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下一代通信5G:標(biāo)準(zhǔn)未定 極端可靠性是技術(shù)挑戰(zhàn)

摘要:神話和現(xiàn)實(shí)之間的距離,是人們認(rèn)知5G必須越過的坎兒,我們每個(gè)人都有權(quán)利搞清楚:未來的5G究竟是怎樣一番光景?不是天花亂墜的,而是實(shí)實(shí)在在的。神話里5G可以快到飛起來,現(xiàn)實(shí)是標(biāo)準(zhǔn)還未確定,千兆應(yīng)該是標(biāo)配。

  ICCSZ訊 5G始終蒙著一層神秘的面紗,人們對(duì)未來美好生活的描述,總是不免夾雜著美輪美奐的溢美之詞,對(duì)于普通老百姓來說,5G仍是一個(gè)神話。6月29日,2016世界移動(dòng)大會(huì)·上海開幕,全球通信業(yè)最權(quán)威的業(yè)者濟(jì)濟(jì)一堂圍繞5G和下一代網(wǎng)絡(luò)的話題展開討論,他們希望向世界傳遞出一個(gè)真實(shí)的5G世界。

  神話和現(xiàn)實(shí)之間的距離,是人們認(rèn)知5G必須越過的坎兒,我們每個(gè)人都有權(quán)利搞清楚:未來的5G究竟是怎樣一番光景?不是天花亂墜的,而是實(shí)實(shí)在在的。

  * 技術(shù)篇

  神話 5G可以快到飛起來

  現(xiàn)實(shí) 標(biāo)準(zhǔn)還未確定,千兆應(yīng)該是標(biāo)配

  “快到飛起來”,就像國內(nèi)某手機(jī)品牌的廣告語,5G網(wǎng)絡(luò)的極致網(wǎng)速將超過千兆(1Gbps)。

  盡管5G的標(biāo)準(zhǔn)還未最終確立,但一些關(guān)鍵能力在全球范圍內(nèi)基本達(dá)成共識(shí),其中大家最關(guān)心的是網(wǎng)速,5G將可以支持1Gbps以上的用戶體驗(yàn)速率,是4G的5到10倍。

  千兆有多快?舉個(gè)例子,未來當(dāng)人們?cè)偃ビ暗曩徺I4K電影時(shí)不用再取回一張光碟,只要掏出手機(jī)或Pad,幾十秒鐘之內(nèi),影碟店就可以“立等可取”地將大容量電影無線傳輸?shù)侥愕囊苿?dòng)終端上。

  同樣,VR直播、3D全息影像等超高帶寬應(yīng)用都可以借此成為現(xiàn)實(shí),屆時(shí)視頻聊天的雙方可以做到真正身臨其境,革命性提升當(dāng)前的視頻直播畫質(zhì)。

  那千兆是不是5G的終點(diǎn)呢?當(dāng)然不是。即便標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一,但已經(jīng)有廠商將實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)提升到了10Gbps。在MWC2016的諾基亞上海貝爾展臺(tái),一套標(biāo)有“Air Scale 5G就緒基站聯(lián)合演示”的設(shè)備顯示,下載速率已經(jīng)達(dá)到9.828Gbps,時(shí)延為0.95ms。工程師告訴記者,這套設(shè)備已經(jīng)基本成熟,一旦標(biāo)準(zhǔn)確立,運(yùn)營商開始部署,只需要通過軟件升級(jí),便可以直接升級(jí)至5G

  當(dāng)然,5G時(shí)代,并不意味著原先的3G、4G和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都沒用了,事實(shí)上,未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),是一個(gè)高度融合和兼容的網(wǎng)絡(luò)。在諾基亞上海貝爾對(duì)于5G的演示中可以看到,在鋼筋水泥的城市森林中,一個(gè)移動(dòng)用戶所能上網(wǎng)的速率隨著建筑物的不同遮擋而上下調(diào)整,但4G、5G和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)同時(shí)可以使用,且網(wǎng)速是疊加的,最低時(shí)網(wǎng)速差不多有100Mbps,最高時(shí)網(wǎng)速近5Gbps。

