中興挺??！5G之戰(zhàn)不能少了你

幾十年來，我國移動(dòng)通信經(jīng)歷了從無到有再到領(lǐng)先的發(fā)展過程，而5G注定是2018年通信業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。誰在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)研究方面確立了優(yōu)勢(shì)，誰就能夠在市場(chǎng)競爭中搶占先機(jī)。搶占5G研究的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，有利于一改往日我國通信產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)的面貌。自己掌握通信標(biāo)準(zhǔn)、自己建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)信息安全、甚至國家安全都可以帶來極大的保障。

4月16日，美國商務(wù)部宣布禁止美國公司向中興通訊銷售電子技術(shù)或通訊元件，禁令有效期7年后，中國商務(wù)部也于4月17日公布了對(duì)原產(chǎn)于美國的進(jìn)口高粱反傾銷調(diào)查初步裁定，決定對(duì)原產(chǎn)于美國的進(jìn)口高粱采取臨時(shí)反傾銷措施。消息一出，美國幾大供應(yīng)商的股價(jià)出現(xiàn)暴跌。

分析師稱，美國此番針對(duì)中興的舉動(dòng)或?yàn)橄拗浦袊?G技術(shù)的發(fā)展。早在此前美國叫停博通/高通并購案的一處細(xì)節(jié)中，就曾透露美國在5G領(lǐng)域?qū)碜灾袊髽I(yè)的挑戰(zhàn)的擔(dān)憂。美國擔(dān)心高通和博通雙方的并購會(huì)削弱高通的競爭力，使得華為等中國公司在5G標(biāo)準(zhǔn)制定上的影響力擴(kuò)大。除了華為之外，中興也在我國5G領(lǐng)域取得過多項(xiàng)重要突破。這也是中興遭美禁購的主要原因之一。

事實(shí)上，不止中國和美國在發(fā)展5G技術(shù)，其它國家也在一直不斷推動(dòng)5G技術(shù)的發(fā)展。

歐盟已決定發(fā)展使用694~790Mhz頻率區(qū)段的5G寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要電信服務(wù)供貨商將能在2020年6月底前取得使用權(quán);英國政府則在2017年3月公布了5G發(fā)展戰(zhàn)略，民間企業(yè)(如Gigaclear)已開始讓大型和中型企業(yè)付費(fèi)試用5G高速網(wǎng)絡(luò);日本包括NTT Docomo、KDDI和軟銀等電信業(yè)者將在2020年正式提供5G通訊技術(shù)服務(wù)，全國性的部署則計(jì)劃在2023年進(jìn)行。

這么多國家研究5G技術(shù)美國都無視，為何偏偏對(duì)中國企業(yè)雙重標(biāo)準(zhǔn)、刁難排斥?

5G之爭，美國為何針對(duì)中國?

對(duì)于此前美國叫停博通/高通并購案，CFIUS在信中表示，在3G和4G時(shí)代，高通均為規(guī)則制定上的領(lǐng)導(dǎo)者，而這些優(yōu)勢(shì)也使得高通在5G科技發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)制定上依然居于領(lǐng)先地位，而5G標(biāo)準(zhǔn)的制定將顯著的影響到美國“國家安全”。

“這至關(guān)重要，因?yàn)橐粋€(gè)被削弱的高通將留給中國一個(gè)空間，其可以拓展自己在5G標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程中的影響力。作為其搭建5G科技的努力的一部分，包括華為在內(nèi)的中國企業(yè)，已在5G標(biāo)準(zhǔn)化工作中提升了他們的參與度。”信中寫道，“考慮到關(guān)于華為和其他中國通訊行業(yè)公司相關(guān)的、眾所周知的國家安全隱憂，中國如在5G領(lǐng)域取得支配地位將對(duì)美國國家安全造成巨大的負(fù)面影響。”

而僅在2017年，中興就曾在5G領(lǐng)域取得過多項(xiàng)重要突破。2月，中興發(fā)布了5G全系列預(yù)商用基站，并首發(fā)基于IP+光的5G承載方案Flexhual;10月，中興又與意大利Wind Tre和Open Fiber合作，啟動(dòng)了歐洲首個(gè)5G預(yù)商用網(wǎng)絡(luò);12月，中興推出了基于服務(wù)化架構(gòu)的5G核心產(chǎn)品。

