5G成全球研發(fā)競爭的新戰(zhàn)場

中國布局5G研發(fā)：6年后商用

2014年剛開年，韓國和中國臺灣地區(qū)紛紛宣布將投入對5G的研發(fā)。韓國計劃投入15億美元，中國臺灣表示要成立專職的推進小組。中國大陸雖說4G剛啟動商用，但也早在去年初就已成立了IMT-2020（5G）推進組，科技部共投入1.6億元先期啟動了國家863計劃第五代移動通信系統(tǒng)前期研究開發(fā)重大項目。在今年年初的全國科技工作會議上，5G被列為今年重點突破的核心關(guān)鍵技術(shù)之首。

在對5G時代展望的描繪中，5G的網(wǎng)速將是4G的100倍，1秒鐘就可以下載一部高清電影。在5G高速網(wǎng)絡(luò)中，人們可應(yīng)用大量的虛擬現(xiàn)實，進行多媒體互動。5G時代也許所有的數(shù)據(jù)都存儲在云端，智能手機和平板電腦將成為主要或惟一的接入設(shè)備。

“一秒內(nèi)傳送一部超高清電影”

5G是第五代移動通信技術(shù)。目前，包括中國在內(nèi)的絕大部分國家對5G的研發(fā)處于非常前期的階段。按照業(yè)界預(yù)計，2016年全球?qū)?G標準化工作，目前推進的是對5G的需求論證、頻譜規(guī)劃等前期工作。

經(jīng)過對每種場景下的分析發(fā)現(xiàn)，在一些場景下，無線技術(shù)成為瓶頸，存在挑戰(zhàn)的主要場景存在于密集住宅區(qū)的用戶體驗速率、辦公室場景下的高流量密度、地鐵場景下的連接數(shù)密度、高鐵環(huán)境的高速移動性等指標。

因此，該院得出結(jié)論，5G系統(tǒng)設(shè)計與4G相比較，需滿足以下關(guān)鍵技術(shù)指標：一、5G的傳輸速率較4G需提高10-100倍，用戶體驗速率可達到1Gbps，用戶峰值速率可達10Gbps；二、時延降低5-10倍，達到毫秒量級；三、連接設(shè)備密度提升10-100倍，大約在600萬個/平方公里；四、流量密度提升100-1000倍，達到20Tbps/平方公里以上；五、移動性達到500km/h，實現(xiàn)高鐵環(huán)境下的良好用戶體驗。

若這些關(guān)鍵技術(shù)指標均在5G商用后得到實現(xiàn)，那么人們無線上網(wǎng)時的網(wǎng)速要大大提高，在人群密集區(qū)不會出現(xiàn)連接不上網(wǎng)絡(luò)，即使在高鐵上也能流暢上網(wǎng)，而不是像現(xiàn)在這樣信號時斷時續(xù)。

去年5月，韓國《朝鮮日報》報道，韓國三星電子在全球首次開發(fā)出比4G技術(shù)快20倍的5G移動通信技術(shù)，一秒內(nèi)傳送或接收一部超高清電影或?qū)崿F(xiàn)。

韓國未來創(chuàng)造科學(xué)部日前表示，該部門計劃于2015年12月進行pre-5G核心服務(wù)的試運行，在2017年12月提供5G核心服務(wù)的模擬服務(wù)后，于2018年平昌冬奧會期間試運行。

5G演進路線及時間表

2012年，國際電信聯(lián)盟（ITU）已啟動5G應(yīng)用需求、頻譜及技術(shù)趨勢等研究。歐盟、韓國等政府紛紛開始啟動5G研究項目，引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展，爭取在新一輪國際競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。

王志勤稱，根據(jù)國際整體情況，預(yù)計2015年將形成5G愿景、關(guān)鍵能力需求及頻譜規(guī)劃，2016年將啟動5G標準化工作，在2020年后，5G商用應(yīng)用。因此，中國“十三五”（2016-2020年）期間將是5G概念提出、技術(shù)標準形成、產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵期。

王志勤、羅振東、魏克軍三人共同署名的一篇題為《5G業(yè)務(wù)需求分析及技術(shù)標準進程》的文章中指出，4G向5G的技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密銜接，存在三條演進路線。首先，LTE/LTE-A是事實上的全球統(tǒng)一4G標準，將會在5G階段繼續(xù)演進。其次，WLAN具有良好的產(chǎn)業(yè)和用戶基礎(chǔ)，下一代WLAN將提升運營商業(yè)務(wù)支撐能力，是一種重要補充技術(shù)。此外，還應(yīng)特別關(guān)注可能出現(xiàn)的革命性5G技術(shù)。

LTE-A的技術(shù)標準主要由3GPP國際標準化組織制定。業(yè)界初步認為在3GPP R14階段（2016年）將啟動5G技術(shù)的標準研究工作。上述文章指出，5G無線關(guān)鍵技術(shù)的主要方向包括：1.研究新型信號處理技術(shù)，如：更先進的干擾消除信號處理技術(shù)；新型多載波技術(shù)等。2.超密集網(wǎng)絡(luò)和協(xié)同無線通信技術(shù)，例如：小基站（Small Cell）的優(yōu)化。3.新型多天線技術(shù)，例如：有源天線陣列、三維波束賦形、大規(guī)模天線等。4.新的頻譜使用方式，例如：TDD/FDD的融合使用；實現(xiàn)頻譜共享的認知無線電技術(shù)等。5.高頻段的使用，例如：6GHz以上高頻段通信技術(shù)等。

愛立信中國首席市場官常剛曾稱，5G與LTE、3G、2G不同，5G并不是一個單一的無線接入技術(shù)，也不是幾個全新的無線接入技術(shù)，而是現(xiàn)有無線接入技術(shù)（包括2G、3G/4G和WiFi）的技術(shù)演進和一些新增的補充性無線接入技術(shù)集成后的解決方案總稱。

“從某種程度上講，5G是一個真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。以融合和統(tǒng)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。除了要滿足超高速的傳輸需求，5G還需要滿足超大帶寬、超高容量、超密站點、超可靠性、隨時隨地可接入性等要求。”常剛說。