每日經濟新聞 2016-12-11 22:46:07
在2G、3G到4G的演進的時間軸上,移動通信網絡保持10年更迭的周期。蘋果帶動的移動互聯網商業模式爆發支撐了3G、4G網絡的長期勃興。而更快的視頻傳輸和海量的物聯網連接需求以及虛擬現實、無人駕駛技術等未來產業的火苗,倒逼5G網絡商用快速落地。
每經編輯 孟慶建
每經記者 孟慶建 每經編輯 吳悅
在2G、3G到4G的演進的時間軸上,移動通信網絡保持10年更迭的周期。蘋果帶動的移動互聯網商業模式爆發支撐了3G、4G網絡的長期勃興。而更快的視頻傳輸和海量的物聯網連接需求以及虛擬現實、無人駕駛技術等未來產業的火苗,倒逼5G網絡商用快速落地。
技術變革也在顛覆以往的通信市場巨頭之間的角色定位。相比3G、4G網絡,5G撬動的萬物互聯蛋糕巨大;“同一個世界,同一張5G”意味著規則制定者們的角色重新洗牌,也意味著5G網絡掀起的投資浪潮中,2G和3G網絡是否面臨退出,用戶攜號轉網的技術壁壘進一步降低,都將改寫商業世界的秩序。
5G帶來哪些方面的改變?3GPP如何規劃5G網絡標準的推進時間?數據信道標準方案率先獲選的高通和華為之間有怎樣的合作和競爭?《每日經濟新聞》記者日前專訪了高通中國研發中心負責人侯紀磊,對以上問題詳細做了解讀。
5G帶來什么改變?
市場普遍印象中5G和4G相比,速度更快、時延更低。顯然對被賦予掀起信息革命重任的5G網絡,僅有這些是不夠的。那5G網還會帶來哪些改變?
侯紀磊認為,5G是一個面向未來的、統一的連接平臺。統一性可以體現在三個方面。第一個方面是多樣化的服務,包括增強型移動寬帶、關鍵業務型服務,和海量物聯網;第二個方面是在頻譜方面,5G對頻譜和超寬帶的需求要把4G時代2GHz至3GHz的頻譜范圍大幅擴增到30GHz、40GHz甚至到70GHz或80GHz;第三個體現是在網絡部署,5G時代僅有宏基站不足以支撐,將來城市、鄉村、密集小區將有更多的5G基站、小基站靈活部署,并通過統一的架構實現。
速度和時延方面,侯紀磊表示,目前4G網絡傳輸速度能達到10Mbps或20Mbps,5G時代將能到達每秒數千兆比特。這意味著網絡速率幾十甚至過百倍的提升,實現相比4G十倍的吞吐量,將端到端時延降到4G的十分之一,連接密度提高十倍,傳送單個比特信號所占用頻譜的效率也能提高三倍,數據容量和網絡效率大幅度提升。
如何實現比4G更大的吞吐和傳輸速率?“第一個方面是大規模MIMO技術(多天線的輸入、輸出)。目前全世界比較通用的LTE網絡中絕大多數是2根傳輸天線對應2根接收天線,5G希望可以在發送端做到128根甚至是256根天線,這主要依托于宏基站和小基站的整體部署;第二個方面是對毫米波的支持。到毫米波范疇,相當于原來4G載波帶寬的10倍、20倍甚至是50倍,這就相當于大幅擴寬高速公路的通道寬度;第三個方面是靈活獨立的TDD設計。相對于FDD模式,可根據數據流的特點靈活、及時地進行切換;另外一個是先進信道編碼,3G和4G網絡大量采用Turbo碼;5G時代數據信道將采用LDPC碼,控制信道則將采用Polar碼。
“比較直接的,終端芯片在網絡連接方式上需要重新設計,5G時代手機需要支持毫米波傳輸,理論上需要做到16根甚至32根天線,如何非常小型化地把天線集成在手機里面同時兼顧手機外形的設計和構造,是需要考慮的,傳輸速率達到千兆級的時候,對手機電池肯定也是一個很大的挑戰。”侯紀磊表示。
5G商用時間和4G的角色
外界普遍關心的是,5G推進時間節奏是怎樣的?
