本刊記者 | 舒文瓊
5G大幕開(kāi)啟 2020年或正式商用
本刊記者 | 舒文瓊
更高,更快,更強(qiáng),這不僅僅是一句奧林匹克格言,也是對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)不斷升級(jí)換代的形象描述。
近日,一系列5G消息接連公布:工信部、發(fā)改委、科技部等牽頭組建IMT-2020(5G)推進(jìn)組,歐盟啟動(dòng)5G項(xiàng)目METIS,三星進(jìn)行5G技術(shù)測(cè)試,愛(ài)立信發(fā)表5G相關(guān)看法……而此時(shí),4G在全球啟動(dòng)不久,在中國(guó)4G牌照何時(shí)發(fā)放仍是未知數(shù)。
那么,此時(shí)此刻談?wù)?G是否為時(shí)尚早?對(duì)此,工業(yè)和信息化部科技司司長(zhǎng)聞庫(kù)表示:“10年商用一代,10年預(yù)研一代,在4G即將走向商用之際,開(kāi)啟下一代移動(dòng)通信技術(shù)——5G的序幕正當(dāng)其時(shí)?!?/p>
聞庫(kù)司長(zhǎng)的看法是從移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)速度來(lái)談的,從歷史規(guī)律來(lái)看,幾乎每10年都有新一代技術(shù)出現(xiàn),而每一代新技術(shù)從研究、論證、測(cè)試到商用,都需要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。例如,GSM技術(shù)的研究始于1985年,直到90年代中期才投入商用;就在GSM部署之后,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織就馬不停蹄地開(kāi)展了對(duì)WCDMA的研究,到2001年左右開(kāi)始商用部署;而LTE從研發(fā)到商用也經(jīng)歷了近10年時(shí)間。目前,LTE已在全球加速商用,依據(jù)歷史節(jié)奏,現(xiàn)在部署TD-LTE正當(dāng)其時(shí)。
除了移動(dòng)通信自身的演進(jìn)節(jié)奏之外,現(xiàn)在預(yù)研5G也是市場(chǎng)發(fā)展之所需。雖然通信技術(shù)已經(jīng)升級(jí)到了4G,網(wǎng)絡(luò)性能相比3G時(shí)代有了大幅提升,但是現(xiàn)有的4G技術(shù)仍存在一些缺陷,無(wú)法滿足用戶的部分業(yè)務(wù)需求?!艾F(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)處理自發(fā)業(yè)務(wù)能力有限,難以實(shí)現(xiàn)任何地點(diǎn)的設(shè)備與設(shè)備之間的通信,無(wú)法支持部分高清視頻、高質(zhì)量語(yǔ)音、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等業(yè)務(wù)。引入5G技術(shù)則有望解決上述問(wèn)題?!币晃灰苿?dòng)通信技術(shù)專家表示。
此外,人們對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的需求也在相應(yīng)增長(zhǎng),如同現(xiàn)在的3G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足人們對(duì)于超高速、超密集業(yè)務(wù)的需求,10年后的4G網(wǎng)絡(luò)同樣無(wú)法支撐某些應(yīng)用場(chǎng)景。
歐盟METIS 5 G項(xiàng)目總體負(fù)責(zé)人、愛(ài)立信大師級(jí)研究員Afif Osseiran向記者解釋了這種需求:“網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的發(fā)展將帶來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的激增,預(yù)計(jì)在未來(lái)10年數(shù)據(jù)流量將增加1000倍;與此同時(shí),互聯(lián)設(shè)備將呈現(xiàn)巨量增長(zhǎng),物聯(lián)網(wǎng)和其他新型創(chuàng)新應(yīng)用的出現(xiàn)將催生數(shù)百億個(gè)互聯(lián)設(shè)備出現(xiàn),到2020年將有500億的設(shè)備連接,并產(chǎn)生前所未有的多樣性要求和與無(wú)線連接性相關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景?!?/p>
而設(shè)備數(shù)量的增加、應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性和需求的多樣性必然要求下一代移動(dòng)通信技術(shù)具有更多更先進(jìn)的功能,需要更有效、舒適以及安全地接入和共享信息,并進(jìn)一步提高容量、能效、頻譜使用效率等。
“上述市場(chǎng)特點(diǎn)和需求,使得面向未來(lái)無(wú)線通信環(huán)境和需求的5G研究應(yīng)運(yùn)而生?!盇fif Osseiran表示。
