5G 背后:你不知道的事实和真相!
   来源:天极网     2018年12月26日 21:34

从 2016 年以来,5G 热度逐步攀升。作为下一代移动通信网络,如果用一个关键词来形容 5G,那就是 " 快 "。5G 不仅会极大地改变人们现有的生活和工作方式,提升通信效率,还可以加大很多前沿技术和产品落地的可能性。5G 牵动着许多企业的神经,足以改变移动通信产业的格局,甚至牵扯到国家利益。我们看到,无论是国外公司诸如高通、英特尔等,还是华为、中兴和联想等民族企业,以及各大电信运营商,都在积极布局 5G,力图在 5G 格局中抢占先机,获得最大利益。

笔者试图从从移动通信系统的演进、5G 技术和 5G 国际标准制定等不同的角度来阐述 5G,试图让你对它有一个更好的认识。

从大哥大到智能手机

1983 年,摩托罗拉第一部商用手机投放市场,其价格为 3995 美元,重 1.13 公斤,堪比 " 砖头 "。国人用 " 大哥大 " 来形容这种昂贵笨重的手机。当时,大哥大被视为财富和地位的象征,是许多人梦寐以求的东西。

拿着大哥大,两人就可以打电话,背后的技术是第一代蜂窝移动通信系统 ( 1G ) 。1G 是模拟蜂窝移动通信,但因为是模拟通信,抗干扰性差,同时简单的 FDMA 技术使得频率复用度和系统容量都不高。

后来,手机越来越小,性能逐渐增强,诺基亚、摩托罗拉手机品牌开始深入人心:这是 2G 时代。与 1G 不同,2G 是数字通信,抗干扰能力大幅提高。同时,2G 可以说对接下来的 3G 奠定了基础,比如分组引入和对空中接口的兼容性改造,让手机不再只有语音、短信等单一功能,还可以更有效率的接入互联网。

如果说 2G 只是让大家 " 尝鲜 ",那么 3G 网络才带来了真正意义上的改变。3G 网络能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

但是,3G 太慢,看视频不行、打游戏不行,4G 于是进入我们的视野,智能手机涌现。如果说 3G 让人们跨入互联网门槛,那么 4G 则刺激了互联网应用的繁荣,即时消息、网上购物、网上支付、在线视频和在线游戏等等应用层出不穷。

但是,万物互联、4K 和 8K 视频的实时播放、自动驾驶、远程医疗等等新场景和应用需求的出现,让 4G" 扛不住 ",于是人们又开始研究 5G,又称为第五代移动通信系统。

5G

与 4G 相比,5G 网速能达到每秒 15Gb。这意味着,可以秒下高清电影,在线游戏、实时高清视频和远程交互等都不是梦。

同时,5G 网络具有速率极高 ( eMBB ) 、容量极大 ( mMTC ) 和时延极低 ( URLLC ) 三个特征。比如 10Gbps 的峰值数据速率、1ms 空口传输时延、比 4G 提高 3-5 倍的频谱效率和每平方公里千兆的连接密度以及 100 倍的功效提升等。

可以想象,到 2020 年,5G 将为用户提供光纤般的接入速率," 零 " 时延使用体验,千亿设备的连接能力、超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务,实现 " 信息随心至 万物触手及 " 的愿景。

推进 5G 标准的两大国际组织

既然 5G 如此重要,那么许多国家和各大科技公司都在抢抓机遇,占领制高点,力争成为 5G 引领者。

与之前不同,国际组织一开始就积极推动相关标准制定,细化 5G 进程,力图实现标准化和全球化。具体说来,5G 标准化的组织主要是国际电信联盟 ( ITU ) 和第三代合作伙伴计划 ( 3GPP ) , 二者侧重点不同,共同推进 5G。

ITU:2015 年 6 月,该组织完成 5G 愿景的研究 ;2017 年 6 月完成 IMT-2020 ( 5G ) 最小技术指标要求的制定,确定 14 项性能指标的详细定义、适用场景等,并完成一系列支持 IMT-2020 候选技术提交及技术评估工作的关键文件。

