5G有望2020年商用 頻譜利用率有待提升

 4G剛剛走近普通消費(fèi)者，5G就已經(jīng)在到來的路上。在近日舉辦的2015IMT-20205G峰會上，中國信息通信研究院發(fā)布了《5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)白皮書》，預(yù)計(jì)到2020年，5G網(wǎng)絡(luò)有望大規(guī)模商用。5G的到來，意味著人們的經(jīng)濟(jì)生活將從過去的移動互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到“萬物互聯(lián)”。相比于3G/4G，5G的意義不僅在于網(wǎng)速的提升，更值得期待的是，通過高速移動寬帶創(chuàng)造出的低時(shí)延、高可靠場景，將被應(yīng)用于移動醫(yī)療、無人駕駛等領(lǐng)域，掀起信息通信應(yīng)用的革命。

信息通信技術(shù)的更新?lián)Q代需要技術(shù)進(jìn)步、市場需求以及發(fā)展政策等多方面合力推動，5G從試驗(yàn)網(wǎng)的探索、應(yīng)用的開發(fā)到正式商用還面臨著諸多挑戰(zhàn)。尤其當(dāng)前國內(nèi)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)多方共存，在移動通信頻譜資源日益短缺的背景下，5G網(wǎng)絡(luò)的頻譜劃分將是一個(gè)難題。

4G網(wǎng)絡(luò)未普及5G已將至

移動通信從1G到4G，每次的演進(jìn)都給人們的日常生活帶來了翻天覆地的變化，從4G到5G，將醞釀著怎樣的改變?據(jù)英國《每日郵報(bào)》報(bào)道，英國薩里大學(xué)的科學(xué)家在今年初研發(fā)了最新、最快的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，每秒可傳送約125GB的數(shù)據(jù)，比目前的4G技術(shù)快了6.5萬倍!如果用下載電影來形容這樣的網(wǎng)速，那就是每秒可下載現(xiàn)在的30部電影。

盡管通信業(yè)內(nèi)對5G的定義還有些“說不清道不明”，但是電信設(shè)備廠商、運(yùn)營商等產(chǎn)業(yè)鏈上的主導(dǎo)廠商都將5G的研究重點(diǎn)放在了關(guān)鍵性技術(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和統(tǒng)一上。比如華為提出5G網(wǎng)絡(luò)的三大特征：網(wǎng)絡(luò)傳輸速度比4G快10-100倍、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延從4G的50毫秒縮短到1毫秒、滿足1000億量級的網(wǎng)絡(luò)連接。這樣的概括基本得到了業(yè)內(nèi)認(rèn)可。

4G剛剛開始普及，各大廠商就已經(jīng)在5G上摩拳擦掌，目前對5G的研究是否過早?從通信業(yè)的發(fā)展軌跡看，除1G以外，其他的不同代際網(wǎng)絡(luò)制式都是共存的，換代的時(shí)間越來越短。1G、2G、3G、4G之間的換代間隔時(shí)間分別為12年、10年、8年，因此，從4G到5G，預(yù)計(jì)只要6年。事實(shí)上，國內(nèi)三大運(yùn)營商已投入巨資進(jìn)行5G的研究，目前已經(jīng)在5G需求、愿景、關(guān)鍵技術(shù)等方面取得了積極的進(jìn)展。而華為、中興、愛立信等設(shè)備商也在全力開發(fā)5G技術(shù)，這些技術(shù)將支撐移動連接的未來。大多數(shù)公司希望2018年能測試某種5G技術(shù)。

誰在5G研究方面走得越快、越好，誰就能夠在未來的市場競爭中占得先機(jī)。據(jù)工信部通信發(fā)展司司長聞庫介紹，目前歐洲、日本、韓國、中國的5G研發(fā)速度可以說是全球最快的，國內(nèi)兩年前成立的專門從事5G研發(fā)的IMT-2020工作組，目前在5G技術(shù)探討與應(yīng)用分析上已有較大進(jìn)展。而愛立信亞太區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及無線技術(shù)與戰(zhàn)略總監(jiān)HakanOhlsen在接受媒體專訪中也認(rèn)為，“從技術(shù)、樣品研發(fā)到應(yīng)用場景的定義、標(biāo)準(zhǔn)的制定等，有關(guān)國家、國際組織和企業(yè)都在積極推進(jìn)，2020年商用是非?，F(xiàn)實(shí)可行的。”

調(diào)整模式應(yīng)對流量爆炸增長

根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)白皮書》，5G商用時(shí)間基本上可以劃分為：第一階段，到2015年底完成宏觀描述;第二階段是2016年到2017年底的技術(shù)準(zhǔn)備階段;第三階段，從2017年底開始，各國和國際組織可向ITU提交候選技術(shù)，并力爭達(dá)成一致，2020年底ITU將發(fā)布正式的5G標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)入商用。