2017年9月，華為全部完成中國5G研發(fā)試驗(yàn)二階段測(cè)試全部測(cè)試，六大領(lǐng)域全面領(lǐng)先，具有最高的小區(qū)容量、最低的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、最多的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)、最全的5G驗(yàn)證頻段、最完整的預(yù)商用系統(tǒng)和最豐富的5G應(yīng)用案例。今年4月16日，華為的5G產(chǎn)品成功獲得全球第一張CE-TEC(歐盟無線設(shè)備指令型式認(rèn)證)證書。

中興和華為在5G方面的優(yōu)秀表現(xiàn)，足以讓美國心慌慌。于是美國采用雙重標(biāo)準(zhǔn)，迫使他們?cè)诿绹袌?chǎng)不能正常化運(yùn)營。另外美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)還采取一項(xiàng)措施，禁止當(dāng)?shù)匾苿?dòng)運(yùn)營商使用聯(lián)邦補(bǔ)貼購買中國企業(yè)生產(chǎn)的任何電信設(shè)備，包括華為、中興在內(nèi)。美國制約中國企業(yè)，也在為高通在5G方面的研究爭取更多時(shí)間。美國一位這樣就能制約中國5G技術(shù)的發(fā)展了嗎?答案是否定的。

彭博分析師Shelly Banjo認(rèn)為，美國對(duì)中興長達(dá)七年的直接禁購倒逼中國加大力度發(fā)展自主科技產(chǎn)業(yè)。之后，中國對(duì)芯片、人工智能、5G的投入力度也將進(jìn)一步加強(qiáng)。中美兩國在科技領(lǐng)域的競爭進(jìn)入白熱化狀態(tài)。

我國目前5G發(fā)展?fàn)顩r如何?

相關(guān)應(yīng)用方面

據(jù)外媒報(bào)道，近日公布結(jié)果的一項(xiàng)美國研究顯示，在發(fā)展被稱為5G的第五代無線網(wǎng)絡(luò)的競賽中，中國略微領(lǐng)先于韓國和美國。由設(shè)在美國的無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商行業(yè)協(xié)會(huì)CTIA發(fā)布的研究結(jié)果表明，在自動(dòng)駕駛汽車、遠(yuǎn)程醫(yī)療和其他技術(shù)所需的這種超高速無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的部署方面，美國落在了后面。

另外，中國電信與華為公司合作，在深圳完成5G無人機(jī)首飛試驗(yàn)及巡檢業(yè)務(wù)演示。這是中國境內(nèi)第一個(gè)基于端到端5G網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)無人機(jī)測(cè)試飛行，成功實(shí)現(xiàn)無人機(jī)360度全景4K高清視頻的即時(shí)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸。

據(jù)臺(tái)灣媒體報(bào)道，遠(yuǎn)端操控人員獲得第一視角VR體驗(yàn)，通過毫秒級(jí)低時(shí)延5G網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行無人機(jī)遠(yuǎn)端敏捷控制，高效完成巡檢任務(wù)。中國電信與華為合作，基于5G商用小型化CPE終端進(jìn)行無人機(jī)空中資料傳輸，成功解決行業(yè)應(yīng)用早期驗(yàn)證難題。

據(jù)參考消息網(wǎng)記者了解，把5G關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品形態(tài)應(yīng)用于數(shù)字化低空覆蓋，也是此次聯(lián)合演示的一個(gè)亮點(diǎn)。深圳5G實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用華為有源天饋系統(tǒng)(天饋系統(tǒng)是指天線向周圍空間輻射電磁波)，在增強(qiáng)現(xiàn)有水平區(qū)域覆蓋能力的同時(shí)，大幅增加了垂直空間的容量和覆蓋。

靈活的波束掃描和波束分層，滿足多樣化的場(chǎng)景覆蓋要求。一方面有效提升城市高樓內(nèi)覆蓋和業(yè)務(wù)體驗(yàn)，另一方面可構(gòu)建高可靠高性能的廣覆蓋低空網(wǎng)絡(luò)，探索行業(yè)應(yīng)用的可行性。