5G關(guān)乎未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)走向,誰(shuí)能夠及早動(dòng)手,在5G領(lǐng)域擁有更多的話語(yǔ)權(quán),誰(shuí)就能在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)先機(jī),這關(guān)系到設(shè)備商的市場(chǎng)地位、運(yùn)營(yíng)商的用戶份額,更關(guān)系到一個(gè)國(guó)家在國(guó)際舞臺(tái)上的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。
正是因?yàn)槿绱?,中?guó)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的政府,愛(ài)立信、華為、三星、阿爾卡特朗訊、諾基亞、諾西等廠商,以及中國(guó)移動(dòng)、NTT docomo、法國(guó)電信、意大利電信等都已經(jīng)動(dòng)手研發(fā)5G。其中,比較快的如愛(ài)立信,“早在兩年前,我們就開(kāi)始談5G。”Afif Osseiran透露,而在當(dāng)時(shí),還沒(méi)有多少人對(duì)5G感興趣。
到了2012年,關(guān)于5G的消息就開(kāi)始陸續(xù)出現(xiàn)。2012年6月,德國(guó)開(kāi)始5G的研究;10月,英國(guó)政府決定向5G投入巨資;12月,有消息稱,美國(guó)紐約理工大學(xué)的科學(xué)家們投入了5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)。
在2G時(shí)代追趕、3G時(shí)代突破的我國(guó),在5G方面已經(jīng)提早動(dòng)手。2013年2月,由工信部、發(fā)改委、科技部共同支持成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組,中國(guó)工程院院士鄔賀銓為顧問(wèn),工業(yè)和信息化部電信研究院院長(zhǎng)曹淑敏為組長(zhǎng)。小組將作為5G推進(jìn)工作的平臺(tái),組織國(guó)內(nèi)各方力量,積極開(kāi)展國(guó)際合作,共同推動(dòng)5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。一位內(nèi)部人士透露,工作組下設(shè)技術(shù)組、需求組、頻譜組和標(biāo)準(zhǔn)化組,對(duì)5G領(lǐng)域的主要課題進(jìn)行研究。
推進(jìn)組在4月19日舉行了第一次工作會(huì)議,近日召開(kāi)了包括主要運(yùn)營(yíng)商和廠商在內(nèi)的峰會(huì),在會(huì)上,曹淑敏表示,IMT-2020(5G)推進(jìn)組將組織產(chǎn)學(xué)研用各方力量,先期開(kāi)展5G需求、技術(shù)、頻率的工作,與國(guó)際企業(yè)一道,盡早形成全球5G愿景的共識(shí)。
在5G研發(fā)熱潮中,中國(guó)移動(dòng)作為國(guó)內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的帶頭大哥,自然不會(huì)落下。內(nèi)部人士透露,中國(guó)移動(dòng)及中國(guó)移動(dòng)研究院目前已著手研發(fā)5G,同時(shí)也加入了IMT-2020(5G)推進(jìn)組,并且和主要的設(shè)備商進(jìn)行了交流和溝通。
我國(guó)的設(shè)備商在5G方面表現(xiàn)也非常積極。據(jù)悉,華為不僅是國(guó)內(nèi)IMT-2020(5G)推進(jìn)組的參與單位,參加了IMT-2020(5G)推進(jìn)組的工作,以及各次研討和workshop工作,與各個(gè)成員單位共同推進(jìn)5G的目標(biāo)和計(jì)劃的制定,而且還參與了歐洲的5G項(xiàng)目小組METIS。
為了在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)先機(jī),對(duì)于5G研發(fā)的啟動(dòng)宜早不宜遲。相比較于過(guò)去的跟隨和突破,這一次我國(guó)走在了全球前列。
作為2G時(shí)代的GSM、3G時(shí)代的WCDMA的大本營(yíng),歐洲國(guó)家面對(duì)新一代移動(dòng)通信技術(shù),自然也不甘落后。2012年11月,由歐盟出資2700億歐元支持的5G研究項(xiàng)目METIS正式啟動(dòng)。
M E T I S全稱是Mobile and wireless communications Enablers for the 2020 Information Society,即構(gòu)建2020年信息社會(huì)的無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)。METIS項(xiàng)目目前由29個(gè)成員組成,包括愛(ài)立信、華為、阿爾卡特朗訊、諾基亞、諾西五家主流設(shè)備廠商,德國(guó)電信、NTT docomo、法國(guó)電信、意大利電信、西班牙電信五家運(yùn)營(yíng)商,此外還有歐洲眾多的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)以及大約80名專家全職參與該項(xiàng)目。
