2016年9月8日是個值得銘記的日子。日本運營商軟銀(SoftBank,就是著名的孫正義旗下的運營商)和旗下的Wireless City Planning召開新聞發(fā)布會,宣布面向下一代高速通信標準5G的項目"5G Project"正式啟動。
作為"5G Project"啟動的第一階段,軟銀將商用可大幅擴展網(wǎng)絡容量的Massive MIMO技術。Massive MIMO通過在基站采用大量天線,實現(xiàn)對多個移動終端用戶同時進行通信服務,是5G的核心技術之一。
軟銀表示,該公司是全球?qū)assive MIMO技術正式投入商用的首家運營商。
軟銀在新聞發(fā)布會現(xiàn)場同時使用了20臺終端進行大流量的業(yè)務演示,顯示了Massive MIMO強大的數(shù)據(jù)傳輸能力。軟銀移動技術本部-網(wǎng)絡企畫總括部部長北原秀文指出,在東京城區(qū)4個地點進行的實驗表明,Massive MIMO打開時,與關閉時比較,平均可以提升約6.7倍通信速度。
軟銀5G(S5G)具有劃時代的意義,這是全球首個將5G技術進行商用的案例。同時也證明了,作為5G核心技術的Masive MIMO已經(jīng)具備了商用的能力,能明顯提升移動通信網(wǎng)絡能力。這預示著5G時代的來臨遠比人們比預想得要早。
相比美國Verizon 5G(V5G),軟銀S5G走得更快更前。首先,軟銀S5G是5G技術的正式商用,而美國V5G目前只是確定了標準框架,產(chǎn)品還沒出來。在這一點上,軟銀走得比美國更加激進,讓用戶和市場直接進行檢驗。
我們這廂剛受到了美國V5G在標準上的超快進度的沖擊,還沒緩過神來,那廂東瀛日本直接宣布5G技術進入商用。。。5G的世界真是刺激連連啊!!!
同時,軟銀S5G是在低頻段上進行5G技術的商用,而美國V5G則是在高頻段使用5G。兩者的區(qū)別體現(xiàn)在對現(xiàn)有頻率、網(wǎng)絡、終端的影響上。據(jù)了解,軟銀的S5G是基于現(xiàn)有的頻率、網(wǎng)絡和終端,只是在基站側采用了5G的大規(guī)模天線和MIMO技術,采用復雜的算法來提升系統(tǒng)容量,而不影響現(xiàn)有終端的使用(跟蘋果iPhone 7首發(fā)活動結合,說明iPhone 7可以接納到5G網(wǎng)絡里)。
這是一個絕妙的想法和一個偉大的創(chuàng)新。
運營商可以節(jié)省頻譜拍賣、網(wǎng)絡設施建設、運維的巨額開支;用戶也不用因為技術的更新而頻繁更換手機,節(jié)省購機成本,但上網(wǎng)速度得到了有效改善。媽媽再也不用擔心我手機上網(wǎng)慢了:)
在發(fā)布會上,還有一個細節(jié)非常值得我們關注,就是軟銀發(fā)布了20GB /6000日元的月流量包套餐。正是因為有了5G的Massive MIMO技術,單基站能力平均提升6.7倍,使得軟銀有信心將原來的5GB /5000日元月流量套餐包直接升級到了20GB /6000日元月流量套餐包,性價比得到了極大的提升。5G技術的經(jīng)濟效益和社會效益立刻得到了體現(xiàn)。
聯(lián)想到這兩天看到另一個新聞:業(yè)內(nèi)某著名老大哥企業(yè)號稱全球首發(fā)5G基站。我們很自然聯(lián)想到這兩者是否有關聯(lián)。但仔細一想,首發(fā)只是發(fā)布,剛從實驗室出來,離商用還有很長的路要走,而軟銀是商用?;究梢耘袛?,這兩個新聞和這兩個企業(yè),應該是沒有關聯(lián)的。
通常意義上講,全球首發(fā)5G基站,和全球率先商用之間,應該是間隔好多年的。我好奇的是,在軟銀宣布全球率先商用5G技術面前,某著名老大哥企業(yè)怎么想?咱們能用同一個星球的文字好好說話么?
既然可以排除某老大哥企業(yè)的5G基站,那么,軟銀這次用的是哪家的5G設備呢?會場上沒有指明設備商廠家和設備型號,但展出了基站設備。看到基站設備照片,我們覺得非常眼熟,這不就是今年初巴塞羅那移動通信展獲得移動技術突破獎和CTO最佳選擇獎兩項大獎的明星產(chǎn)品:中興通訊的Pre5G(Massive MIMO)基站么?