侯紀磊表示,按照3GPP組織推進節奏,2016年到2020年是5G標準落地的完整周期,現在正處于R14研究項目階段。到了2017年3月份,研究項目階段結束,會進入工作階段,分R15、R16、R17三個時間段,很多關鍵技術的選型、參數配置和具體設計方案的定型都會在工作項目階段進行敲定。
從5G新標準節奏看,R15是非常關鍵的一步,主要解決的是增強移動寬帶的問題,包括毫米波、大規模天線陣列技術使用,而關鍵業務型服務類別,是把大部分工作都放在R15做還是放在R16做,還在討論,在R16、R17兩個階段主要解決的是海量物聯網的方向。
當2018年9月份R15工作項目完成的時候,5G的技術方案就可以交給一些廠商進行生產和設計自己使用的系統。目前大家公認的時間點是在2019年下半年,運營商可以商用部署。比較激進的如日本、韓國運營商認為2019年下半年就要開始5G的商用部署。還有的運營商可能會認為從市場情況以及他們對4G網絡的投資回報來看,2020年更合適一點,比如中國移動。
在5G向前發展的同時,4G在5G演進的過程中將是什么樣的定位?高通認為,無論從標準還是網絡部署的層次上,4G與5G會并行發展。“超寬帶業務將更多由5G去承載,相對成熟的4G則將對很多新型的垂直市場提供支持,比如窄帶物聯網、增強型廣播業務和車聯網,都是將來LTE演進非常重要的方面。”
在5G標準初期形成和初步商業模式實現的階段,雙連接的模式非常重要。5G的信令建立和后端核心網連接還是要依賴于4G核心網絡,當5G網絡部署越來越密集的時候,5G才可以部署自己的核心網。
高通、華為的合作與挑戰
5G網到來,2G和3G網絡是否可以退出了?
侯紀磊表示,隨著5G落地、4G成熟,考慮到網絡維護的復雜度和網絡遷移成本的控制,2G、3G網絡會逐漸退出。目前一些運營商2G系統已經在被遷移或者替換,2G被替換的過程會比較快,3G對語音的支持比較好,“從語音服務的角度,我們認為3G在相當長的時間內還會依然存在。直到4G網絡覆蓋做得足夠好的時候,3G也有可能會被替代,但這也許會在十年之后。”
有業內人士對《每日經濟新聞》記者分析,因為高通在3G標準上長期占據主導地位,大量3G網絡標準是手機市場長期存在“高通稅”的主要基礎。如果3G網絡退出,那么隨著4G和5G網絡標準上參與方的增多,高通收取專利費用的基礎也會削弱。因此高通在5G網絡標準上希望拿到更有利的主導地位。
在5G標準形成的過程中,每個企業都希望扮演重要的角色,但沒有企業認為彼此之間是對手,也因此,華為提交的極化碼方案獲選控制信道時,華為并不希望被過度解讀。
那么,高通怎樣看待和華為的關系?在5G標準制定過程中是否有“場外因素”及利益的平衡?
侯紀磊稱,11月份3GPP確定了eMBB(增強移動寬帶)的場景,數據信道上不論大包還是小包都使用LDPC碼,控制信道使用Polar碼。這只是確定了LDPC碼和Polar碼這兩種碼分別被使用,但這兩種碼的設計細節和設計方案都需要相當長的時間來確定。
“3GPP長久以來是大家公認的全球平臺,標準選擇重要的原則是技術驅動,當這種驅動達到某一個階段,技術與技術之間有相對優劣性的時候,大家也會形成一種共識。在標準里面,高通認為和各參與方合作性永遠是要大于競爭性的,這也是3GPP為什么能從3G、4G走到5G,甚至以后的6G。很重要的一個原因在于,產業共鳴也是大家更重要的一個目標。”侯紀磊表示。
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