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5G离我们还有多远?中国与世界有多大差距?

2017年5月17日 12:31  CCTIME飞象网  作 者:付亮

文/付亮

说道通信,5G是非常火的一个词,虽然到现在,5G标准还未完全确定,但是包括我国在内的多个国家都已经明确将第一时间(2020年或更前)开始大规模商用,中国移动和中国电信都明确了将在2018年开展商用实验。5G是什么?离我们还有多远?规模商用还有哪些问题要解?中国与世界领先水平有多大差距?

一、5G是什么?

第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G,也就是4G的下一代技术。到目前为止,5G的标准还没有确定,但5G的目标10Gbps峰值速率、小于1ms的空口时延和大于100万连接,各厂家都在积积极朝此方面努力。大致可以想象,5G的特点是网速是4G的100倍,各种高清影视都非常通畅,反应时间几乎是实时的,远程自动控制成为可能,同时使用成本将比4G低10倍以上,真正可以实现无时无刻不联系,低成本、高速度、多媒体实时互动。

国际无线标准化机构3GPP定义了5G的三大场景:eMBB,mMTC和URLLC。eMBB:3D/超高清视频等大流量移动宽带业务;mMTC:大规模物联网业务;URLLC:如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。去年底,华为主推的PolarCode(极化码)方案被3GPP确定为5G eMBB场景的控制信道编码方案,这是我国企业第一次出现在全球移动通信技术主导者的行列。

二、5G离我们还有多远?

根据国际电信联盟(ITU)的规划,2018年将最终确定5G标准,2020年5G将具备规模商用条件。目前全球领先的厂商都是按这个进度努力,而且进展顺利,按期完成可能性很大。而且一些厂商已经在积极的将5G研发的技术成果用在4G上,如华为、爱立信的4.5G,中兴通讯的pre5G。

但是,我们也应该看到,离5G规模商用还有不小的距离。标准还未最终确定。与3G包含WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA三个标准,4G虽然是一个标准LTE,但采用两种不同的信号传输控制方式,FDD(Frequency Division Duplexing,频分双工),采用两个对称的独立信道,一个用来向下传送信息,另一个用来向上传送信息。而TDD (Time Division Duplexing,时分双工),发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行的,彼此之间采用一定的保证时间予以分离。虽然到现在各厂家对5G标准的理解还有不少差异,都希望采用更有利于自己的技术,不过大家一个共识并没有变化,那就是,希望达成一个统一的标准,从而更有利于技术成熟和低成本,这就使得在5G标准的谈判变得更为微妙。

在与高通的争夺中,华为主推的极化码方案被确定为eMBB场景的控制信道编码方案,但其他相关领域的博弈还在进行中。根据过去几代通信技术的发展规模,标准确定后一年左右,终端芯片批量供货,再经过一年左右的时间,手机具备大规模供货条件。从目前的进展看,2020年规模商用难度不小。不过由于5G包含多个场景,由于物联网、自动驾驶、制造机器人等对终端要求低于智能手机,因此可能在这些领域率先具备规模商用的条件。

5G规模上哟娜的另一个障碍是频段,目前5G使用的频段全球也并没有统一,采用较高频段的话,实现连续覆盖需要大量的基站,很难规模覆盖,而如果想回收利用目前已有的频段,更多的环境不同,可回收的频段也有很大的差异。

三、中国与世界在5G上的差距有多大?

从技术角度看,从2G、3G到4G、5G,中国通信业在世界上的话语权有了明显的不同,2G标准,我们只能被动跟随,3G标准,我们通过差异化实现了突破。4G标准,TDD的频谱的有效利用优势,助推我国主导的TD-LTE被世界上不少运营商接受。5G标准,我们的华为、中兴、中国移动等已经从参与者变成了引领者,在国际上的话语权有了明显的增加,相关的核心专利技术占比不断增加。不过已应该看到,在一些关键零部件上,如芯片、测试设备等,我国企业的竞争力还有一定的差距。

从商用进程看,我国3G牌照发放与世界领先的国家相差了近10年,4G牌照发放,与世界领先的国家相差了4年,而5G牌照的发放,很可能与世界领先的国家同步。作为世界上最大的单一体通信市场,我国率先发牌,对推动我国通信产业提升国际竞争力是强有力的支撑。

四、有了4G,还需要5G吗?

其实,这是个伪命题。首先,4G速度不够快。我们看到运营商宣传的4G网速是100Mbps、150Mbps,4G+可以达到450Mbps,这实际指的都是理论最高速度,并不足以支撑我们的正常使用,例如我们在会场、体育场等人流密集的地方,网速会很慢。此外,4G的流量成本还很高,这使得我们下载大文件时还考虑在WIFI下。5G网络将解决这个问题。

此外,5G的另一个突破是时延(也就是反应时间)大幅缩小,这使得自动驾驶、远程控制、万物互联等具备规模商用条件。

五、5G很快商用了,电信运营商的4G网络是不是浪费了?

我国3G、4G、5G发牌的间隔时间较短,而不是像世界领先的国家那样保持较好的间隔,这说明我国正在快速追赶,这种情况下,我国用户结构表现出了不同的特征。例如,我国3G用户在移动用户中的占比,一直未能超过30%,现在已经不足10%,连2G用户的一半都不到。这对我国运营商的网络投资回收确实带来了一定的压力,尤其是资金压力较大的中国联通和中国电信,这是从追赶-引领的代价,应该接受。而且,5G对4G的替代,将从热点地区逐步开始,4G作为主流通信技术还将存在多年,运营商合理安排好投资,资金压力并不大。

编 辑:王洪艳
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