  神話 一覺醒來,就進(jìn)入5G時(shí)代了

  現(xiàn)實(shí) 其實(shí)我們每天都離5G更近了一點(diǎn)

  5G商用肯定不是一蹴而就的。5G不是新開通的高速列車,哪天開通,哪天列車的行駛速度就一下子提升上去了。

  把5G的逐步演進(jìn)比作高速公路似乎更為合適,5G核心技術(shù)之一的載波聚合技術(shù)就是讓多條信息高速公路(頻段)同時(shí)運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸。高通研發(fā)高級(jí)副總裁范明熙解釋,第一步,LTE和Wi-Fi融合技術(shù)會(huì)將LTE作為主載波(主車道),Wi-Fi作為副載波(副車道);更進(jìn)一步,LTE授權(quán)頻段作為主載波的同時(shí),還可以將非授權(quán)頻段(原來被認(rèn)為不適合行車的道路也被“改建”成高速公路)作為副載波;再后來,可以將LTE作為主載波,5G作為副載波,如此一步步演進(jìn),最終實(shí)現(xiàn)向未來5G網(wǎng)絡(luò)的不斷推進(jìn)。

  5G聯(lián)合創(chuàng)新中心成員的中興則認(rèn)為對(duì)于現(xiàn)階段而言,Pre5G更重要。所謂Pre5G是提前將部分具備商用能力的5G關(guān)鍵技術(shù)(比如Massive MIMO大規(guī)模天線陣)應(yīng)用于4G網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)網(wǎng)4G商用終端的5G體驗(yàn);也包含了3GPP架構(gòu)下的LTE-A Pro相關(guān)技術(shù)增強(qiáng)以及多個(gè)5G拓展技術(shù),結(jié)合中興通訊自有創(chuàng)新技術(shù)和3GPP LTE-A Pro技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可以幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)的后向平滑演進(jìn),并最終與5G網(wǎng)絡(luò)無縫銜接。“你可以把Pre5G理解成4G+,它的特點(diǎn)是把5G的技術(shù)在4G上商用,現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)變,也不會(huì)更改4G的終端。”中興5G方面的講解員喬磊告訴《IT時(shí)報(bào)》記者。

  所以5G時(shí)代不是一夜到來的,而是不斷遞進(jìn)的,可以說,我們每天都在離5G更近一點(diǎn)。

  神話 5G和慢網(wǎng)速徹底說再見

  現(xiàn)實(shí) 慢到“渣”的也是5G

  慢到渣的也是5G網(wǎng)絡(luò)?沒錯(cuò),物聯(lián)網(wǎng)是5G最重要的組成部門之一,基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)是一種非常常見的企業(yè)級(jí)應(yīng)用形式,市場前景非常廣闊,但它的速率可能只有100Kbps。例如,在一個(gè)工礦廠區(qū),方圓一公里內(nèi)就密集地布設(shè)了幾十萬個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器,雖然這些終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)速幾乎沒有要求,但它們的數(shù)量卻異常龐大——無法想象,一個(gè)基站可以為數(shù)十萬個(gè)人同時(shí)服務(wù),但在5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)世界里,這將成為現(xiàn)實(shí)。

  根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室2016年的最新預(yù)測, 物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備將從2014年的16億增長到2020年的200億到460億,這其中還不包括可穿戴設(shè)備。此外,在可見的未來,通過蜂窩網(wǎng)通信的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到16億到46億。

