5G時(shí)代需要新的商業(yè)模式，國產(chǎn)芯片將不再落后

　　隨著(zhù)運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )重構，NB-IoT/eMTC將商用使能垂直行業(yè)，網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)推動(dòng)C-V2X發(fā)展，以及業(yè)界對網(wǎng)絡(luò )切片、邊緣計算等展開(kāi)深入探索和部署，預示著(zhù)面向5G商用更進(jìn)一步。

　　與此同時(shí)，3GPP也加速了5G標準化現階段的進(jìn)程：

　　2017年12月完成Rel.15非獨立組網(wǎng)5G新空口技術(shù)標準，以及完成5G網(wǎng)絡(luò )架構標準化，滿(mǎn)足美韓日激進(jìn)運營(yíng)商需求;

　　2018年6月完成獨立組網(wǎng)5G新空口和核心網(wǎng)標準化，支持eMBB和uRLLC兩大場(chǎng)景，滿(mǎn)足2020年5G初期商用需求;

　　2019年9月，支持增強型移動(dòng)寬帶(eMBB)、海量物聯(lián)(mMTC)、高可靠通信(uRLLC)三大場(chǎng)景， 滿(mǎn)足全部ITU技術(shù)要求。

　　NB-IoT商用是進(jìn)入5G時(shí)代的信號

　　在國際上，歐盟2018年啟動(dòng)5G規模試驗，力爭2020年實(shí)現5G為垂直行業(yè)服務(wù);2017年， Verizon在美國將啟動(dòng)部分5G “商用”;2018年初，韓國冬奧會(huì )啟動(dòng)5G預商用試驗;2020年7月，東京奧運會(huì )實(shí)現5G商用。

　　在我國《十三五規劃綱要》中提及，積極推進(jìn)第五代移動(dòng)通信(5G)和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)研究，啟動(dòng)5G商用。也就是說(shuō)，中國將不會(huì )晚于2020年展開(kāi)5G的正式商用。

　　目前，4G演進(jìn)將滿(mǎn)足大部分5G需求。5G 新空口滿(mǎn)足了所有需求，但不考慮后向兼容。因此，中國在2020年商用5G將采用全球統一的5G標準，商用運營(yíng)風(fēng)險極小。

　　據媒體報道，我國首批5G外場(chǎng)測試試驗網(wǎng)建設城市近期公布，包括了寧波、上海、廣州和蘇州，預示著(zhù)我國5G商用進(jìn)程的加速。5月12日，中國電信再次明確3億元補貼NB-IoT/Cat.1等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，5月底建成國內首個(gè)全球連接管理平臺;中國聯(lián)通于5月15日啟動(dòng)NB-IoT網(wǎng)絡(luò )試商用，并組建中國聯(lián)通NB-IoT終端產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟……這表明海量連接、安全的5G時(shí)代即將來(lái)臨，其背后是運營(yíng)商面向數字經(jīng)濟的網(wǎng)絡(luò )轉型與努力。

　　與此同時(shí)，三大運營(yíng)商在2015年之后面向未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )重構，如中國移動(dòng)的NovoNet2020、中國聯(lián)通的CUBE-Net，以及中國電信的CTNet2025。此前，中國電信基于SDN/NFV提出了5G“三朵云”架構，網(wǎng)絡(luò )功能模塊化、軟件化，控制面與用戶(hù)面分離等，其核心理念被3GPP接受。

　　我國5G商用進(jìn)程與3GPP標準化同步

　　自2012年底到現在，我國和國際同步啟動(dòng)5G研發(fā)，成立了IMT-2020(5G)推進(jìn)組，涵蓋國內外移動(dòng)通信產(chǎn)學(xué)研用單位，5G技術(shù)研發(fā)試驗全力支持在ITU和3GPP框架下研制全球統一的5G技術(shù)標準，支撐2020年5G商用。

　　2016年年初，我國啟動(dòng)了5G技術(shù)研發(fā)試驗，分為兩個(gè)階段。目前，我國5G研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到第二階段試驗，主要測試技術(shù)方案的集成度和可實(shí)現性，對5G性能、指標進(jìn)行試驗。2016年9月15日，我國完成的5G第一階段技術(shù)研發(fā)試驗，華為、愛(ài)立信、中興、大唐、諾基亞上海貝爾、三星和英特爾7個(gè)廠(chǎng)家參與測試。

　　第一階段技術(shù)研發(fā)試驗驗證了大規模天線(xiàn)、新型多址、超密集組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )切片、移動(dòng)邊緣計算、控制承載分離和網(wǎng)絡(luò )功能重構等關(guān)鍵技術(shù)在支持Gbps用戶(hù)體驗速率、毫秒級端到端時(shí)延、每平方公里百萬(wàn)連接等多樣化5G場(chǎng)景需求的技術(shù)可行性。