怪不得在巴展大獲成功后一直沒有消息,原來是在日本軟銀進行商用前的試驗測試。明星基站產(chǎn)品終于取得了商用,修成正果??磥戆驼乖u委會的眼光果然不俗。
以中興Pre5G為代表的中國5G產(chǎn)品,在素以要求嚴格、競爭激烈的日本市場取得全球5G率先商用,對中國5G是個極大的振奮。
這說明,我們在以Massive MIMO為核心的5G技術上的研究能力還是全球領先的,產(chǎn)業(yè)化能力也是極強的,并快速通過了軟銀的商用試驗測試,獲得商用合同和部署。
我們國家既然有技術,有產(chǎn)業(yè)化能力,為何會造成這種墻內(nèi)開花墻外香的局面呢?我們是否過于執(zhí)著于國際標準,而忘記了其實還有國家標準和行業(yè)標準?接連而來的美國V5G和日本S5G,都說明不一定要完全依賴歐洲人主導的3GPP標準。
我們是不是可以內(nèi)斂一些,切實以中國通信產(chǎn)業(yè)的核心利益為出發(fā)點,整合國內(nèi)資源,認真做好中國C5G標準和產(chǎn)品?
作為中國5G從無到有、從小到大的經(jīng)歷者,在考慮中國5G之路該怎么走的時候,我們可以梳理一下中國5G的幾個關鍵時間和事件:
時間:2012年11月
地點:無錫
細雨濛濛中,"十二五"863計劃"無線通信技術"研討會召開。這應該是中國第一次關于5G的正式研討會。尤肖虎、張平、王京等高校專家,朱伏生、王映民等企業(yè)代表分別從技術發(fā)展趨勢、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢等方面進行了比較全面的探討,開始系統(tǒng)的探討多元域編碼、非正交多址技術、無線軌道角動量、異構網(wǎng)絡等新技術作為5G候選技術的可行性。自此,拉開了中國5G技術研究的序幕。
時間:2013年2月
地點:工信部電信研究院
IMT-2020(5G)推進組成立,由工信部電信研究院、中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、東南大學、清華大學、北京郵電大學、電子科大、中興、華為、大唐、貝爾等單位組成,同時成立以鄔賀銓院士、曹淑敏院長、尤肖虎教授為首的專家組。推進組設需求、技術、頻譜、知識產(chǎn)權、3GPP、IEEE、ITU等工作組,開始梳理5G核心需求,甄別5G關鍵技術、研究5G可用頻譜。自此,中國5G開始了有組織的推進。
2013年5月國家863計劃"第五代移動通信(5G)系統(tǒng)前期研究開發(fā)(一期)"備選項目開始征集,中國政府開始對5G關鍵技術研究進行資助,面向2020年移動通信應用需求,研究第五代移動通信(5G)網(wǎng)絡系統(tǒng)體系架構、無線組網(wǎng)、無線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開發(fā)與利用等關鍵技術,完成性能評估及原型系統(tǒng)設計,支持業(yè)務總速率達10Gbps,空中接口頻譜效率和功率效率較4G均提升10倍。整體項目下設4個研究方向:5G移動通信系統(tǒng)總體技術研究,5G無線網(wǎng)絡構架與關鍵技術研發(fā),5G無線傳輸關鍵技術研發(fā),5G移動通信技術評估與測試驗證技術研究。通過項目聯(lián)合申報,鼓勵形成產(chǎn)學研用密切結合的研發(fā)團隊,支持不同的技術路線和學術思想在統(tǒng)一的系統(tǒng)框架下進行研發(fā)??梢钥闯觯袊畯囊婚_就希望有組織有效率的進行5G技術合作研究和協(xié)同開發(fā)。
時間:2013年10月
地點:北京香山飯店
FUTURE FORUM舉辦了中國第一屆以5G為主題的國際峰會Future (5G) ICT SUMMIT,由尤肖虎教授、Werner Mohr、朱伏生等共同主持。全球研究5G的合作組織,包括ITU-R、歐盟的5GPPP、日本ARIB、韓國5G Forum、中國臺灣新世代無線通訊研發(fā)聯(lián)盟等齊聚一堂,中國移動和NTT DOCOMO等中外運營商、中興和愛立信等中外設備商、東南大學/Osaka大學等中外院校輪番發(fā)言,共同探討5G技術和應用需求為導向,并在FUTURE FORUM下設立5G SIG工作組,建立起長期的國際性的交流合作機制,以促進中國與世界5G技術和標準的相互融合與共同發(fā)展。這次峰會也奠定了5G的全球化合作的基礎。