  “除了無人駕駛,中國移動(dòng)新能源汽車監(jiān)控系統(tǒng)、公務(wù)車智能化管理平臺(tái)和物聯(lián)卡都是物聯(lián)網(wǎng)的具體體現(xiàn)。其中,物聯(lián)卡就是基于公眾物聯(lián)網(wǎng),面向物聯(lián)網(wǎng)用戶提供的移動(dòng)通信接入服務(wù),目前,車聯(lián)網(wǎng)和金融是使用物聯(lián)卡最多的行業(yè)。”中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司的市場研究員曾永樂向《IT時(shí)報(bào)》記者介紹。目前,中國移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)支持多種網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議,可以輕松接入各種物體、智能家居、汽車、穿戴設(shè)備、行業(yè)終端。

  和5G相比,NB-IoT最大的優(yōu)勢在于專利標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)凍結(jié),這其實(shí)意味標(biāo)準(zhǔn)已基本確定,廠商們可以放開手大干一場了。

  據(jù)高通產(chǎn)品市場總監(jiān)沈磊介紹,高通MDM9X07物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器芯片目前已獲得超過60家制造商的100余款設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)Cat 1標(biāo)準(zhǔn)(1.4MHz窄帶寬);而預(yù)計(jì)將在2017年初發(fā)布的MDM9206芯片則可以通過軟件升級(jí)支持NB-IoT,下探至200kHz的窄帶寬。這將讓上述工礦廠區(qū)的場景的實(shí)現(xiàn)成為可能。

  聯(lián)發(fā)科的工作人員也透露,集成NB-IoT的芯片今年下半年到明年上半年應(yīng)該可以成熟并上市。華為開發(fā)設(shè)計(jì)的IoT“1+2+1”整體商業(yè)解決方案,也正聚焦車聯(lián)網(wǎng)、智慧家庭和基于NB-IoT的行業(yè)應(yīng)用場景,而中興的行業(yè)應(yīng)用場景也是基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT的端到端解決方案,并通過自主研發(fā)NB-IoT芯片、模組和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)等展示中興在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域端到端的提供能力。

  在接入側(cè),諾基亞上海貝爾已經(jīng)可以支持所有的3GPP IoT無線技術(shù) ,并于今年4月初在中國移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室完成了中國第一個(gè)NB-IoT方案驗(yàn)證。諾基亞通信中國與上海貝爾聯(lián)合管理團(tuán)隊(duì)總裁王建亞解釋,早期一個(gè)基站最多能連接1000多個(gè)用戶,但未來一個(gè)基站將可支持超過100萬用戶。

  利用NB-IoT,5G將能夠在無需增加基站覆蓋的前提下,實(shí)現(xiàn)對(duì)于地下、礦井、墻體等場景的超強(qiáng)穿透和深度覆蓋,“未來,也許物聯(lián)網(wǎng)終端可以嵌入到建筑物中,而超低的功耗表現(xiàn)可以讓兩節(jié)AA 5號(hào)電池就能支持10年以上的超長使用。”

  神話 5G是可以托付生死的網(wǎng)絡(luò)

  現(xiàn)實(shí) 極端可靠性是技術(shù)上的最大挑戰(zhàn)

  斷線了,微信刷不出來……在抱怨兩句的同時(shí),我們大可以一笑而過,但在一些關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域可馬虎不得,5G目前已經(jīng)準(zhǔn)備在汽車、機(jī)器人、醫(yī)療健康等領(lǐng)域大展身手,這就需要5G網(wǎng)絡(luò)保證絕對(duì)的可靠性。

  在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)時(shí)延要求通常是毫秒級(jí)別,同樣,如果一臺(tái)遠(yuǎn)程手術(shù)正在進(jìn)行,保障兩地醫(yī)生實(shí)時(shí)互動(dòng)的5G網(wǎng)絡(luò)也不能有絲毫的差池。從諾基亞上海貝爾所做的測試來看,通過LTE網(wǎng)絡(luò)在傳感器之間進(jìn)行連接,速度是151毫秒,但通過5G,時(shí)延只有9毫秒。