據(jù)悉,METIS共劃分了8個(gè)工作組(WP)。其中,docomo負(fù)責(zé)WP1,主要側(cè)重于場(chǎng)景、要求與KPI;華為負(fù)責(zé)WP2,側(cè)重于無(wú)線鏈路概念;阿朗負(fù)責(zé)WP3,側(cè)重于多節(jié)點(diǎn)/多天線傳輸;諾西負(fù)責(zé)WP4,側(cè)重于多無(wú)線接入和多層次網(wǎng)絡(luò);諾基亞負(fù)責(zé)WP5,側(cè)重于頻譜;愛(ài)立信負(fù)責(zé)WP6、WP7和WP8,分別側(cè)重于系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)制定與發(fā)布,以及項(xiàng)目管理和監(jiān)管。Afif Osseiran介紹,每個(gè)工作組又分成多個(gè)任務(wù),每個(gè)任務(wù)還有一些子項(xiàng),METIS通過(guò)逐漸分層的組織結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行工作,而所有的公司也都參與了大多數(shù)其他工作組的工作,并不局限于自己負(fù)責(zé)的小組。
在時(shí)間進(jìn)度上,METIS第一階段計(jì)劃運(yùn)行30個(gè)月,也就是從2012年11月到2015年4月底。Afif Osseiran表示,在此期間,各成員將探索新架構(gòu)、基本原理和系統(tǒng)概念,實(shí)現(xiàn)為2020年以后的5G奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)的目標(biāo),并達(dá)成早期全球共識(shí),在概念、雛形、關(guān)鍵技術(shù)組成等方面形成統(tǒng)一意見(jiàn)。
一項(xiàng)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)要想在行業(yè)內(nèi)得到廣泛使用,那么標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)的接受度非常重要。為此,各個(gè)國(guó)家和組織在制定自己的5G標(biāo)準(zhǔn)時(shí),也注重相互之間的交流,并且積極與國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織溝通,以爭(zhēng)取將自己的標(biāo)準(zhǔn)輸入到國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織機(jī)構(gòu)。
對(duì)于國(guó)際交流合作的重要性,工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩強(qiáng)調(diào):“面對(duì)新一輪的技術(shù)變革與挑戰(zhàn),5G推進(jìn)組要注重技術(shù)創(chuàng)新和體制機(jī)制的創(chuàng)新,既要注重自主研發(fā),也要廣泛開(kāi)展國(guó)際合作。”
據(jù)悉,目前未來(lái)移動(dòng)通信論壇、中國(guó)移動(dòng)研究院、中國(guó)電信研究院等都在5G方面和國(guó)外公司及組織進(jìn)行密切交流,其中,就包括歐盟的METIS項(xiàng)目小組。
除了在與各國(guó)政府組織、運(yùn)營(yíng)商、廠商交流外,對(duì)于5G標(biāo)準(zhǔn)制定最重要的是,與國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織溝通,爭(zhēng)取自己的提案被采納。
眾所周知,國(guó)際電聯(lián)(ITU)是制定通信標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化機(jī)構(gòu),5G的標(biāo)準(zhǔn)是什么,最后都需要ITU來(lái)確定。從2G、3G和4G來(lái)看,無(wú)論是一國(guó)政府,還是運(yùn)營(yíng)商、廠商,爭(zhēng)取被ITU采納都是提升其標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)的基本途徑。為此,5G研發(fā)伊始,各方都已開(kāi)始了游說(shuō)工作。
據(jù)悉,ITU-R中設(shè)置了一個(gè)名為WP5D的特殊小組,專門負(fù)責(zé)5G相關(guān)事宜。目前,該小組主要起草兩個(gè)文件,一個(gè)是5G的2020年愿景,另一個(gè)是5G的2020年系統(tǒng)技術(shù),不過(guò)這兩個(gè)文件目前還比較空白,只有一個(gè)框架而已。這對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)機(jī)會(huì),而ITU-R也希望主要的設(shè)備商能夠?yàn)?G建言獻(xiàn)策。
瞅準(zhǔn)了這樣的空白期,METIS已經(jīng)與ITU-R建立了聯(lián)系,希望成為兩個(gè)文件的重要貢獻(xiàn)者?!拔覀冋诜e極爭(zhēng)取將METIS的技術(shù)輸入到ITR-R,使其成為全球共識(shí)?!盇fif Osseiran表示。此外,他透露中國(guó)的廠商在WP5D小組中也非?;钴S,會(huì)有所貢獻(xiàn)。
5G研發(fā)大幕已經(jīng)開(kāi)啟,那么真正的商用部署何時(shí)到來(lái)?
