文/陶春

5G“跑步進(jìn)場(chǎng)”，六問5G

文/陶春

十九世紀(jì)六十年代，蜂窩移動(dòng)通信誕生。1973年，“手機(jī)之父”馬丁·庫(kù)帕用研發(fā)的手機(jī)在大街上給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手貝爾實(shí)驗(yàn)室打了第一個(gè)移動(dòng)電話，歷經(jīng)10年，第一代便攜式手機(jī)“大哥大”終于走向商用；1991年，第一個(gè)GSM電話打通；1999年，UMTS R99發(fā)布，移動(dòng)通信走向?qū)拵В?009年，第一個(gè)4G LTE網(wǎng)絡(luò)正式商用，全業(yè)務(wù)走向IP化；2014年，全球4G LTE部署正熱，如今，5G和我們?cè)絹碓浇?/p>

5G，你知道全球都看好你嗎？

環(huán)顧全球的動(dòng)向，歐洲早已對(duì)5G摩拳擦掌。例如，2016年9月14日，歐盟委員會(huì)正式公布了5G行動(dòng)計(jì)劃（ 5G for Europe: An Action Plan）。本次5G行動(dòng)計(jì)劃的正式公布，意味著歐盟進(jìn)入試驗(yàn)和部署規(guī)劃階段，同時(shí)也被視為對(duì)早先美國(guó)公布5G計(jì)劃的一個(gè)回應(yīng)。

據(jù)《人民郵電報(bào)》的報(bào)道，歐盟委員會(huì)的這個(gè)行動(dòng)計(jì)劃給出了比較完整的時(shí)間表：2017年3月公布具體的測(cè)試計(jì)劃，并開始測(cè)試。年底之前制定出完整的5G部署路線圖；2018年開始預(yù)商用測(cè)試；2020年各個(gè)成員國(guó)至少選擇一個(gè)城市提供5G服務(wù)；2025年各個(gè)成員國(guó)在城區(qū)和主要公路、鐵路沿線提供5G服務(wù)。

同時(shí)，受到美國(guó)FCC對(duì)mmW頻段劃分方案公布的影響，歐盟也在積極推動(dòng)。具體目標(biāo)是，在2016年年底之前提供臨時(shí)頻率供測(cè)試使用，測(cè)試頻率需要同時(shí)包含1GHz以下、1～6GHz和6GHz以上。在2017年年底之前確定6GHz以下和毫米波的頻率劃分，以支持高低頻融合的5G部署。此外，該計(jì)劃還建議5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和部署時(shí)降低市場(chǎng)進(jìn)入門檻，鼓勵(lì)更多的創(chuàng)業(yè)公司參與并創(chuàng)建新的生態(tài)環(huán)境。

對(duì)于5G的熱衷，不僅僅是歐洲，全球都正“跑步進(jìn)場(chǎng)”。據(jù)報(bào)道，美國(guó)通信巨頭Verizon（收購(gòu)雅虎）計(jì)劃2016年啟動(dòng)5G外場(chǎng)試驗(yàn)；韓國(guó)將于2018年在平昌冬奧會(huì)試用5G商用；歐盟預(yù)計(jì)2018年啟動(dòng)5G技術(shù)試驗(yàn)；日本計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)之前實(shí)現(xiàn)5G的商用。

看到這里，如果以為這只是一場(chǎng)近期才熱的“短跑大賽”，那你錯(cuò)了，其實(shí)，各國(guó)早已卯著勁地醞釀已久。一起看一組數(shù)據(jù)。還是以歐盟為例，2013年12月，歐盟簽署了“5G Infrastructure Association”并建立 5G合作項(xiàng)目框架——5G PPP。其中歐盟出資7億歐元，由工業(yè)界至少配套出資30億歐元，共同推動(dòng)5G的研發(fā)和部署。隨后三年中，歐盟與巴西、中國(guó)、日本和韓國(guó)分別簽署了5G合作研發(fā)協(xié)議。在與中國(guó)的合作協(xié)議中，既包括研究、標(biāo)準(zhǔn)制定的合作，還包括測(cè)試方面的全面合作。