  現(xiàn)在,人們對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)的理解常常是,例如手機(jī)可以智能分辨出當(dāng)前的Wi-Fi和4G網(wǎng)速,擇優(yōu)選擇網(wǎng)絡(luò),通俗說,就是哪個(gè)快上哪個(gè);而在5G時(shí)代,4G、5G網(wǎng)絡(luò)常常是實(shí)時(shí)雙連接的,也就是說,保持多路同時(shí)連接,從而保證了連接的可靠性。5G為無線網(wǎng)絡(luò)上了“雙保險(xiǎn)”,甚至“三保險(xiǎn)”,不允許有任何“宕機(jī)”情況出現(xiàn)。

  據(jù)物聯(lián)網(wǎng)芯片提供商Movidius公司市場營銷副總裁Gary Brown介紹,無人機(jī)也是典型的對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求可靠性極高的應(yīng)用,Movidius公司的芯片目前已被中國無人機(jī)廠商采用,新型的無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)指定物體的持續(xù)追蹤,并智能化地避開山體、樹木。

  對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)潛在的最大技術(shù)挑戰(zhàn),華為無線技術(shù)實(shí)驗(yàn)室高級(jí)總監(jiān)朱佩英認(rèn)為,在一些場景下,5G數(shù)據(jù)傳輸距離長,并且需要跨越不同的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),長期來看,毫秒級(jí)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是面臨的長期挑戰(zhàn)。也就是說,5G網(wǎng)絡(luò)需要可靠、穩(wěn)定地保證10毫秒以下的響應(yīng)速度,仍然不是一件很容易的事情。

  * 產(chǎn)業(yè)篇

  神話 第一個(gè)商用5G真的很牛?

  現(xiàn)實(shí) 只有風(fēng)口上的豬才能飛得起來

  毫無疑問,全球業(yè)界正在展開一場有關(guān)5G的軍備競賽。

  “2個(gè)低頻站點(diǎn)、1個(gè)高頻站點(diǎn)、8個(gè)高頻UE、16個(gè)低頻UE,這是華為聯(lián)合中國移動(dòng)對(duì)5G進(jìn)行的外場測試,5G高低頻混合組網(wǎng),外場測試顯示,使用高頻段1GHz帶寬和低頻段200MHz帶寬,小區(qū)峰值速率能達(dá)到50Gbps。”華為展臺(tái)的“5G超級(jí)連接之路”吸引了不少參展人員的駐足。

  中國移動(dòng)展臺(tái)同樣人聲鼎沸,一口氣展出了5G新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、容器化ICT融合、用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)、軟件定義空口、5G信道測量儀表、新型多址樣機(jī)、SDAI樣機(jī)等5G關(guān)鍵技術(shù)及核心產(chǎn)品。相較于中國電信與中國聯(lián)通,中國移動(dòng)對(duì)5G建設(shè)的態(tài)勢如火如荼,并在今年2月份聯(lián)合首批11家合作伙伴,啟動(dòng)了中國移動(dòng)5G聯(lián)合創(chuàng)新中心,共同促進(jìn)5G發(fā)展。

  “此次展出的5G產(chǎn)品,有一部分是中國移動(dòng)與合作伙伴在5G聯(lián)合創(chuàng)新系列的成果,比如,3.5GHz低頻段5G樣機(jī)、6GHz以上高頻段5G樣機(jī)、5G網(wǎng)絡(luò)切片解決方案是與華為聯(lián)合展出的,3D—MIMO樣機(jī)則是與中興聯(lián)合展出。”據(jù)中國移動(dòng)展區(qū)的工作人員介紹,此次中國移動(dòng)與華為聯(lián)合展出的5G C波段樣機(jī),是業(yè)內(nèi)第一個(gè)面向預(yù)商用產(chǎn)品形態(tài)的小型化低頻樣機(jī)。接下來,會(huì)與華為進(jìn)一步開展3.5GHz低頻段5G系統(tǒng)功能與性能驗(yàn)證,為5G在系統(tǒng)設(shè)備層面的產(chǎn)業(yè)化與預(yù)商用做好技術(shù)準(zhǔn)備。