以前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是以“人”為主的地面覆蓋，5G網(wǎng)絡(luò)將擴(kuò)展為從“人”到“物”的地面加空中的立體覆蓋，實(shí)現(xiàn)低空數(shù)字化，促進(jìn)無人機(jī)監(jiān)管的完善，加速無人機(jī)應(yīng)用的創(chuàng)新和發(fā)展。

2月26日，華為、中國移動(dòng)和瑞士ABB集團(tuán)聯(lián)合推出基于5G技術(shù)的遠(yuǎn)程控制機(jī)器人在西班牙巴塞羅那移動(dòng)通信大會(huì)上亮相

專利方面

目前，5G標(biāo)準(zhǔn)尚未完全凍結(jié)。但從首次申請(qǐng)的5G相關(guān)專利情況來看，截止2015年，中國已經(jīng)首次反超，在數(shù)量上處于第一的位置。從細(xì)分關(guān)鍵技術(shù)來看，中國基本全面領(lǐng)先：大規(guī)模天線技術(shù)是5G最為確定的關(guān)鍵技術(shù)，中國首次申請(qǐng)的大規(guī)模天線技術(shù)的專利數(shù)量占比超過一半，美國占據(jù)四成;超密集組網(wǎng)方面，中國是small cell項(xiàng)目主導(dǎo)者，首次申請(qǐng)專利占比接近50%;新型多址技術(shù)方面，中國具有深厚積累，華為、中興和大唐均提出自主創(chuàng)新的新型多址技術(shù)方案，中國首次申請(qǐng)專利占比高達(dá)70%。

除此之外，DoCoMo和美國高通也有相關(guān)技術(shù)方案;高頻技術(shù)方面，與5G其他三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)相比，中國總體技術(shù)積累相對(duì)較弱;首次申請(qǐng)專利方面，美國以四成占比位居第一，中國占比超過20%，且主要是以大專為主。除了首次申請(qǐng)專利，目前中國企業(yè)代表擔(dān)任主席、組長職務(wù)也處于歷史最多，華為主導(dǎo)的PolarCode方案在3GPP會(huì)議的5G短碼方案中戰(zhàn)勝了高通主推的LDPC和法國主推的Turbo2.0，成為5G控制信道場(chǎng)景編碼方案，中國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)話語權(quán)大幅提升。

中國在5G技術(shù)方面發(fā)展領(lǐng)先，那么她能為我們帶來哪些改變呢?

掌握5G技術(shù)領(lǐng)先地位將怎樣改變世界?

通信世界的演化很快，幾乎10年就是一個(gè)時(shí)代，從上世紀(jì)90年代的2G，到2010年左右興起的4G。近代人類社會(huì)的演進(jìn)伴隨的就是通信技術(shù)的演進(jìn)，從最開始的電報(bào)，電話，到近代的移動(dòng)通信技術(shù)，正是溝通便捷讓加快了歷史的進(jìn)程。但通信行業(yè)本身也很尷尬，這是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，承擔(dān)著為應(yīng)用提供管道的角色。今天的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口很大程度上就是移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步挖出來的。所以通信技術(shù)本身的貢獻(xiàn)需要從應(yīng)用通信技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出來，當(dāng)然5G也不例外。

要談5G網(wǎng)絡(luò)會(huì)怎樣的改變世界，談通信技術(shù)本身，必須談及伴隨著這種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)主要有三大特點(diǎn)，極高的速率(eMBB)，極大的容量(mMTC)，極低的時(shí)延(URLLC)，我們就從這三個(gè)方面入手聊聊他將會(huì)給這個(gè)世界帶來什么潛在的應(yīng)用。

高速率

5G可以說是站在巨人的肩膀上，依托4G良好的技術(shù)架構(gòu)，5G可以比較方便的在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)。未來的5G愿景最強(qiáng)烈的一個(gè)方面就是用戶體驗(yàn)到的網(wǎng)絡(luò)速率。4G現(xiàn)在已經(jīng)很快了，但是還不夠，5G要做到的目標(biāo)是最大10Gbps(defined by METIS)。