就目前移動通信技術(shù)演進(jìn)來說，業(yè)內(nèi)存在著兩種4G向5G演進(jìn)的路徑：一是從現(xiàn)有的LTE演進(jìn)到LTE-A，進(jìn)而向5G推進(jìn);二是在WLAN技術(shù)上演進(jìn)，發(fā)揮其無線寬帶的更大性能。除此之外，不排除第三種路線，即LTE和WLAN之外的革命性技術(shù)。

對于普通消費(fèi)者來說，更關(guān)注的是5G將帶來怎么的改變。顯然，速率已經(jīng)不是5G要重點(diǎn)解決的問題。事實(shí)上，從3G開啟的移動寬帶之旅開始，移動數(shù)據(jù)傳輸速率就在不斷提升，現(xiàn)在已實(shí)現(xiàn)的高達(dá)1Gbps的速率，可以滿足絕大多數(shù)移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的需求。5G所要解決的問題將集中在改變以往以技術(shù)為中心的模式，實(shí)現(xiàn)以用戶體驗(yàn)為中心，即通過多種無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的融合，滿足數(shù)據(jù)流量爆炸式增長的需求。

基于5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式，業(yè)內(nèi)專家描述著這樣一幅場景：移動終端周圍的所有網(wǎng)絡(luò)、資源都可以按照需求輕松地“順手拈來”;亦或是吃著火鍋，吹著牛，無斷點(diǎn)的看著AV視頻。而我們只需解決電源問題，剩下的都將由網(wǎng)絡(luò)自動完成。當(dāng)然，這只是一個(gè)縮影，5G是移動通信發(fā)展的嶄新舞臺，當(dāng)“萬物互聯(lián)”通過5G網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)之時(shí)，用戶對信息生活的需求已經(jīng)從網(wǎng)絡(luò)本身轉(zhuǎn)移到各種智能化的應(yīng)用上。

數(shù)字洪流沖擊有限頻譜資源

正如工信部總工程師張峰在2015IMT-20205G峰會上所言，“5G應(yīng)用場景將從移動互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，需要全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和無線技術(shù)方向以同時(shí)滿足移動互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的需求，為解決5G多樣化應(yīng)用場景提供了保障，既帶來了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，也孕育了巨大的創(chuàng)新空間”。

5G將帶來怎樣的改變?目前來看還有很大的想象空間，但有一點(diǎn)是可以肯定的，數(shù)字洪流必然會伴隨著5G而來。流媒體、云、社交網(wǎng)絡(luò)、VOIP等的出現(xiàn)開始改變?nèi)藗兊纳?，使用戶對移動寬帶速率的需求極速提升，從而刺激著網(wǎng)絡(luò)管道流量的需求增長，移動通信頻譜的價(jià)值越發(fā)凸顯，頻譜資源的缺口也將越來越大。在全球頻譜資源日漸枯竭、建網(wǎng)成本日益增長的今天，移動通信發(fā)展向著越來越高的頻段索要頻譜。目前，3.5GHz已經(jīng)成為全球移動運(yùn)營商進(jìn)行LTE建網(wǎng)的關(guān)注焦點(diǎn)，而未來的5G，將于何處安身?

顯然，獲得更多的頻譜資源將成為推動5G發(fā)展的重要因素。單單從技術(shù)上來說，據(jù)了解，在目前的5G架構(gòu)技術(shù)上，華為提出的新空口關(guān)鍵技術(shù)在外場驗(yàn)證中，達(dá)到了提升頻譜效率300%的目標(biāo)。不過，對于國內(nèi)的電信運(yùn)營商來說，5G發(fā)展不僅僅需要考慮技術(shù)問題，當(dāng)中還有政策的博弈。要從容應(yīng)對4G向5G演進(jìn)帶來的產(chǎn)業(yè)格局的調(diào)整，業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，一方面要對原有頻譜資源進(jìn)行重耕，比如將原來的GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)清頻退網(wǎng)，用于更高效率的LTE;另一方面尋找新的頻譜資源，用于支撐移動寬帶業(yè)務(wù)的爆發(fā)性增長。一般而言，移動通信的原理是過高頻段在覆蓋和穿透能力方面欠佳，這無疑將大幅增加運(yùn)營商的建設(shè)和運(yùn)維成本，甚至是得不償失。如何獲得高效的頻譜資源，考驗(yàn)著國內(nèi)運(yùn)營商和監(jiān)管部門的政策制定。