  無論通信設(shè)備廠商,還是電信運(yùn)營商,都希望能在5G的商業(yè)化、技術(shù)、運(yùn)營等方面占據(jù)優(yōu)勢地位。對(duì)此,中國通信消費(fèi)者難免回憶起當(dāng)年3G起步至少晚了5年的“悲慘經(jīng)歷”,希望在中國通信市場和產(chǎn)業(yè)鏈異常強(qiáng)大的今天,中國電信運(yùn)營商能搶先商用5G。

  對(duì)于這個(gè)話題,日本最大電信運(yùn)營商N(yùn)TT DOCOMO首席技術(shù)官尾上誠藏最有發(fā)言權(quán),他回憶,當(dāng)年NTT搶在2001至2002年就全球首個(gè)商用了3G網(wǎng)絡(luò),而事實(shí)上,此后的2-3年間,3G生態(tài)的發(fā)展幾乎是停滯的,“當(dāng)時(shí)同行業(yè)都像看待怪物那樣看待NTT,覺得不可思議”,直至全球化3G浪潮來襲,NTT的3G業(yè)務(wù)才步入了正軌。后來,NTT在上馬LTE 4G網(wǎng)絡(luò)時(shí),就沒有選擇再次“冒進(jìn)”。

  中國電信董事長楊杰發(fā)表演講時(shí)表示,智能化服務(wù)時(shí)代即將到來,中國電信將實(shí)施智能牽引,轉(zhuǎn)型升級(jí),做領(lǐng)先的綜合智能信息服務(wù)運(yùn)營商。中國電信將在網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、運(yùn)營、管理全面重構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)智能化、業(yè)務(wù)生態(tài)化、運(yùn)營智慧化”的轉(zhuǎn)型3.0目標(biāo)。如果說5G是一個(gè)目標(biāo),那么智能化的運(yùn)營商將是最佳的平臺(tái)和基礎(chǔ)。

  中國移動(dòng)總裁李躍則在自己的主旨演講中強(qiáng)調(diào)了4G的重要性,“4G在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的流量占比已經(jīng)達(dá)到86%,今年年底將超過90%,4G將成為整個(gè)流量核心承載網(wǎng)絡(luò)。”李躍說,4G的速度越來越快,未來一些5G技術(shù)會(huì)提前向4G上延伸,預(yù)計(jì)5G將在2020年在中國內(nèi)地商用。

  韓國電信執(zhí)行副總裁Dongmyun Lee確認(rèn),2018年平昌冬季奧運(yùn)會(huì)期間,韓國電信將試商用5G網(wǎng)絡(luò)。目前韓國電信已經(jīng)完成了一些測試,例如在2000人密集環(huán)境下支持大流量無線數(shù)據(jù)傳輸,而VR直播等5G應(yīng)用也已在韓國試商用。相比中國和日本運(yùn)營商,韓國運(yùn)營商看來將第一個(gè)在全球范圍內(nèi)商用5G網(wǎng)絡(luò)的可能性很大。

  “2018年,5G第一版標(biāo)準(zhǔn)會(huì)出臺(tái),然后我們會(huì)看到芯片出現(xiàn),各個(gè)國家都會(huì)有各自的部署。”高通研發(fā)副總裁Durga Malladi從技術(shù)角度給出了類似的時(shí)間表,高通公司和通信業(yè)主流判斷一致認(rèn)為預(yù)計(jì)2019年到2020年間,電信運(yùn)營商將真正嘗試商用5G網(wǎng)絡(luò)。

  神話 5G需要海量資本投入

  現(xiàn)實(shí) 5G花的錢甚至可以比4G少

  尾上誠藏展示的NTT投資圖表顯示,從1998年至2015年,NTT在網(wǎng)絡(luò)上的投資甚至是呈現(xiàn)下滑趨勢的,也就是說,3G花的錢比4G多。尾上誠藏表示,如果有人告訴你準(zhǔn)備花大筆的資金建一個(gè)多么美妙的5G網(wǎng)絡(luò),那他一定搞錯(cuò)了!