3GPP:它是全球影响最大的通讯标准化机构,主要协调各组织形成通讯领域的标准制定。据悉,3GPP 明确 5G 将包含两个版本,2018 年 6 月完成 Release 15 ( R 15 ) ,2019 年 9 月完成 Release 16 ( R16 ) 。

其中 R 15 又分为两个子阶段,第一子阶段是 2017 年 12 月完成非独立组网 ( NSA ) 的 5G 标准 ; 第二子阶段是 2018 年 6 月完成可独立组网 ( SA ) 的 5G 标准。由此可见,5G 标准是一个非常浩大繁杂的项目

投票的自由 利益的纠葛

在 5G 标准的制定过程中,公司、行业、国家之间不断上演着利益纠葛与争夺。最近,网络上出现有关 " 联想公司在 5G 方案上没有投票给华为,而是投给了高通 " 的相关言论,把这家备受关注的科技企业推向了风口浪尖。

3GPP 关于 5G 标准制定的投票详情,我们可以通过官网获知详情。

由于 3GPP 是一个公开化的国际组织,因此有关三次会议的记录都有相应的文件。根据《三联生活周刊》的报道,在 2016 年 8 月第一次会议上,LDPC、Polar 和 Turbo 三种编码方案被正式提出。在 LDPC 上,高通占有 70% 的专利,Polar 上,华为占大部分,这三次会议争夺的焦点就是 " 数据信道编码 " 和 " 控制信道编码 " 这两块。

其中,Turbo 编码基本满足不了 5G 对网络的苛刻要求,LDPC 在 " 数据信道 " 的优势突出,Polar 在 " 控制信道 " 上的优势也明显。

第一次会议投票,并没有出现联想公司。第二次会议中,联想支持了高通主导的 LDPC 方案,最终结果是 15 家公司支持 LDPC 方案,支持 Polar 方案的只有华为,支持 Turbo+LDPC 的有 5 家公司 ( 多为日韩企业 ) ,支持 LDPC+Polar 的有 17 家 ( 多为中国企业 ) 。

但是,第二次会议并没有做出最终决定。在第三次会议中,支持 LDPC 的有高通、三星、诺基亚等 33 家公司,而支持 Polar 则有华为、中兴、小米、联想等中国 57 家企业。

虽然支持华为 Polar 的票数多,但是投票权比重不够,比如联想和摩托罗拉的投票权可能不足诺基亚的三分之一。因投票权比重不高,最终还是由 LDPC 方案拿到了 5G 移动宽带数据信道的全部份额。

而在控制信道方面,华为 Polar 方案以绝对优势,获得了胜利 !

5G 已来 国家之间的竞争

如果说,3GPP 关于 5G 标准的制定,更多是科技公司和行业之间的竞争,那么国家之间在 5G 方面的较量可能更加激烈。

早在 2016 年 7 月,美国联邦通信委员会 ( FCC ) 通过将 24GHz 以上频谱用于无限宽带业务的规则法令,同时对 600MHz 频段进行反向拍卖,开展 3.5GHz 频段共享试验,实现 5G 高低频频谱布局。

韩国则计划在平昌 2018 年冬季奥运会提供基于 " 非 3GPP" 规范 ( OTSA 规范 ) 的 5G 服务,日本也计划在东京 2020 年夏季奥运会期间举办 5G 商业发布会。而欧盟在 2016 年 11 月 10 日,欧盟委员会无线频谱政策组发布欧洲 5G 频谱战略,确定 5G 初期部署频谱。

中国在 5G 方面也是有所行动,在《" 十三五 " 规划纲要》中指出," 要加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施,积极推进 5G 发展,于 2020 年启动 5G 商用。"

2013 年 2 月,成立 IMT-2020 ( 5G ) 推进组,这是集合国内产学研界多方技术力量成立的 5G 移动通信技术研究组织。2014 年 5 月,该组织发布《5G 愿景与需求白皮书》;2015 年 5 月,IMT-2020 发布《5G 网络技术架构》白皮书等等。

写在后话:

作为下一代通信技术,5G 影响深远,意义重大。对消费者来说,可能意味着更方便的生活和工作 ; 对 5G 产业链上的企业来说,这意味着新机会、新市场。因此,不管是企业,还是国家,都会在这场 5G 争夺战中使出浑身解数,获取最大利益 !

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