　　測試結果基本符合預期：

　　相對于LTE-A，大規模天線(xiàn)可實(shí)現3~4的頻譜效率提升;

　　結合多址、編碼等關(guān)鍵技術(shù)，可滿(mǎn)足ITU頻譜效率指標(3-5倍)提升需求;

　　相比于LTE，采用新型多址技術(shù)可獲得86%以上的下行頻譜效率提升和3倍上行用戶(hù)連接能力提升;

　　相比于傳統的Turbo碼，極化碼在靜止和移動(dòng)場(chǎng)景下可獲得0.3~ 0.6 dB 的性能提升，同時(shí)，與高頻段通信結合可實(shí)現>20Gbps的數據傳輸能力，驗證Polar Code能夠很好地支持ITU定義三大場(chǎng)景;

　　驗證了高頻段技術(shù)方案的可行性，同時(shí)，證明了利用高頻通信技術(shù)可滿(mǎn)足10-20 Gbps的ITU峰值速率指標要求;

　　5G系統在統一技術(shù)框架基礎上支持不同場(chǎng)景差異化技術(shù)方案的需求。

　　第二階段：展開(kāi)多場(chǎng)景測試

　　5G主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、低時(shí)延高可靠和低功耗大連接三大5G典型場(chǎng)景，涉及無(wú)線(xiàn)空口和網(wǎng)絡(luò )架構技術(shù)方案的研發(fā)與試驗。我國5G測試目標之一是加強全球協(xié)調一致的5G頻率，在重點(diǎn)推動(dòng)低頻段的同時(shí)，加強高頻段頻譜研究。

　　2016年，無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)批復了在3.4-3.6GHz頻段開(kāi)展5G系統技術(shù)研發(fā)試驗。目前，工信部正在抓緊開(kāi)展其他有關(guān)頻段的研究協(xié)調工作。

　　2016年9月，中國5G技術(shù)研發(fā)試驗第二階段啟動(dòng)。第二階段試驗針對5G技術(shù)需求，驗證不同廠(chǎng)商5G技術(shù)方案性能，支撐5G國際標準研制，預計到2017年底第二階段試驗完成。

　　IMT-2020(5G)推進(jìn)組在三部委的支持下，由中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通、都科摩、中國信通院等組成測試組，針對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)不同應用場(chǎng)景的技術(shù)方案進(jìn)行驗證，主要包括：

　　連續廣覆蓋場(chǎng)景、低時(shí)延高可靠場(chǎng)景、低功耗大連接場(chǎng)景、熱點(diǎn)高容量(低頻)場(chǎng)景、熱點(diǎn)高容量(高頻)場(chǎng)景、高低頻混合場(chǎng)景與其他混合場(chǎng)景共七大場(chǎng)景的性能測試，同時(shí)還有多方互通對接測試。

　　值得注意的是，不同場(chǎng)景的技術(shù)方案將基于統一的技術(shù)框架進(jìn)行設計。由于5G技術(shù)框架應當具有統一、靈活、可配置的特點(diǎn)，因此，基于不同場(chǎng)景的技術(shù)需求，通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)和參數配置來(lái)形成相應的優(yōu)化技術(shù)方案。

　　5G技術(shù)研發(fā)試驗第二階段測試基于統一的試驗平臺、統一頻率、統一設備和測試規范開(kāi)展，針對各廠(chǎng)商面向5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)不同應用場(chǎng)景的技術(shù)方案進(jìn)行驗證。同時(shí)，此階段將引導芯片、儀表廠(chǎng)商參與，開(kāi)展產(chǎn)業(yè)鏈的對接測試。

　　5G時(shí)代，需要新的商業(yè)模式

　　2017年年初，中國移動(dòng)發(fā)布了5G商用規劃：2017年將啟動(dòng)5G外場(chǎng)試驗，2018年啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò )預商用試驗，2019年進(jìn)行商用化規模試驗，力爭在2020年實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )規模商用的目標。面向目標網(wǎng)絡(luò )的NovoNet試驗網(wǎng)，預計2018年啟動(dòng)規模商用，2020年實(shí)現主要網(wǎng)元的網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化。

　　中國移動(dòng)相關(guān)人士認為，5G時(shí)代需要提前把握怎樣根據需求定制網(wǎng)絡(luò )切片、參數設置，確保5G網(wǎng)絡(luò )是可運營(yíng)、可管理。同時(shí)，對于融合創(chuàng )新，要強化跟垂直行業(yè)的合作，不僅僅研究新的業(yè)務(wù)，還要研究新的商業(yè)模式。