2014年2月國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)5G二期項目,在一期項目的基礎上,重點開展涉及未來5G發(fā)展的關鍵性技術研究:
1.研制可靈活配置且吞吐率達10-100Gbps的5G基站軟試驗平臺,為開展5G初期技術試驗與驗證體提供基礎性手段;
2.探索毫米波頻譜資源的開發(fā)利用,開發(fā)超傳輸速率達10Gbps的室內(nèi)超大容量無線通信系統(tǒng);
3.研究不同體制環(huán)境下的無線網(wǎng)絡虛擬化技術,大幅度提高網(wǎng)絡資源利用率并為移動用戶提供最佳體驗;
4.研究無線接入網(wǎng)絡安全技術;
5.研究新型調(diào)制編碼技術。
中國政府開始資助5G關鍵技術原型樣機的研發(fā)。通過這兩期項目,中外運營商、設備商和高等院校都積極參與到中國主導的5G技術研究和樣機研發(fā)中來。
時間:2014年11月
地點:北京
FUTURE論壇5G峰會,發(fā)布了中國第一個5G技術白皮書,涵蓋了用戶需求和應用場景、傳輸技術、網(wǎng)絡構架、評估測量等技術領域,并對5G網(wǎng)絡能力給出了性能指標:
峰值速率≥ 10Gbps
最小保證速率≥ 100Mbps
連接數(shù)密度≥ 1M connections/ km2
流量密度≥ 10 Tbps/ km2
空口時延≤ 1 ms
端到端時延≤ 10 ms
移動速度支持500km/h
頻譜效率提升5-10倍
能效效率提升100倍
成本效率提升100倍
同時在5G技術白皮書明確指出,5G 研究應逐步集中到如下幾個候選技術:
空口技術:EE-SE 聯(lián)合設計,大規(guī)模天線,全雙工,新型多址,新波形,新型調(diào)制編碼,軟件定義空口,稀疏挖掘,高頻段通信以及頻譜共享與靈活利用
網(wǎng)絡技術: C-RAN, 軟件定義網(wǎng)絡/網(wǎng)絡功能虛擬化(SDN/NFV),自組織網(wǎng)絡(SON),超密集網(wǎng)絡(UDN),多網(wǎng)融合(multi-RAT),以及直接通信D2D
此外還包括可穿戴式設備、M2M 和網(wǎng)絡安全等關鍵技術。
這些新技術對技術評估和測試方法帶來的挑戰(zhàn)需明確和快速解決。
自此,中國對5G的需求、KPI、關鍵技術識別都已經(jīng)初步完成。
2015年9月 北京IMT-2020(5G)推進組與歐盟5G基礎設施協(xié)會(5GPPP)正式簽署合作備忘錄,中國歐洲打算聯(lián)合引領5G的征途正式開啟。
2016年1月 北京IMT-2020組織的中國5G技術研發(fā)試驗正式啟動。在工信部的主導下,中國的5G研發(fā)試驗將分為兩步進行實施:第一步為技術研發(fā)試驗(2015-2018),由中國信息通信研究院牽頭組織,運營企業(yè)、設備企業(yè)及科研機構共同參與;第二步為產(chǎn)品研發(fā)試驗(2018-2020),由國內(nèi)運營企業(yè)牽頭組織,設備企業(yè)及科研機構共同參與。第一步又分為三個階段,第一階段是5G關鍵技術驗證,主要內(nèi)容為單點關鍵技術樣機性能測試;第二階段是5G技術方案驗證,主要內(nèi)容是融合多種關鍵技術,開展單基站性能測試;第三階段是5G系統(tǒng)驗證,主要內(nèi)容是5G系統(tǒng)的組網(wǎng)技術性能測試以及5G典型業(yè)務演示。通過5G研發(fā)試驗,對5G 各項關鍵技術進行充分的研究和論證,將有競爭力的方案進行標準化推動,同時也將產(chǎn)業(yè)化的難點和重點摸清楚,提前規(guī)劃和布局,從而加快產(chǎn)業(yè)化進程,實現(xiàn)2020年商用的目標。
時間:2016年5月
地點:北京友誼賓館
第一屆全球5G大會開幕,工信部苗圩部長親臨致辭。會上,中國5G研發(fā)試驗第一階段的結果得到披露,5G高頻、低頻等關鍵技術樣機的測試指標讓業(yè)界振奮。
從2012年到2016年已走過4個年頭,中國5G從蹣跚學步到健步如飛,整體研發(fā)進程加快,進入到技術標準研究及研發(fā)試驗的關鍵階段。3GPP在2016年啟動5G標準研究工作。我國也于2016年初啟動了5G技術研發(fā)試驗,支撐5G標準研制。
那么,中國5G后續(xù)該怎么發(fā)展呢?還需要從國家政策、支持、監(jiān)管等方面來進行研讀。
