工業(yè)4.0真來了！關(guān)于“5G”的十大解答

　　如今，5G移動網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，將給用戶帶來極大的使得，但同時也給科技行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，甚至還成為科技領(lǐng)域最深奧的秘密。

　　市場研究機構(gòu)Forward Concepts的總裁威爾·斯特勞斯（Will Strauss）上周向媒體表示，“從某種程度上來看，5G就如同盲人摸象一樣。”

　　隨著全球移動通信大會（MWC）即將于本周拉開帷幕，一些媒體也向部分業(yè)內(nèi)分析師和觀察員提出了5G相關(guān)的10大問題。在這些觀察員中，媒體主要與GSM協(xié)會技術(shù)總監(jiān)大衛(wèi)·霍頓（David Hutton）和美國國家儀器有限公司（NI）的射頻通信與軟件定義的無線電通信（SDR）業(yè)務(wù)總監(jiān)詹姆斯·基米瑞（James Kimery）交流了相關(guān)事宜。

　　霍頓表示，GSM協(xié)會是由移動運營商及致力于支持通信標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)公司組成的協(xié)會。GSMA的任務(wù)就是指導(dǎo)業(yè)界重點關(guān)注“使用情況”和制定有益于普通用戶和企業(yè)用戶的新標(biāo)準(zhǔn)?；纛D解釋稱，“5G的發(fā)展不應(yīng)當(dāng)只由技術(shù)進步來推動。”

　　美國國家儀器有限公司是一個自動化測試設(shè)備與真實儀器的軟件公司。在蜂窩無線通信技術(shù)領(lǐng)域，美國國家儀器有限公司是一個相對新的公司。這家公司與4G或此前各代標(biāo)準(zhǔn)的制定幾乎沒有任何關(guān)系。但是，據(jù)基米瑞表示，自從2010年以來，情況已經(jīng)完全發(fā)生改變。

　　開發(fā)5G技術(shù)及其原型相關(guān)的復(fù)雜性讓美國國家儀器公司的軟件定義的無線電平臺成為參與5G技術(shù)創(chuàng)新的學(xué)術(shù)研究人員和電信設(shè)備生產(chǎn)商不可或缺的工具。

　　美國國家儀器有限公司如今將自己置身于5G領(lǐng)域的一個獨特位置，并成為觀察過多個試驗和多個標(biāo)準(zhǔn)制定會議的觀察員，該公司還能夠從中立的位置率先觀察到5G現(xiàn)行的進展情況。

　　以下就是5G技術(shù)相關(guān)的10大問題。

　　5G技術(shù)相關(guān)的10大問題　　

　　1、新興的5G標(biāo)準(zhǔn)能夠提供什么？

　　在基米瑞看來，這種具有潛力的標(biāo)準(zhǔn)可以分為三部分——針對智能設(shè)備的寬帶數(shù)據(jù)、針對自動化的超可靠/超快速/低延遲通信、以及針對大量連網(wǎng)設(shè)備的機器類型的通信。

　　市場研究機構(gòu)的創(chuàng)始人兼首席分析師吉姆·麥克格雷戈（Jim McGregor）也表示，“針對5G的一些重要的關(guān)鍵條款可以加強載波聚合，并進一步促進載波與Wi-Fi、未授權(quán)頻譜和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的整合。”

　　2、5G能夠與4G兼容嗎？

　　基米瑞表示，“不會兼容。目前討論的技術(shù)已經(jīng)脫離了1G、2G和3G。”然而，霍頓卻給出了大為不同的答案?；纛D表示，“由于5G不是一種技術(shù)，而更像是一種標(biāo)準(zhǔn)‘生態(tài)系統(tǒng)’，因此我們認(rèn)為5G將與4G保留一些向后兼容性。”

　　基米瑞的理論主要基于在去年秋季于美國亞利桑那州州府菲尼克斯召開的5G相關(guān)大會上達成的3GPP（第三代合作伙伴關(guān)系項目）協(xié)議而提出的。與此同時，小組還一致同意將確保：小于或大于6GHz的無線頻率;向下兼容的無線接入技術(shù)（RAT）——LTE演進技術(shù);非向下兼容的RAT——5G新RAT技術(shù)。

　　對此，斯特勞斯總結(jié)稱，“對我而言，一個顯而易見的事就是，隨著更多更高頻率的加入、多頻（載波聚合）的整合、以及天線計數(shù)隨著來自基站的多變量控制系統(tǒng)（MIMO）和定向廣播頻率增長，5G將基于LTE，并把LTE視為基本控制理論。”

　　3、業(yè)界已經(jīng)看到了大量5G試驗的宣告。然而，人們還沒有看到5G標(biāo)準(zhǔn)，那么，這樣的試驗到底會怎樣呢？

　　事實證明，諸多試驗都是“商業(yè)前試驗”，這些試驗重點關(guān)注技術(shù)可行性和可靠性。業(yè)界對5G使用的6GHz以下的毫米波頻譜越來越關(guān)注?；兹鸨硎荆?ldquo;對蜂窩無線電行業(yè)的任何人而言，這都是一個巨大的飛躍。目前為止，移動行業(yè)只使用小于6GHz的頻譜。”