  多位運(yùn)營商技術(shù)專家均表示,5G不是拋開4G重新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。5G剛開始商用時(shí),是以4G LTE網(wǎng)絡(luò)為重要基礎(chǔ)的,而且剛開始的5G網(wǎng)絡(luò)也將共享4G通信基礎(chǔ)設(shè)施,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迭代和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)速的提升。

  AT&T Mobility總裁兼首席執(zhí)行官Glenn Lurie表示,5G對(duì)現(xiàn)在來說為時(shí)尚早,雖然5G將帶來驚人的變化,但整個(gè)行業(yè)不應(yīng)對(duì)LTE仍將持續(xù)帶來的巨大益處和影響失去關(guān)注。他還表示,美國不應(yīng)該擔(dān)心在5G方面落后,也不用對(duì)日韓和中國運(yùn)營商快速推進(jìn)5G表示出過度的擔(dān)憂。

  包括中國電信運(yùn)營商發(fā)布的4G+品牌和網(wǎng)絡(luò)在內(nèi),今年預(yù)計(jì)將有超過60張4.5G網(wǎng)絡(luò)投入商用。華為無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部FDD產(chǎn)品線總裁王軍認(rèn)為,4.5G持續(xù)演進(jìn),投資4.5G就等于投資5G,“4.5G做的很多事情都能夠在未來5G運(yùn)營中做好準(zhǔn)備,投資4.5G就意味著未來的5G有了基礎(chǔ)。”

  可見,投資5G完全是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,絕不可與專車市場的瘋狂投資同日而語,對(duì)電信運(yùn)營商來說更不會(huì)造成顯著的資金壓力。

  神話 未來5G終端強(qiáng)大到?jīng)]朋友

  現(xiàn)實(shí) 也許今年就能買到準(zhǔn)5G手機(jī)

  在各家通信運(yùn)營商和設(shè)備廠商的宣傳影片中,未來的5G終端上天入地,幾乎無所不能,而在現(xiàn)實(shí)生活中,5G終端其實(shí)沒那么“高端”,甚至可以說是觸手可及。

  目前,被消費(fèi)者所熟知的三星Galaxy S7 Edge、小米 5、LG G5等眾多旗艦機(jī)機(jī)型,都采用了驍龍820芯片,該款芯片搭載了X12 LTE基帶,可以實(shí)現(xiàn)600Mbps的下載和150Mbps的上傳。

  而基于X16 LTE基帶的手機(jī)終端預(yù)計(jì)將在今年下半年商用上市,采用14nm(納米)制程,這意味這些手機(jī)將成為名副其實(shí)的5G水準(zhǔn)手機(jī)。這些手機(jī)將能支持高達(dá)1Gbps的下載速度,并支持全新的3.5GHz頻段,該頻段將在未來中國5G進(jìn)程中起到重要作用。高通近日展示的業(yè)界首個(gè)5G聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全新空口原型系統(tǒng)就是基于3.5GHz頻段的,中國移動(dòng)也表示將著重在3.5GHz頻段附近研發(fā)和實(shí)驗(yàn)5G商用網(wǎng)絡(luò)。

  高通CTO Matt Grob于近日表示,高通5G芯片已有原型產(chǎn)品,一旦標(biāo)準(zhǔn)確定下來就可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

  可見,消費(fèi)者手中的手機(jī)終端將走在最前面,其CPU和網(wǎng)絡(luò)性能將先一步達(dá)到5G水準(zhǔn),而中國通信用戶還需耐心等待運(yùn)營商對(duì)于5G的推進(jìn)。不用著急的是,實(shí)際上,隨著中國三大運(yùn)營商4G+等概念的推出,以及在LTE上的深度演進(jìn),中國通信用戶已經(jīng)可以逐步體會(huì)到“準(zhǔn)5G”的使用體驗(yàn)。