　　目前，在北京懷柔規劃的全球最大的5G試驗外場(chǎng)，完成了30個(gè)站的站址規劃，可滿(mǎn)足6家系統廠(chǎng)商的外場(chǎng)單站及組網(wǎng)性能測試需求。同時(shí)，展訊、MTK等芯片企業(yè)，是德科技、羅德與施瓦茨、大唐聯(lián)儀、星河亮點(diǎn)等儀表企業(yè)也參與測試。

　　在上海浦東，中國移動(dòng)通過(guò)5G C-Band 5站密集城區連續組網(wǎng)，C-Band峰值速率可達4Gbps，拉遠覆蓋可達1.5公里，平均吞吐率達到1.7Gbps。

　　在廣州番禹，中國移動(dòng)初步選出7個(gè)站點(diǎn)作為備選測試區域，主測站點(diǎn)為廣東工業(yè)大學(xué)教學(xué)五號樓站點(diǎn)。

　　此外，中國移動(dòng)成立了5G聯(lián)合創(chuàng )新中心，推進(jìn)5G通信技術(shù)成熟，孵化創(chuàng )新應用，構建共贏(yíng)生態(tài)為目標，開(kāi)展涉及基礎通信能力、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云端機器人、虛擬/增強現實(shí)等6大領(lǐng)域工作，啟動(dòng)了30+個(gè)聯(lián)合創(chuàng )新項目。與此同時(shí)，在擔任3GPP RAN全會(huì )副主席和RAN2副主席的同時(shí)，中國移動(dòng)牽頭了5G相關(guān)立項，并申請5G相關(guān)專(zhuān)利450+項。

　　中國電信根據自身網(wǎng)絡(luò )特征，主導了移動(dòng)大視頻、多網(wǎng)融合等多項5G相關(guān)的3GPP國際標準，并構建了5G技術(shù)仿真評估體系。中國聯(lián)通也面向5G成立了開(kāi)放實(shí)驗室，對基礎網(wǎng)絡(luò )與能力、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)展開(kāi)研究合作。

　　國產(chǎn)芯片5G時(shí)代將不再落后

　　面向2020年的500億連接將產(chǎn)生海量數據，只有5G網(wǎng)絡(luò )能夠實(shí)現新的信息形態(tài)、提升業(yè)務(wù)效率，并帶來(lái)數據增值。

　　在英特爾院士、通信與設備事業(yè)部無(wú)線(xiàn)標準首席技術(shù)專(zhuān)家吳耕看來(lái)，從設備端、無(wú)線(xiàn)技術(shù)到網(wǎng)絡(luò )端、云端，英特爾是唯一一家能夠提供5G端到端解決方案的公司。此前，英特爾收購Mobileye顯然是為發(fā)力自動(dòng)駕駛做鋪墊。

　　在MWC2017上，英特爾發(fā)布了千兆級LTE Modem XMM 7560，同時(shí)面對移動(dòng)邊緣計算，英特爾提供了凌動(dòng)C3000、至強D-1500、25 GbE以太網(wǎng)適配器XXV710等產(chǎn)品組合。

　　高通也是在MWC2017前夕發(fā)布了5G Modem驍龍 X50，通過(guò)單芯片實(shí)現2G/3G/4G/5G多模功能，以支持在6GHz以下和多頻段毫米波。2017年下半年，中國移動(dòng)、高通和中興將開(kāi)展5G新空口試驗，基于符合3GPP規范的試驗和互操作性試驗勢必會(huì )加速5G的大規模部署。

　　高通中國區董事長(cháng)孟樸認為，智能化、自主化、網(wǎng)絡(luò )化及互聯(lián)化是移動(dòng)技術(shù)的最新發(fā)展趨勢，未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò )將會(huì )為“大連接時(shí)代”的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )資源以及連接提供一個(gè)一體化的分布式平臺。

　　英特爾的盟友——中國芯片商展訊基于Rel.15將在2019年推出第一顆5G芯片，2020年推出真正意義上的5G(Rel.16)芯片。

　　展訊CEO李力游表示，2G時(shí)代展訊落后高通10年，3G時(shí)代展訊落后高通5年，LTE時(shí)代展訊落后高通1~2年，5G時(shí)代“我們落后高通1~2個(gè)月或者是1~2天，”甚至有可能超過(guò)1~2秒。這不光是展訊的進(jìn)步，也是我們國家半導體設計水平的進(jìn)步，包括最近航母下水，差距也越來(lái)越小。