5G,你為何成為香餑餑？

為何各國(guó)對(duì)5G如此重視呢？?jī)蓚€(gè)字——收益。毫不夸張地說，5G將為歐洲帶來超千億歐元社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這不是隨便報(bào)出的數(shù)，而是有一份詳細(xì)的報(bào)告進(jìn)行支撐。歐盟發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于5G部署成本和將帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的研究報(bào)告。2015年5月歐盟啟動(dòng)的這項(xiàng)研究，目的是“希望更好地了解5G網(wǎng)絡(luò)在健康和交通等新領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)影響潛力，并掌握5G網(wǎng)絡(luò)在社會(huì)效益潛能方面的更多信息。”

報(bào)告顯示，到2020年，歐盟成員國(guó)部署5G的投資將達(dá)到560億歐元，但到2025年由此帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)到每年1131億歐元，并同時(shí)為歐盟各國(guó)創(chuàng)造230萬(wàn)個(gè)工作崗位，以及5G滲漏效應(yīng)帶來的1410億歐元利好。

研究計(jì)算出，到2025年，5G將帶來625億歐元的直接社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，其中汽車（138億歐元）、醫(yī)療保?。?1億歐元）、交通運(yùn)輸（51億歐元）和公共事業(yè)（7.75億歐元）受益最大。同時(shí)，進(jìn)一步在智慧城市（81億歐元）、智慧家庭（13億歐元）、工作場(chǎng)所（306億歐元）和城市以外地區(qū)（106億歐元）四大類環(huán)境產(chǎn)生共506億歐元利好。將這兩項(xiàng)利好相加得出5G將為歐盟帶來每年1131億歐元的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

中國(guó)Polar的勝出，為何舉國(guó)振奮？

當(dāng)然，對(duì)于5G的熱衷，我國(guó)怎么會(huì)缺席呢？事實(shí)上，我國(guó)的企業(yè)已在5G領(lǐng)域深耕多年。2016年11月，《人民日?qǐng)?bào)》微博爆出一條關(guān)于5G的消息，“美國(guó)時(shí)間11月17日，國(guó)際無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)3GPP的RAN1 87次會(huì)議，中國(guó)華為的PolarCode(極化碼)方案，最終戰(zhàn)勝美法，成為5G控制信道eMBB場(chǎng)景編碼方案。”與此同時(shí)，負(fù)責(zé)我國(guó)5G試驗(yàn)的IMT—2020（5G）推進(jìn)組也宣布，中國(guó)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段技術(shù)規(guī)范正式發(fā)布，5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段測(cè)試將針對(duì)各廠商面向5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的技術(shù)方案進(jìn)行驗(yàn)證。

不得不承認(rèn)這是一個(gè)舉國(guó)振奮的消息。媒體嘩然，認(rèn)為我們拿下了5G時(shí)代。輿論認(rèn)為，在3G、4G時(shí)代，有美國(guó)、歐盟、中國(guó)等不同的網(wǎng)絡(luò)制式，到了5G時(shí)代，消費(fèi)者只需要一種制式的手機(jī)。

根據(jù)目前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，5G將形成全球統(tǒng)一融合的單一標(biāo)準(zhǔn)。這意味著，如果我國(guó)企業(yè)提出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)中所占比例越大，在未來5G和相關(guān)各類新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上，我國(guó)企業(yè)就能獲得更大的全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)份額。恰在這關(guān)鍵的時(shí)候，我國(guó)主推的PolarCode，正式成為5G重要的編碼方案之一，有助于我國(guó)獲得5G標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán)。

誤區(qū)的解讀

Polar碼不是華為的，LDPC也不是高通的。它們的背后都是和偉大的數(shù)學(xué)家相關(guān)。LDPC碼是由MIT的教授 Robert Gallager在1962年提出，這是最早提出的逼近香農(nóng)極限的信道編碼，不過，受限于當(dāng)時(shí)環(huán)境，難以克服計(jì)算復(fù)雜性，隨后被人遺忘。直到1996年才引起通信領(lǐng)域的關(guān)注。后來，LDPC碼被WiFi標(biāo)準(zhǔn)采納。Polar碼是由土耳其比爾肯大學(xué)教授E. Arikan在2007年提出，2009年開始引起通信領(lǐng)域的關(guān)注。

所以，通俗地講，信道編碼是數(shù)學(xué)家們?cè)瓌?chuàng)出理論，通信是在他們的理論基礎(chǔ)上不斷研究試驗(yàn)，使之落地于實(shí)際應(yīng)用。綜上所述，中國(guó)通信企業(yè)在通信標(biāo)準(zhǔn)上撼動(dòng)國(guó)際巨頭還需時(shí)日，然而，我國(guó)Polar碼的勝出，對(duì)于國(guó)際地位的提高起到相當(dāng)重要的作用。