宏觀政策
2016年7月27日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)的《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》(以下簡稱《綱要》)正式對外發(fā)布。該綱要是根據(jù)新形勢對《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》的調(diào)整和發(fā)展,是規(guī)范和指導未來10年國家信息化發(fā)展的綱領性文件,為未來十年信息化領域規(guī)劃、政策制定提供了重要依據(jù)。未來十年是第五代移動通信(5G)技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵時期,《綱要》也可以作為我國發(fā)展5G的指導綱領。
《綱要》基于通信行業(yè)十年來的發(fā)展成果,對通信行業(yè)提出了新的目標和期望。在報告中,通信行業(yè)相關的關鍵字主要出現(xiàn)在《綱要》的第二部分"戰(zhàn)略目標"以及第三部分"大力增強信息化發(fā)展能力"中。其中"移動通信"出現(xiàn)了7次,"固定寬帶"出現(xiàn)了2次,"第三代移動通信(3G)"出現(xiàn)了1次,"第四代移動通信(4G)"出現(xiàn)了1次,"第五代移動通信(5G)"出現(xiàn)2次??梢?,移動通信,在國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略中具有相當重要的地位。
《綱要》在第二部分"指導思想、戰(zhàn)略目標和基本方針"的第二條"戰(zhàn)略目標"的最開始,就明確提出了通信行業(yè)的發(fā)展目標和方向:"到2020年,固定寬帶家庭普及率達到中等發(fā)達國家水平,第三代移動通信(3G)、第四代移動通信(4G)網(wǎng)絡覆蓋城鄉(xiāng),第五代移動通信(5G)技術研發(fā)和標準取得突破性進展。"這里可以看出,國家對5G的目標要求還是非常高的,不僅僅要在技術研發(fā)上取得突破性進展,還要在標準上有突破性進展。研發(fā)如何取得突破性進展?我想,必須要有自主創(chuàng)新的技術。從目前的情況看,我們國家在新波形、新多址、新編碼等核心技術方向上都已經(jīng)有非常不錯的研究成果,也獲得了業(yè)界的廣泛關注。但如何把不同廠家的不同技術研究成果進行融合并形成標準,這是個需要好好研究的問題,也是個非常值得關注的問題。
《綱要》在第三部分"大力增強信息化發(fā)展能力"的第二條"加強未來網(wǎng)絡長期演進的戰(zhàn)略布局和技術儲備,構建國家統(tǒng)一試驗平臺。積極開展第五代移動通信(5G)技術的研發(fā)、標準和產(chǎn)業(yè)化布局。"國家特意強調(diào)構建國家統(tǒng)一試驗平臺,并希望以此來推動5G的研發(fā)、標準和產(chǎn)業(yè)化布局。我們欣喜地看到,在國家統(tǒng)一試驗平臺上,全球的終端商、設備商、運營商、儀表商、研究院所等都紛紛加入,頗有萬邦來朝的感覺。但我們?nèi)绾尾拍苈鋵崌乙蟮?,積極開展研發(fā)、標準和產(chǎn)業(yè)化布局,不走過場,也需要好好得研究。同時需要注意的是,這是中國的信息化發(fā)展綱要,不是全球的信息化發(fā)展綱要。我想,我們國家大概不會太關心全球的研發(fā)、標準和產(chǎn)業(yè)化布局,更不會想著要把研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化布局到海外。這就要求國家統(tǒng)一試驗平臺,而且這個平臺不僅僅是一個被動的試驗平臺,而要有一個完整的設計,主動得從芯片、器件、終端、系統(tǒng)、網(wǎng)絡、應用、儀表等全方位推進研發(fā)、標準和產(chǎn)業(yè)化布局,等5G商用時,我們國家的5G產(chǎn)業(yè)鏈也真正成熟。
產(chǎn)業(yè)引導
我們都知道,從2016年起,5G從國家863計劃的技術研究階段轉(zhuǎn)移到"新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)"國家科技重大專項進行產(chǎn)業(yè)化支持。這意味著以科技重大專項為主的5G國家產(chǎn)業(yè)引導支持開始了。
