將4G核心網(wǎng)升級為5G，中國移動單一來源采購現(xiàn)有4G核心網(wǎng)的供應(yīng)商：華、中興和愛立信三家電信設(shè)備巨擘提供服務(wù)。

對比4G核心網(wǎng)，5G最大的革新就是“切片化”。4G時代，如接入控制設(shè)備MME、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備SGW和PGW都有專用的硬件和軟件，且互相之間不能復(fù)用；5G時代，核心網(wǎng)的控制設(shè)備、傳輸設(shè)備等，均可復(fù)用通用的硬件服務(wù)器，如X86刀片服務(wù)器。5G核心網(wǎng)的“切片化”為設(shè)備硬件的云化部署奠定了基礎(chǔ)，這樣可以大大節(jié)約網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的采購及運維費用，利用云計算的優(yōu)勢，根據(jù)業(yè)務(wù)接入量為核心網(wǎng)網(wǎng)元設(shè)備按需分配硬件資源，大大提高的網(wǎng)絡(luò)的運行效能。

所有類型的核心網(wǎng)設(shè)備部署在通用的云服務(wù)內(nèi)，不同功能的網(wǎng)元對應(yīng)安裝不同的軟件，這樣為SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）等技術(shù)的部署提供了條件，使得網(wǎng)絡(luò)自動化的運維成為可能，這更進一步降低了5G的運維成本。目前，在云計算領(lǐng)域，我們國產(chǎn)廠商如阿里、騰訊、中國電信等均已領(lǐng)先業(yè)界，如阿里的市場占有率排名全球前五。

截至目前，我們的國產(chǎn)電信設(shè)備廠商在全球5G市場已經(jīng)取得了優(yōu)異的成績，如華為簽約了50個5G合同，排名全球第一。可以預(yù)見，隨著我們掌握更多更新的5G技術(shù)和專利，隨著未來5G的規(guī)模商用，我們國產(chǎn)廠商在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域不斷領(lǐng)先，話語權(quán)也將不斷增強。