盤點(diǎn)：2016機(jī)器人領(lǐng)域十大前沿技術(shù)突破

回顧2016年，5G無(wú)疑是通信行業(yè)最受關(guān)注的領(lǐng)域。歷經(jīng)了3G、4G的發(fā)展，通信業(yè)面對(duì)5G更加從容。雖然距離5G正式商用（2020年）還有四年，但整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)、試驗(yàn)測(cè)試，均有條不紊地進(jìn)行著。

2016年，圍繞5G發(fā)生的大事很多，最具代表性的包括：IMT-2020（5G）推進(jìn)組于年初啟動(dòng)了5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，如今第一階段測(cè)試已經(jīng)順利完成。放眼全球，在5G標(biāo)準(zhǔn)成熟過(guò)程中，中國(guó)貢獻(xiàn)突出。既有中國(guó)移動(dòng)牽頭3GPP的5G系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，又有中國(guó)主導(dǎo)的Polar碼入圍3GPP的5G eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）場(chǎng)景的信道編碼技術(shù)方案。

5G尚未到來(lái)，但通信業(yè)面對(duì)5G展現(xiàn)出的成熟度和掌控力，足以讓人們對(duì)5G的未來(lái)充滿期待。

在我國(guó)，政府引領(lǐng)下，通信業(yè)形成合力共推5G發(fā)展。工業(yè)和信息化部于年初啟動(dòng)了5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，具體由IMT-2020（5G）推進(jìn)組負(fù)責(zé)實(shí)施。試驗(yàn)分為關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、技術(shù)方案驗(yàn)證和系統(tǒng)方案驗(yàn)證三個(gè)階段推進(jìn)實(shí)施。

在已經(jīng)結(jié)束的第一階段試驗(yàn)中，IMT-2020（5G）推進(jìn)組與各參與單位密切合作，完成了主要無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的性能和功能測(cè)試，具體包括：大規(guī)模天線、新型多址、新型多載波、高頻段通信等7個(gè)無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)切片、移動(dòng)邊緣計(jì)算等4個(gè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)。第一階段試驗(yàn)充分驗(yàn)證了上述關(guān)鍵技術(shù)在支持Gbps用戶體驗(yàn)速率、毫秒級(jí)端到端時(shí)延、每平方公里百萬(wàn)連接等多樣化5G場(chǎng)景需求的技術(shù)可行性，進(jìn)一步增強(qiáng)了業(yè)界推動(dòng)5G技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的信心。

今年9月，IMT-2020（5G）推進(jìn)組發(fā)布了中國(guó)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)的第一階段測(cè)試結(jié)果，并向參與該階段試驗(yàn)的華為、中興通訊、大唐電信、愛(ài)立信、諾基亞上海貝爾、英特爾、三星共7家國(guó)內(nèi)外企業(yè)頒發(fā)了證書。在第一階段測(cè)試中，華為重點(diǎn)完成了空口技術(shù)測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)測(cè)試，中興通訊重點(diǎn)完成了新型多址技術(shù)測(cè)試，愛(ài)立信重點(diǎn)完成了高頻段通信技術(shù)的測(cè)試，三星完成了新型多載波、高頻段和空間調(diào)制技術(shù)測(cè)試，大唐電信、英特爾重點(diǎn)測(cè)試了大規(guī)模天線陣列。

目前，第二階段測(cè)試規(guī)范已發(fā)布，第二階段試驗(yàn)將重點(diǎn)開(kāi)展面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、低時(shí)延高可靠和低功耗大連接三大5G典型場(chǎng)景的無(wú)線空口和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案的研發(fā)與試驗(yàn)，并計(jì)劃在2017年底前完成。

可以說(shuō)，2016年我國(guó)5G標(biāo)準(zhǔn)化工作也已全面啟動(dòng)，研發(fā)與試驗(yàn)進(jìn)入攻堅(jiān)階段。

除了政府組織的5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，為了在5G市場(chǎng)中搶得先機(jī)，產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵企業(yè)已針對(duì)5G積極展開(kāi)布局。運(yùn)營(yíng)商是5G建設(shè)運(yùn)營(yíng)的主體，以表現(xiàn)最活躍的中國(guó)移動(dòng)為例，中國(guó)移動(dòng)總裁李躍明確表示，面對(duì)5G，中國(guó)移動(dòng)將會(huì)全面發(fā)力。一方面，中國(guó)移動(dòng)要推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的成熟，促進(jìn)5G標(biāo)準(zhǔn)的成熟，促成5G在很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃領(lǐng)域做成全球統(tǒng)一。另一方面，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)開(kāi)始孵化各種垂直應(yīng)用，推進(jìn)5G在各行各業(yè)的深化應(yīng)用，這樣可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的新場(chǎng)景。另外，中國(guó)移動(dòng)要構(gòu)建開(kāi)放的生態(tài)，為了開(kāi)放合作，中國(guó)移動(dòng)成立了聯(lián)合創(chuàng)新中心，目前已經(jīng)有58家合作伙伴加入5G聯(lián)創(chuàng)中心。李躍表示，中國(guó)移動(dòng)2016年的重點(diǎn)工作是5G技術(shù)實(shí)驗(yàn)，2017年會(huì)開(kāi)展較大規(guī)模的5G外場(chǎng)試驗(yàn)，希望2018年能夠推動(dòng)5G的試商用，中國(guó)移動(dòng)的大目標(biāo)是按照國(guó)家的總體目標(biāo)，2020年實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的5G商用。