我們真的拿下5G時(shí)代了嗎？

然而，隨著輿論的持續(xù)發(fā)酵，自媒體上的吼聲越來越高漲：“華為碾壓高通”“拿下5G時(shí)代”“世界5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)定！”等等，并在朋友圈刷屏。對(duì)此，華為polar碼的主要貢獻(xiàn)者萬(wàn)蕾博士在微信中呼吁大家理性看待這件事。

與此同時(shí)，業(yè)內(nèi)也傳出“需冷靜”的聲音。有媒體認(rèn)為，事實(shí)上，雖然華為拿下了控制信道eMBB場(chǎng)景編碼的最終解決方案，但這并不意味著華為就已經(jīng)“拿下了5G”。一方面，據(jù)報(bào)道，Polar碼主要推動(dòng)與支持的廠商不光只是華為，還有中興、烽火、大唐、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、宏碁、海能達(dá)、聯(lián)想等中國(guó)廠商。另一方面，在推行5G技術(shù)上，華為以及國(guó)內(nèi)企業(yè)還有很長(zhǎng)的路要走。

我們有必要一起來認(rèn)識(shí)高通。根據(jù)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》的數(shù)據(jù)，曾經(jīng)高通公司在其擁有的CDMA、WCDMA和LTE無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)必要專利組合的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額為100%；CDMA、WCDMA和LTE無(wú)線通信終端基帶芯片的市場(chǎng)份額也超過了50%，具有絕對(duì)的市場(chǎng)支配地位。

獨(dú)立電信分析師付亮在接受媒體采訪時(shí)提出這樣的觀點(diǎn)，“確定使用Polar碼標(biāo)準(zhǔn)，是全球互相妥協(xié)，相互博弈的結(jié)果?！睋?jù)專業(yè)人士介紹，其實(shí)，eMBB只是5G應(yīng)用的其中一個(gè)場(chǎng)景。因?yàn)椋?GPP定義了5G三大場(chǎng)景：eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，對(duì)應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù))、mMTC(大連接物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)應(yīng)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù))和URLLC(低時(shí)延、高可靠通信，對(duì)應(yīng)無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù))。

從這次的3GPPRAN187次會(huì)議上看，選中華為推薦的Polar碼是5G eMBB場(chǎng)景中控制信道的編碼方案，本次采納的編碼方案是針對(duì)其中eMBB場(chǎng)景，后續(xù)還將決定URLLC場(chǎng)景和mMTC場(chǎng)景的信道編碼方案。所以，后面的路還很長(zhǎng)，自媒體筆下的“碾壓高通”與現(xiàn)實(shí)不符，只能說是平分秋色。

5G時(shí)代，我們將迎來什么改變？

據(jù)預(yù)測(cè)，截至2016年年底，全球智能手機(jī)用戶數(shù)將達(dá)到39億，90%的用戶采用3G和4G網(wǎng)絡(luò)。到2022年，智能手機(jī)用戶數(shù)預(yù)計(jì)將達(dá)到68億，超過95%的用戶采用3G、4G以及5G網(wǎng)絡(luò)。隨著設(shè)備的數(shù)量在不斷地增加，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的激增，加上人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等等，因此，背后需要提供強(qiáng)大且穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支持。

所謂移動(dòng)通信5G，G是英文單詞“generation”（第x代）的縮寫，5G就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)。5G不只是下一代的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)，它能服務(wù)于更多的使用場(chǎng)景。

它能給我們帶來什么變化呢？有人這么形容，“如果我們用上了5G手機(jī)，在那么快的網(wǎng)絡(luò)里，就不用每到一個(gè)地方就去尋找WiFi了，用戶可以無(wú)縫、平滑地在任意空間過渡，省去了切換網(wǎng)絡(luò)、輸入密碼等繁瑣步驟，WiFi很可能將會(huì)‘消亡’?！睋?jù)報(bào)道，5G的速率將達(dá)到10～50Gbps甚至更高。目前我們正在使用的4G網(wǎng)絡(luò)的速率在100～150Mbps之間，5G網(wǎng)絡(luò)的速率大概是4G網(wǎng)絡(luò)速率的100倍以上。