2016年科技重大專項,5G成為其中的重要內(nèi)容,聚焦在5G重點場景、支持重點關鍵技術方案、關鍵器件研發(fā),為國際標準化推動做好準備。主要包括:5G總體及關鍵器件、5G無線技術、5G網(wǎng)絡與應用三個部分。
1.5G總體及關鍵器件:針對3GPP國際標準研究推進、高性能AD/DA、基站功率放大器等關鍵器件;
2.5G無線技術:布局兩個典型場景,包括高速廣域覆蓋、低功耗大連接;三個重點關鍵技術方案,包括高頻段、超密集組網(wǎng)、新型多址技術。
3.5G網(wǎng)絡與應用:設置5G無線接入網(wǎng)架構研究,針對高精度定位、自動駕駛對5G技術及組網(wǎng)的研究。
可以看到,國家高瞻遠矚地在關鍵器件、核心技術及應用上進行了全面布局??梢哉f,通過第一期5G科技重大專項的實施,基本可以完成核心技術驗證和關鍵器件的研制。
預計2017年的重大專項將繼續(xù)聚焦在5G技術研發(fā)與標準化、5G設備樣機研發(fā)及試驗、布局5G高頻關鍵設備模塊研發(fā)和知識產(chǎn)權等總體研究上,為推動國際標準化奠定基礎。坊間傳說主要包括: 5G無線技術、5G網(wǎng)絡與應用、5G關鍵設備模塊及平臺三個部分。
1.5G無線技術:開展5G系統(tǒng)樣機、終端芯片樣片研發(fā);進行三個組網(wǎng)技術(eMBB、mMTC、uRLLC)研發(fā)與標準化;
2.5G網(wǎng)絡與應用:進行網(wǎng)絡關鍵技術與標準化,包括網(wǎng)絡切片、新型移動性管理、網(wǎng)絡邊緣計算等;并開展5G網(wǎng)絡安全技術及加密算法研發(fā)與標準化;
3.5G關鍵設備(儀表等)模塊及平臺:支持大規(guī)模信道模擬器、終端模擬器等儀表開發(fā);支持關鍵設備模塊研發(fā),包括基站高頻段功放及濾波器、終端功放等。
可以看出,國家進一步細化了5G樣機的應用場景,著重在三個場景的組網(wǎng)技術及網(wǎng)絡技術的產(chǎn)業(yè)化布局,更加貼近商用需求。同時前瞻性的對測試儀表進行了布局,保證了產(chǎn)業(yè)鏈的完整。希望國家能夠?qū)?G產(chǎn)業(yè)化專項進行支持,不僅不要中斷,更要加大力度。
3頻率監(jiān)管
兵馬未動,糧草先行。5G技術研發(fā)和發(fā)展的一個核心問題,就是需要有充足的頻譜資源作為支撐。在9月7日舉辦的中國無線技術與應用大會上,工業(yè)和信息化部無線電管理局副局長闞潤田表示,5G不宜采取獨占頻率資源的做法,也不會為5G分配全國性的頻段,并且有可能在同一個頻段上頒發(fā)兩張或者三張牌照,以提高頻譜資源利用率。
"在規(guī)劃和分配5G系統(tǒng)頻率時,基于6GHz以上高頻段的不同業(yè)務共享是大勢所趨。"闞潤田解釋道,"由于5G系統(tǒng)在中、高頻段需要大的連續(xù)頻帶,必然涉及到較多的其他無線電應用,因此不宜再采取3GHz以下低頻段IMT系統(tǒng)實質(zhì)上全國范圍內(nèi)獨占頻率的做法。"與此同時,中高頻段的電波傳播特性有利于實現(xiàn)頻率的復用和系統(tǒng)共存,5G系統(tǒng)采用的天線技術也為頻率共享提供了新的實現(xiàn)手段。"當然,要想實現(xiàn)頻譜共享,就必須解決兩個或兩個以上不同業(yè)務的兼容問題。"闞潤田表示。其實,美國為5G劃分的頻率中,有一些高頻資源已經(jīng)有衛(wèi)星業(yè)務在使用,為此,其在技術、操作層面及規(guī)則制定上采取了一些措施,包括控制在許可牌照區(qū)域內(nèi)地球站的數(shù)量和設臺位置,制定協(xié)調(diào)等值線等等,從而實現(xiàn)了衛(wèi)星業(yè)務和IMT業(yè)務的頻譜共享。
無線電管理當局的無奈從中可見一斑,低頻段黃金頻率無法有效使用,高頻段又被各種衛(wèi)星分割占據(jù),使得無法為5G拿出一個足夠?qū)挼目捎脦?,逼得監(jiān)管當局只好提出頻譜共享。
真得很期待,咱們國內(nèi)有個組織或者有個院士,能站出來協(xié)調(diào)解決5G和衛(wèi)星通信及軍用通信的頻率使用問題。
這樣,想必能大大加速中國5G的產(chǎn)業(yè)化進程,也一定是件青史留名、功德無量的事情。