　　值得注意的是，不僅僅是華為、中興等傳統通信大廠(chǎng)展開(kāi)了5G研發(fā)，包括vivo這類(lèi)終端廠(chǎng)商也展開(kāi)了5G的研究部署，同時(shí)通過(guò)HPUE提升TD-LTE終端的上行體驗?；赥DD，軟銀在美國弗吉尼亞進(jìn)行Band41 HPUE外場(chǎng)測試，小區容量提升11%，覆蓋范圍提升16%;Sprint聯(lián)合諾基亞和摩托羅拉，通過(guò)驍龍 X16 Modem進(jìn)行千兆級LTE測試，下行網(wǎng)速達到705Mbps……這一切雖是4G終端的性能提升，但實(shí)質(zhì)是為5G打下基礎。

　　5G時(shí)代：網(wǎng)隨云動(dòng)

　　基于上述所構建的北京懷柔外場(chǎng)測試環(huán)境，華為、大唐等開(kāi)展了3.5GHz 5G新空口下外場(chǎng)性能測試。

　　在外場(chǎng)性能測試中， 華為基于統一空口的解決方案完成了連續廣域覆蓋、低時(shí)延高可靠、低功耗大連接和混合場(chǎng)景的外場(chǎng)性能測試，分別實(shí)現了10Gbps峰值速率、小于1ms的空口時(shí)延和大于100萬(wàn)連接的5G關(guān)鍵性能指標需求。

　　為驗證華為5G新空口技術(shù)方案，華為5G原型系統與羅德與施瓦茨、是德科技和大唐聯(lián)儀等儀表企業(yè)開(kāi)展了互通對接測試，基于第三方測試儀表驗證了華為新空口技術(shù)方案中的參數集、幀結構和新波形等技術(shù)。

　　在華為相關(guān)人士眼中，運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )轉型驅動(dòng)力在于：用戶(hù)需求決定網(wǎng)隨云動(dòng)，以及運營(yíng)商自身希望降本增效。5G網(wǎng)絡(luò )對基礎設施的可視化、容災、彈性，以及業(yè)務(wù)應用上線(xiàn)交付的生命周期提出了新的需求，當時(shí)還要具備低時(shí)延、高可靠等特性。因此，不難理解華為通過(guò)Cloud Edge+Cloud RAN+Cloud Air是希望構建一張全面云化的網(wǎng)絡(luò )。

　　上個(gè)月，中國聯(lián)通廣東分公司開(kāi)通國內首個(gè)5G試點(diǎn)，合作伙伴愛(ài)立信在現網(wǎng)中實(shí)現了基于雙頻段無(wú)線(xiàn)點(diǎn)系統1Gbps現網(wǎng)傳輸測試與演示。此前，愛(ài)立信與中國移動(dòng)完成了運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )控制的5G原型系統無(wú)人機外場(chǎng)測試;合作開(kāi)啟針對Cloud RAN合作研發(fā)項目;完成了全新場(chǎng)景下的5G高頻階段性測試;與兩家國際運營(yíng)商展開(kāi)了5G聯(lián)合網(wǎng)絡(luò )切片“漫游”試驗。在2016年通信展上展示了5G無(wú)線(xiàn)原型機，峰值吞吐量可超過(guò)25 Gbps。

　　在嘉興，中國移動(dòng)與中興完成了3D-MIMO(即Pre5G Massive MIMO)商用部署及多場(chǎng)景測試驗證。中興在嘉興部署的新一代寬頻3D-MIMO，針對高校大話(huà)務(wù)場(chǎng)景、居民高樓立體深度覆蓋等多個(gè)場(chǎng)景展開(kāi)驗證。

　　同樣是在懷柔外場(chǎng)，大唐啟動(dòng)了3.5GHz 頻段5G外場(chǎng)速率與覆蓋能力測試、宏基站和密集覆蓋小基站之間的切換，以及針對未來(lái)融合組網(wǎng)的覆蓋對比驗證。目前，已完成室外定點(diǎn)速率、移動(dòng)拉遠及4G/5G覆蓋對比、宏微基站切換等測試場(chǎng)景。測試中，核心網(wǎng)采用統一的虛擬化云平臺，可以滿(mǎn)足5G的多樣化場(chǎng)景，支持核心網(wǎng)功能及本地化業(yè)務(wù)的部署，平均延遲僅2-5微秒。在5G基站覆蓋能力測試中，通過(guò)大規模天線(xiàn)技術(shù)，在3.5GHz頻段下測試保持100Mbps下載速率的環(huán)境中，覆蓋距離超過(guò)2km，達到與2.6GHz頻段4G基站相近的覆蓋能力。