10Gbps是如何做到的呢?現(xiàn)在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工作在相對(duì)較低的頻段，低頻段的好處的是傳播性能優(yōu)越，可以使運(yùn)營商用較少的成本(少量基站)達(dá)到很好的覆蓋。但是有一點(diǎn)不足就是低頻段的連續(xù)頻率資源非常寶貴，在國外各大運(yùn)營商會(huì)通過競標(biāo)的方式購買頻段的使用權(quán)，而在我們國家是政府分配。在4G LTE中單個(gè)載波最大的頻率范圍是20MHz，通過載波聚合技術(shù)可以將多個(gè)非連續(xù)的載波合起來使用達(dá)到更高的速率，但是這樣還依然不夠。5G的一個(gè)特點(diǎn)就是高頻，受限于高頻的傳播性能，所以很多的高頻段頻率資源沒有被使用，這正是5G可以好好利用的資源。但是如何解決高頻通信的傳播問題呢?這就輪到大規(guī)模天線(massive MIMO)登場(chǎng)的時(shí)候了，高頻資源的頻率很高，波長就很短(毫米波)，那么在天線設(shè)計(jì)的時(shí)候可以做到天線陣子和他們之間的距離很小，就可以在很小的范圍內(nèi)集成天線陣列。天線陣子數(shù)量的增加可以帶來額外的增益，結(jié)合波束賦形，波束追蹤技術(shù)以彌補(bǔ)高頻通信在傳播上的受限。

如此高的速率可以支持什么應(yīng)用呢?

1. 高速上傳下載

2. 3D視頻，4K甚至8K視頻流的實(shí)時(shí)播放

3. 結(jié)合云技術(shù)，工作，生活和娛樂全都交給云

4. AR，VR與游戲生活相結(jié)合

5. Media everywhere 改變媒體傳播的方式

大容量

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)話題最近幾年來一直占據(jù)著熱門，但是受限于終端的功耗以及無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，廣域物聯(lián)網(wǎng)仍處于萌芽的狀態(tài)，伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，可以預(yù)見未來它必將大熱。

5G將會(huì)通過什么技術(shù)手段來支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展呢?首先看看它將如何解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心問題：功耗問題是困擾著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最大障礙，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)太多，而且由于很多條件的限制，終端沒有辦法充電，只有通過初次裝入電池，寄希望于終端自身能夠節(jié)省電能，使用越久越好。為了解決這個(gè)問題3GPP專門推出了針對(duì)廣域物聯(lián)網(wǎng)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過限定終端的速率(物聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)通信的實(shí)時(shí)性一般不高)，降低使用帶寬，降低終端發(fā)射功率，降低天線復(fù)雜度(SISO)，優(yōu)化物理層技術(shù)(HARQ，降低盲編碼嘗試)，半雙工使終端的耗電量降低。而5G還會(huì)在這個(gè)基礎(chǔ)上走得更遠(yuǎn)，通過降低信令開銷使終端更加省電，使用非正交多址技術(shù)以支持更多的終端接入。

大容量應(yīng)用有哪些：

1. 物聯(lián)網(wǎng)

2. 智慧城市

3. 智慧家居

4. 智慧電網(wǎng)

5. 智能放牧，種植

6. 物流實(shí)時(shí)追蹤(以后不是查快遞到?jīng)]到，而是查它在哪條路上)

低時(shí)延高可靠

LTE網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延邁進(jìn)了100ms的關(guān)口，使對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用如游戲，視頻，數(shù)據(jù)電話成為可能。而5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，將會(huì)使時(shí)延降到更低，會(huì)為更多對(duì)時(shí)延要求極致的應(yīng)用提供生長的土囊。

降低時(shí)延的技術(shù)原理：LTE中的一個(gè)TTI是1ms，而5G將通過對(duì)幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將每個(gè)子幀在時(shí)域上進(jìn)行縮短從而在物理層上進(jìn)行時(shí)延的優(yōu)化。相信在后期5G信令的設(shè)計(jì)上也會(huì)采用以降低時(shí)延為目標(biāo)的信令結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

低時(shí)延高可靠應(yīng)用

1. 遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)

2. 遠(yuǎn)程駕駛

3. 車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛

4. 工業(yè)控制

小結(jié)

事實(shí)說話，即使有人從中作梗，也不能阻擋5G技術(shù)進(jìn)步的腳步。核心技術(shù)靠買不是長久之計(jì)，只有自力更生才是硬道理。