《人民日?qǐng)?bào)》的文章這么形象地描述：4G時(shí)代下載一部2GB大小的高清電影需要5.3分鐘，5G時(shí)代，人們將縮減至6.4秒甚至更快。但實(shí)際上，5G不僅僅是快。伴隨著5G技術(shù)的發(fā)展，人類有可能進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)的超級(jí)全聯(lián)接時(shí)代。

隨著“萬(wàn)物移動(dòng)互聯(lián)”逐漸變成現(xiàn)實(shí)，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量在未來數(shù)年內(nèi)將呈井噴式增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2020年流量將增長(zhǎng)1000倍。因此5G也常被稱為“面向2020年的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)”，是從聯(lián)接人到聯(lián)接物的萬(wàn)物互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)萬(wàn)物互聯(lián)成為現(xiàn)實(shí)，未來的終端將不僅僅是手機(jī)，手表、眼鏡、汽車后視鏡、電腦等都可以成為終端。

同時(shí)，在3G、4G時(shí)代，我們?cè)谫?gòu)買手機(jī)終端的時(shí)候，總會(huì)面臨WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE等各種制式的選擇。也直到最近一年，所謂“全網(wǎng)通”手機(jī)才開始大量出現(xiàn)，但其價(jià)格普遍較高。而到了5G時(shí)代，由于現(xiàn)有各參與方均力推統(tǒng)一制式，未來5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將有望實(shí)現(xiàn)單一制式的標(biāo)準(zhǔn)。所以，手機(jī)終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本將大幅度下降，從而進(jìn)一步促進(jìn)資費(fèi)的下降。

邁向商用的那一步還有多遠(yuǎn)？

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，國(guó)內(nèi)外企業(yè)在5G領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果，最終將由5G網(wǎng)絡(luò)的商用情況決定。多個(gè)市場(chǎng)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能家居、無(wú)人機(jī)等典型的物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分行業(yè)，在技術(shù)和應(yīng)用層面上已相當(dāng)成熟，但現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的通訊能力大大限制了上述產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著5G的正式商用，網(wǎng)絡(luò)問題將迎刃而解。

在意識(shí)到5G影響著未來的創(chuàng)新和應(yīng)用后，華為、中興通訊、愛立信、高通等全球領(lǐng)先企業(yè)和電信運(yùn)營(yíng)商都在研究5G和進(jìn)行商用測(cè)試。目前歐盟、中國(guó)、美國(guó)、日韓等區(qū)域和國(guó)家也在推動(dòng)5G的發(fā)展。

事實(shí)上，我國(guó)早已制定了5G網(wǎng)絡(luò)的商用路線圖。據(jù)《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》的消息，我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)商用時(shí)間表已正式出爐。根據(jù)工信部、中國(guó)IMT-2020（5G）推進(jìn)組（以下簡(jiǎn)稱“5G推進(jìn)組”）的工作部署以及三大運(yùn)營(yíng)商的5G商用計(jì)劃，我國(guó)將于2017年展開5G網(wǎng)絡(luò)第二階段測(cè)試，2018年進(jìn)行大規(guī)模試驗(yàn)組網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上于2019年啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，最快2020年正式商用5G網(wǎng)絡(luò)。

每一代聯(lián)接技術(shù)都將產(chǎn)生巨大的紅利。《人民日?qǐng)?bào)》的文章做出如下暢想，“5G時(shí)代，人和人、人和物、物和物都將連成一體。無(wú)處不在的實(shí)時(shí)視頻分享、隨時(shí)隨地云接入、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D息影等都將成為現(xiàn)實(shí)。手表、眼鏡、牙刷、球鞋、自行車等個(gè)人物品，城市的停車位、垃圾箱、廣告位、路燈等基礎(chǔ)設(shè)施，都可以連成一體。工廠里的轉(zhuǎn)運(yùn)箱、叉車、機(jī)器人都將聯(lián)接到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，從自動(dòng)化走向信息化和智能化。5G將加速許多行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、交通運(yùn)輸和大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的新用例?！?/p>

專家認(rèn)為，當(dāng)前，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)是70億，到2022年預(yù)計(jì)將有約290億臺(tái)聯(lián)網(wǎng)終端，其中約180億物聯(lián)網(wǎng)終端。這一巨大的變化將會(huì)影響人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用方式以及網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方式，并對(duì)行業(yè)產(chǎn)生更深刻的影響。“萬(wàn)物互聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代也將隨著5G的到來成為現(xiàn)實(shí)。

（本文綜合多家媒體信息匯編）