  粗略估計(jì),目前中國電信運(yùn)營商推出的4G+網(wǎng)絡(luò)的下載速度已經(jīng)超過300Mbps,那么在5G時(shí)代剛剛起步的時(shí)候,你的手機(jī)在大多數(shù)主流應(yīng)用場景和環(huán)境的下載速度能達(dá)到500~600Mbps就是一個(gè)合理的速率了。

  * 未來篇

  神話 虛擬現(xiàn)實(shí)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)都將成為現(xiàn)實(shí)

  現(xiàn)實(shí) VR頭盔、可穿戴設(shè)備得快步跟上

  有了超高速寬帶做什么?在固網(wǎng)時(shí)代,這就是個(gè)問題。從目前已經(jīng)普及百兆寬帶,甚至推出千兆寬帶的電信運(yùn)營商業(yè)務(wù)來看,高清視頻依然是最主流的應(yīng)用,VR直播、智能家庭大多還是空中樓閣。那么,超高速的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能干什么呢?

  根據(jù)諾基亞和上海貝爾發(fā)布《網(wǎng)絡(luò)2020白皮書》,貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果顯示,網(wǎng)絡(luò)流量爆炸性增長的兩大驅(qū)動(dòng)力來自于視頻、云和數(shù)據(jù)中心。從2013年到2017年,視頻流量、云和數(shù)據(jù)中心的流量將分別增長720%和440%。同時(shí),到2017年,骨干網(wǎng)流量將增長320%,而城域網(wǎng)流量增長則達(dá)到560%,是骨干網(wǎng)的2倍多。由此,白皮書得出結(jié)論,“從接入、匯聚到核心,每個(gè)節(jié)點(diǎn)無阻塞的高通路是未來新興業(yè)務(wù)完美體驗(yàn)的基本保障”。

  在中興展臺(tái),展出了基于移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC及室內(nèi)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣R業(yè)務(wù)演示,正在演示中的VR并不需要連接線,模擬的無線場景一樣可給用戶帶來沉浸式業(yè)務(wù)體驗(yàn),滿足了VR對(duì)低時(shí)延高帶寬的性能要求。

  對(duì)未來更理想化的應(yīng)用還有更多。貝爾實(shí)驗(yàn)室正在研究是否可以通過超高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”,也就是說,當(dāng)你和對(duì)方正在用手機(jī)視頻通話時(shí),你輕輕地用手觸碰一下他的肩膀,這個(gè)信息直接傳遞給對(duì)方所佩戴的可穿戴設(shè)備,同時(shí)做出觸摸的動(dòng)作,讓對(duì)方感覺到你的輕撫,所有一切都在一瞬間完成。

  被譽(yù)為“吃寬帶”的VR直播也將實(shí)現(xiàn)。諾基亞上海貝爾今年剛剛推出一款黑科技產(chǎn)品——OZO,通過8枚光學(xué)傳感器捕捉360度全方位的音頻和視頻,觀看OZO拍攝的視頻,用戶聽見有狗叫,轉(zhuǎn)過身去,就能真的看見“汪星人”。而且OZO拍攝的視頻采用了標(biāo)準(zhǔn)格式,用戶可以通過如Oculus或HTC Vive這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔從YouTube上觀看該機(jī)拍攝的視頻。以后,那些拿著手機(jī)做直播的女直播們不提升自己的硬件設(shè)備,都不好意思出門說自己是“網(wǎng)紅”。

  不過,根據(jù)規(guī)劃,5G將在2020年普及商用。在僅剩的3年多時(shí)間里,這些硬件設(shè)備的技術(shù)提升和內(nèi)容制作能否跟得上網(wǎng)速的提升,還真是個(gè)未知數(shù)。至少6萬美元的OZO一般人是買不起的,但3年后是否能有600美元的同類低端產(chǎn)品出現(xiàn)呢?