　　然而，可能的毫米波蜂窩系統(tǒng)也面臨著自身的挑戰(zhàn)，例如解決信道損害的相應(yīng)規(guī)定是什么，解決高頻帶傳播特性問題的要求又是什么等。

　　基米瑞表示，許多運營商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商都在測試他們自己建議系統(tǒng)的性能，而且還在收集相應(yīng)的結(jié)果。

　　5G技術(shù)相關(guān)的10大問題

　　4、目前，業(yè)界所有的眼光都緊盯著使用6GHz以上不同頻帶的毫米波的測試結(jié)果。哪一個運營商或設(shè)備團隊在測試基于哪種頻率的何種測試系統(tǒng)？

　　基米瑞表示，令人不幸的是，多數(shù)運營商和設(shè)備制造商都對他們試驗的內(nèi)容和結(jié)果進行嚴(yán)格保密。霍頓也同意基米瑞的觀點，并表示，“的確，他們太自私了。”

　　不過，基米瑞也表示，有一家公司很例外，那就是NTT Docomo。去年11月，NTT Docomo展示了5G試驗相關(guān)的部分細(xì)節(jié)。

　　去年10月，NTT Docomo和諾基亞網(wǎng)絡(luò)公司開展了一次5G試驗，當(dāng)時就使用了極高頻率的70GHz毫米波長信號。NTT Docomo在報告中宣稱，其已經(jīng)實現(xiàn)了“超高速數(shù)據(jù)傳送”，速度超過2Gbps。

　　NTT Docomo公司的其它5G試驗還包括，去年11月份，該公司與韓國三星公司合作，使用28GHz高頻率信號，并與具有大量天線單元和波束追蹤的波束成形通信技術(shù)相結(jié)合。

　　5、測試方將在何時共享測試結(jié)果？

　　基米瑞表示，“5G技術(shù)工作委員會計劃于今年3月7日至10日在瑞典哥特堡召開會議。我們期望運營商和設(shè)備制造商能夠共享他們的數(shù)據(jù)——他們的原型測試結(jié)果。”

　　6、5G標(biāo)準(zhǔn)化的時間表

　　5G的研究工作擬于2017年之前完成（很可能是在2017年3月完成）。目前行業(yè)目標(biāo)就是要在2018年9月之前制定5G Rev. 1.0第一階段的標(biāo)準(zhǔn)。第二階段標(biāo)準(zhǔn)擬于2019年12月之前完成。

　　7、第一階段和第二階段標(biāo)準(zhǔn)的5G有正向兼容性嗎？

　　基米瑞表示，研究小組已經(jīng)同意，業(yè)界將在2018年第一階段的5G與未來創(chuàng)新的5G之間保持正向兼容性。

　　5G技術(shù)相關(guān)的10大問題

　　8、在諸多方面，5G對許多人而言，都有著非常重要的意義。那么，5G會呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展方向嗎？

　　霍頓坦言，GSM協(xié)會已經(jīng)為新興5G標(biāo)準(zhǔn)確定了70種不同的使用情況，其中包括從智能電表和觸覺互聯(lián)網(wǎng)到虛擬現(xiàn)實等一切在內(nèi)。

　　改進版移動寬帶通信所需的技術(shù)要求可能與關(guān)鍵的無延遲通信或大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所需的要求并不相同。這也是優(yōu)先效應(yīng)日益關(guān)鍵的原因所在，這樣可以將重點放在第一階段5G工作的研發(fā)方面。

　　9、第一階段5G工作最可能關(guān)注的重點是什么？

　　基米瑞表示，“運營商最迫切關(guān)注的事情仍然是移動數(shù)據(jù)的快速增長問題。數(shù)據(jù)量的增長可能會推動日程的調(diào)整。”

　　盡管大量的其它技術(shù)需要加以考慮，例如大規(guī)模的MIMO、波束形成、新波形式和新調(diào)制方案等?；兹鹫J(rèn)為，毫米波將成為探討第一階段5G標(biāo)準(zhǔn)大會上的前沿與核心話題。

　　霍頓則有著略微不同的觀點。他認(rèn)為，毫米波在一定程度是仍是“理論”?；纛D表示，盡管一些使用情況將從類似的更高頻率中受益，但是，我們?nèi)孕枰吹讲煌募夹g(shù)一起出現(xiàn)，這樣，5G就能夠滿足不同行業(yè)的大范圍需求。

　　10、第一階段5G標(biāo)準(zhǔn)化工作的成功關(guān)鍵因素是什么？

　　基米瑞強調(diào)稱，在關(guān)注毫米波技術(shù)的同時，工作小組也需要重點挑選出一個頻率。無論是28GHz、39GHz還是70GHz，只需挑選一個即可。

　　基米瑞還表示，“我們可以先重點關(guān)注一個頻率，這樣，未來再向其它頻率拓展就會更加容易了。”