根據(jù)目前各方的觀點(diǎn),比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)是2020年以后。Afif Osseiran透露:“2012年到2015年,METIS將探索5G網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)、基本原理和系統(tǒng)概念;2015年到2018年,METIS將進(jìn)行5G系統(tǒng)優(yōu)化/標(biāo)準(zhǔn)化/試驗(yàn),以及5G基本原理的進(jìn)一步研發(fā);2018年到2020年,進(jìn)入實(shí)施階段,5G進(jìn)入試商用;預(yù)計(jì)2020年以后5G系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)商用。
而我國(guó)IMT-2020推進(jìn)組的時(shí)間進(jìn)度也與此大致相同。一位IMT-2020推進(jìn)組人士告訴記者:“2014年和2015年前后,推進(jìn)組將完成技術(shù)方案的評(píng)估;2017年左右形成技術(shù)框架,之后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作,預(yù)計(jì)2020年左右進(jìn)入商用。”
此外,多家廠商也都認(rèn)為5G將在2020得到商用。由此可見(jiàn),對(duì)于2020年這一時(shí)間節(jié)點(diǎn),目前已經(jīng)在業(yè)內(nèi)達(dá)成了共識(shí)。
從現(xiàn)在開(kāi)始到2020年,5G還有8年的時(shí)間窗口,從歷史規(guī)律看,這一時(shí)間足夠讓5G標(biāo)準(zhǔn)化確立和成熟。而現(xiàn)有的移動(dòng)通信技術(shù)也還有8年發(fā)展的好時(shí)期,尤其是對(duì)于已經(jīng)成熟的3G和剛剛啟動(dòng)的4G而言,現(xiàn)在的8年更是他們的黃金期。8年之后,在某些移動(dòng)通信發(fā)展較快的國(guó)家,2G技術(shù)可能會(huì)因?yàn)椴荒軡M足用戶需求而謝幕。
分析人士認(rèn)為,5G標(biāo)準(zhǔn)的啟動(dòng),有可能帶來(lái)一次提高設(shè)備商在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力,從而促使設(shè)備商格局洗牌的機(jī)會(huì),這對(duì)于國(guó)內(nèi)設(shè)備商而言是個(gè)巨大機(jī)遇。
一位來(lái)自設(shè)備廠商的專家認(rèn)為,隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)通信設(shè)備廠商在研發(fā)能力、基礎(chǔ)制造能力、市場(chǎng)推廣能力上都得到長(zhǎng)足的發(fā)展,新的一代無(wú)線通信的研發(fā)將給國(guó)內(nèi)通信設(shè)備廠商提供很好的機(jī)會(huì),在核心技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)上依托已有的積累,以及國(guó)家在科技上的大力支持,將獲得更多的話語(yǔ)權(quán)和主動(dòng)權(quán),市場(chǎng)格局上將進(jìn)一步調(diào)整。
不過(guò),伴隨機(jī)會(huì)而來(lái)的還有巨大的挑戰(zhàn),5G新一代無(wú)線通信系統(tǒng)的研發(fā),將在研究、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品制造、市場(chǎng)拓展等各個(gè)環(huán)節(jié)帶來(lái)全面的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn),如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)是個(gè)艱巨課題。而積極參與標(biāo)準(zhǔn)化組織、加大標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)和制定力度,則是國(guó)內(nèi)廠商的惟一選擇。
華為公司在接受記者采訪時(shí)表示,為了保護(hù)市場(chǎng)準(zhǔn)入、實(shí)現(xiàn)專利防御、構(gòu)筑全球品牌、支持互聯(lián)互通、提升研發(fā)質(zhì)量和促進(jìn)多邊合作,華為一直將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)視為一項(xiàng)戰(zhàn)略性工作。據(jù)悉,華為引領(lǐng)著3G和4G演進(jìn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定,同時(shí)探索未來(lái)十年無(wú)線技術(shù)新方向,目前已在各種國(guó)際組織中擔(dān)任90多個(gè)核心職務(wù),還主導(dǎo)并參與了3GPP、APT、ETSI、IEEE、IETF、ITU、TIA、WWRF等系列標(biāo)準(zhǔn)化工作。
從2010年至今,在3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中,華為在3GPP LTE及LTE-Advanced的核心標(biāo)準(zhǔn)中一共貢獻(xiàn)了386件通過(guò)提案,占比約20%。從遵守規(guī)則到制定標(biāo)準(zhǔn),華為已經(jīng)在全球化競(jìng)爭(zhēng)中逐漸變被動(dòng)為主動(dòng)。在3GPP Rel-10和Rel-11 LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)化階段,華為還擔(dān)任了6個(gè)核心研究課題報(bào)告人職位。
這些都將成為5G標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)。華為表示,還將積極參與歐盟、國(guó)家5G項(xiàng)目的科研計(jì)劃和投入,并與運(yùn)營(yíng)商積極交流,共同促進(jìn)5G的發(fā)展。
4G已來(lái),5G注定不會(huì)遙遠(yuǎn)。隨著5G的到來(lái),一個(gè)新的市場(chǎng)格局有望開(kāi)啟。