  神話 高頻段毫米波將打破頻譜限制

  現(xiàn)實(shí) 技術(shù)太前沿,還只在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)

  高通展臺(tái)上,工作人員手中的移動(dòng)終端始終與實(shí)驗(yàn)發(fā)射站保持著千兆級(jí)的超高速連接,即便工作人員已經(jīng)達(dá)到脫離觀眾視線的較遠(yuǎn)距離,終端與發(fā)射器之間依然保持著高速且緊密的聯(lián)系。要知道,超高速數(shù)據(jù)傳輸就像動(dòng)漫《七龍珠》里的沖擊波通常只能直線傳播,而且距離短,難以拐彎、折射和繞射,但現(xiàn)在這個(gè)技術(shù)難關(guān)正在逐漸被攻克,為5G商用打開更廣闊的前景。

  這是如何做到的?高通市場高級(jí)總監(jiān)Peter Carson舉了個(gè)非常生動(dòng)的例子,當(dāng)你閉上眼睛時(shí),有人邊說話邊走動(dòng),但你并不難判斷出對(duì)方的移動(dòng)方向和彼此之間距離,因?yàn)閮蓚€(gè)耳朵聽到的聲音有時(shí)間差、角度也略有不同,大腦通過運(yùn)算從而得知聲音從哪個(gè)方向傳來。而高通推動(dòng)的5G毫米波技術(shù),就是一項(xiàng)不折不扣的黑科技,通過在7.1平方毫米(一個(gè)5角硬幣的面積是20.5mm)的面積上集成32根天線陣,這就好比一個(gè)人擁有32對(duì)耳朵,這將對(duì)信息捕捉和分析大有裨益,讓極致帶寬成為可能。

  毫米波的最大優(yōu)勢便是極寬的帶寬,通常認(rèn)為毫米波頻率范圍為26.5~300GHz,帶寬高達(dá)273.5GHz,這對(duì)于頻譜資源稀缺的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域來說,簡直是一座挖掘不完的寶藏。最新的消息是, 國際電信聯(lián)盟無線通信部門(ITU-R)第五研究組TG5/1任務(wù)組第一次會(huì)議在瑞士日內(nèi)瓦召開,研究在24.25GHz-86GHz頻段范圍為IMT確定新頻譜,這意味著,5G系統(tǒng)高頻段頻譜規(guī)劃的研究工作就此正式啟動(dòng)。

  目前貝爾實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行的毫米波測試中,實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)速率達(dá)到50Gbps,頻譜效率為100bps/Hz,所使用的頻段是28GHz到近300GHz,時(shí)延更是達(dá)到亞毫秒級(jí)別,采用64條天線組成的基站,大小只需要12cm×12cm。

  未來5G系統(tǒng)將面向6GHz以下和6GHz以上全頻段布局,以綜合滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)容量、覆蓋、性能等方面的要求。2015年,世界無線電通信大會(huì)已經(jīng)為5G系統(tǒng)劃分了6GHz以下頻率,因此6GHz以下的研發(fā)走得相對(duì)較快,目前主流的5G測試也大多集中在這個(gè)頻段。

  諾基亞上海貝爾的工程師告訴記者,今年8月份,工信部會(huì)組織廠商和運(yùn)營商進(jìn)行5G測試,目前規(guī)劃中,低頻段的5G網(wǎng)絡(luò)是必選項(xiàng),高頻段的毫米波是可選項(xiàng)。從目前實(shí)驗(yàn)室測試來看,毫米波網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收發(fā)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),但對(duì)于高達(dá)50Gbps的速率,還沒有可行的應(yīng)用匹配。

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文章標(biāo)題:下一代通信5G:標(biāo)準(zhǔn)未定 極端可靠性是技術(shù)挑戰(zhàn)
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