而產(chǎn)業(yè)鏈廠商方面，5G技術(shù)研發(fā)已經(jīng)取得階段性突破，很多新技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入原型機(jī)、樣機(jī)階段。例如，高通的3.5GHz NR原型終端樣機(jī)是業(yè)內(nèi)最早采用低時(shí)延DSP控制信道處理技術(shù)的實(shí)施方案之一，工作在3.4GHz至3.6GHz頻段，支持單用戶4流，峰值速率超過(guò)3Gbps，它還支持全新的集成子幀設(shè)計(jì)，空口傳輸時(shí)延較當(dāng)今4G LTE網(wǎng)絡(luò)顯著降低。華為的業(yè)界首款3.5GHz頻段5G原型基站，支持超過(guò)128個(gè)天線陣子，支持64個(gè)射頻通道，能在200MHz的帶寬上支持26流多用戶復(fù)用，實(shí)現(xiàn)超過(guò)10Gbps的峰值小區(qū)吞吐量；華為的Ka波段高頻基站樣機(jī)工作帶寬為1Gbps，天線陣子數(shù)256，射頻通道32，峰值小區(qū)吞吐量超過(guò)30Gbps。中興的15GHz高頻樣機(jī)工作帶寬為500MHz，天線陣子數(shù)為32，擁有2個(gè)射頻通道數(shù)，實(shí)現(xiàn)超過(guò)10Gbps的峰值小區(qū)吞吐量。Intel的面向5G的FlexRAN平臺(tái)，支持中國(guó)移動(dòng)倡導(dǎo)的C-RAN云接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用通用服務(wù)器支持多個(gè)基帶池的處理，通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)大大減少前傳（fronthaul）流量。而愛(ài)立信在無(wú)錫完成的世界第一個(gè)基于5G原型系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)試驗(yàn)，驗(yàn)證了端到端延遲可從LTE網(wǎng)絡(luò)的50ms降低到15ms，試驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)人機(jī)可和手機(jī)一樣在不同的小區(qū)間切換，且無(wú)人機(jī)和手機(jī)可共享同一個(gè)基站的無(wú)線資源。

未來(lái)5G時(shí)代，將呈現(xiàn)超過(guò)10Gbps+峰值速率的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶場(chǎng)景和具備更低端到端時(shí)延的低時(shí)延高可靠場(chǎng)景。2016年，在產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力下，這一愿景已經(jīng)初現(xiàn)端倪。

2016年，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)5G產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步向前，但在穩(wěn)健中也不乏驚喜。中國(guó)企業(yè)在全球5G標(biāo)準(zhǔn)制定中頻繁發(fā)聲，并獲得了全球同行的肯定。

11月，國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP正式啟動(dòng)5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)。而最終確定由中國(guó)移動(dòng)牽頭5G系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。本次啟動(dòng)的項(xiàng)目為R15 的“5G System Architecture”，簡(jiǎn)稱5GS，是事關(guān)5G全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)之一，也標(biāo)志著5G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。

據(jù)中國(guó)移動(dòng)介紹，中國(guó)移動(dòng)牽頭該項(xiàng)目將承擔(dān)多方面的任務(wù)。對(duì)項(xiàng)目本身來(lái)說(shuō)，一方面需要制定工作計(jì)劃、輸出成果、協(xié)調(diào)會(huì)議日程；另一方面，具體討論確定5G系統(tǒng)架構(gòu)、功能、接口、流程等，并對(duì)爭(zhēng)議問(wèn)題協(xié)調(diào)各方觀點(diǎn)、組織密集的技術(shù)討論電話會(huì)議?？傊枰獙?duì)項(xiàng)目整體推進(jìn)負(fù)責(zé)，對(duì)輸出的兩大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量負(fù)責(zé)。中國(guó)移動(dòng)能夠在眾多競(jìng)爭(zhēng)中牽頭該項(xiàng)目，既是對(duì)報(bào)告人和其公司技術(shù)實(shí)力的認(rèn)可，也是對(duì)報(bào)告人和其公司所提出的5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路的認(rèn)可，更是對(duì)其全局的協(xié)調(diào)和組織能力、標(biāo)準(zhǔn)化的形象和信譽(yù)的認(rèn)可。

同樣也是在3GPP，由中國(guó)主導(dǎo)的Polar碼作為控制信道的編碼方案，成功入圍5G eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）場(chǎng)景的信道編碼技術(shù)方案。Polar碼是編碼界新星，中國(guó)公司對(duì)Polar碼的潛力有共識(shí)，并投入了大量研發(fā)力量對(duì)其在5G應(yīng)用方案進(jìn)行深入研究、評(píng)估和優(yōu)化，在傳輸性能上取得突破。信道編解碼是無(wú)線通信領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，其性能的改進(jìn)將直接提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋及用戶傳輸速率。Polar碼作為信道編解碼領(lǐng)域的基礎(chǔ)創(chuàng)新，它的引入將使5G網(wǎng)絡(luò)的用戶體驗(yàn)有明顯的提升，進(jìn)一步提升5G標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)主導(dǎo)推動(dòng)的Polar碼被3GPP采納為5GeMBB控制信道標(biāo)準(zhǔn)方案，是我國(guó)在5G移動(dòng)通信技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化上的重要進(jìn)展。

總的來(lái)說(shuō)，過(guò)去一年，5G研發(fā)的腳步又快又穩(wěn)。國(guó)內(nèi)通信業(yè)在政府引領(lǐng)下形成合力，技術(shù)試驗(yàn)穩(wěn)步推進(jìn)。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)制定中，中國(guó)企業(yè)開(kāi)始發(fā)揮關(guān)鍵作用。2016年發(fā)生的一切似乎都在表明，通向5G的道路雖不平坦，但中國(guó)已經(jīng)有足夠的力量迎接5G的到來(lái)。