說道通信,5G是非常火的一個詞,雖然到現在,5G標準還未完全確定,但是包括我國在內的多個國家都已經明確將第一時間(2020年或更前)開始大規模商用,中國移動和中國電信都明確了將在2018年開展商用實驗。5G是什么?離我們還有多遠?規模商用還有哪些問題要解?中國與世界領先水平有多大差距?
一、5G是什么?
第五代移動電話行動通信標準,也稱第五代移動通信技術,外語縮寫:5G,也就是4G的下一代技術。到目前為止,5G的標準還沒有確定,但5G的目標10Gbps峰值速率、小于1ms的空口時延和大于100萬連接,各廠家都在積積極朝此方面努力。大致可以想象,5G的特點是網速是4G的100倍,各種高清影視都非常通暢,反應時間幾乎是實時的,遠程自動控制成為可能,同時使用成本將比4G低10倍以上,真正可以實現無時無刻不聯系,低成本、高速度、多媒體實時互動。
國際無線標準化機構3GPP定義了5G的三大場景:eMBB,mMTC和URLLC。eMBB:3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業務;mMTC:大規模物聯網業務;URLLC:如無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠連接的業務。去年底,華為主推的PolarCode(極化碼)方案被3GPP確定為5G eMBB場景的控制信道編碼方案,這是我國企業第一次出現在全球移動通信技術主導者的行列。
二、5G離我們還有多遠?
根據國際電信聯盟(ITU)的規劃,2018年將最終確定5G標準,2020年5G將具備規模商用條件。目前全球領先的廠商都是按這個進度努力,而且進展順利,按期完成可能性很大。而且一些廠商已經在積極的將5G研發的技術成果用在4G上,如華為、愛立信的4.5G,中興通訊的pre5G。
但是,我們也應該看到,離5G規模商用還有不小的距離。標準還未最終確定。與3G包含WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA三個標準,4G雖然是一個標準LTE,但采用兩種不同的信號傳輸控制方式,FDD(Frequency Division Duplexing,頻分雙工),采用兩個對稱的獨立信道,一個用來向下傳送信息,另一個用來向上傳送信息。而TDD (Time Division Duplexing,時分雙工),發射和接收信號是在同一頻率信道的不同時隙中進行的,彼此之間采用一定的保證時間予以分離。雖然到現在各廠家對5G標準的理解還有不少差異,都希望采用更有利于自己的技術,不過大家一個共識并沒有變化,那就是,希望達成一個統一的標準,從而更有利于技術成熟和低成本,這就使得在5G標準的談判變得更為微妙。
在與高通的爭奪中,華為主推的極化碼方案被確定為eMBB場景的控制信道編碼方案,但其他相關領域的博弈還在進行中。根據過去幾代通信技術的發展規模,標準確定后一年左右,終端芯片批量供貨,再經過一年左右的時間,手機具備大規模供貨條件。從目前的進展看,2020年規模商用難度不小。不過由于5G包含多個場景,由于物聯網、自動駕駛、制造機器人等對終端要求低于智能手機,因此可能在這些領域率先具備規模商用的條件。
5G規模上喲娜的另一個障礙是頻段,目前5G使用的頻段全球也并沒有統一,采用較高頻段的話,實現連續覆蓋需要大量的基站,很難規模覆蓋,而如果想回收利用目前已有的頻段,更多的環境不同,可回收的頻段也有很大的差異。
三、中國與世界在5G上的差距有多大?
從技術角度看,從2G、3G到4G、5G,中國通信業在世界上的話語權有了明顯的不同,2G標準,我們只能被動跟隨,3G標準,我們通過差異化實現了突破。4G標準,TDD的頻譜的有效利用優勢,助推我國主導的TD-LTE被世界上不少運營商接受。5G標準,我們的華為、中興、中國移動等已經從參與者變成了引領者,在國際上的話語權有了明顯的增加,相關的核心專利技術占比不斷增加。不過已應該看到,在一些關鍵零部件上,如芯片、測試設備等,我國企業的競爭力還有一定的差距。
從商用進程看,我國3G牌照發放與世界領先的國家相差了近10年,4G牌照發放,與世界領先的國家相差了4年,而5G牌照的發放,很可能與世界領先的國家同步。作為世界上最大的單一體通信市場,我國率先發牌,對推動我國通信產業提升國際競爭力是強有力的支撐。
四、有了4G,還需要5G嗎?
其實,這是個偽命題。首先,4G速度不夠快。我們看到運營商宣傳的4G網速是100Mbps、150Mbps,4G+可以達到450Mbps,這實際指的都是理論最高速度,并不足以支撐我們的正常使用,例如我們在會場、體育場等人流密集的地方,網速會很慢。此外,4G的流量成本還很高,這使得我們下載大文件時還考慮在WIFI下。5G網絡將解決這個問題。
此外,5G的另一個突破是時延(也就是反應時間)大幅縮小,這使得自動駕駛、遠程控制、萬物互聯等具備規模商用條件。
五、5G很快商用了,電信運營商的4G網絡是不是浪費了?
我國3G、4G、5G發牌的間隔時間較短,而不是像世界領先的國家那樣保持較好的間隔,這說明我國正在快速追趕,這種情況下,我國用戶結構表現出了不同的特征。例如,我國3G用戶在移動用戶中的占比,一直未能超過30%,現在已經不足10%,連2G用戶的一半都不到。這對我國運營商的網絡投資回收確實帶來了一定的壓力,尤其是資金壓力較大的中國聯通和中國電信,這是從追趕-引領的代價,應該接受。而且,5G對4G的替代,將從熱點地區逐步開始,4G作為主流通信技術還將存在多年,運營商合理安排好投資,資金壓力并不大。