5G背後:你不知道的事實和真相!
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從2016年以來,5G熱度逐步攀升。
作為下一代移動通信網絡,如果用一個關鍵詞來形容5G,那就是"快"。
5G不僅會極大地改變人們現有的生活和工作方式,提升通信效率,還可以加大很多前沿技術和產品落地的可能性。
5G牽動著許多企業的神經,足以改變移動通信產業的格局,甚至牽扯到國家利益。
我們看到,無論是國外公司諸如高通、英特爾等,還是華為、中興和聯想等民族企業,以及各大電信運營商,都在積極布局5G,力圖在5G格局中搶占先機,獲得最大利益。
筆者試圖從從移動通信系統的演進、5G技術和5G國際標準制定等不同的角度來闡述5G,試圖讓你對它有一個更好的認識。
從大哥大到智慧型手機
1983年,摩托羅拉第一部商用手機投放市場,其價格為3995美元,重1.13公斤,堪比"磚頭"。
國人用"大哥大"來形容這種昂貴笨重的手機。
當時,大哥大被視為財富和地位的象徵,是許多人夢寐以求的東西。
拿著大哥大,兩人就可以打電話,背後的技術是第一代蜂窩移動通信系統(1G)。
1G是模擬蜂窩移動通信,但因為是模擬通信,抗干擾性差,同時簡單的FDMA技術使得頻率復用度和系統容量都不高。
後來,手機越來越小,性能逐漸增強,諾基亞、摩托羅拉手機品牌開始深入人心:這是2G時代。
與1G不同,2G是數字通信,抗干擾能力大幅提高。
同時,2G可以說對接下來的3G奠定了基礎,比如分組引入和對空中接口的兼容性改造,讓手機不再只有語音、簡訊等單一功能,還可以更有效率的接入網際網路。
如果說2G只是讓大家"嘗鮮",那麼3G網絡才帶來了真正意義上的改變。
3G網絡能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。
但是,3G太慢,看視頻不行、打遊戲不行,4G於是進入我們的視野,智慧型手機湧現。
如果說3G讓人們跨入網際網路門檻,那麼4G則刺激了網際網路應用的繁榮,即時消息、網上購物、網上支付、在線視頻和在線遊戲等等應用層出不窮。
但是,萬物互聯、4K和8K視頻的實時播放、自動駕駛、遠程醫療等等新場景和應用需求的出現,讓4G"扛不住",於是人們又開始研究5G,又稱為第五代移動通信系統。
5G
與4G相比,5G網速能達到每秒15Gb。
這意味著,可以秒下高清電影,在線遊戲、實時高清視頻和遠程交互等都不是夢。
同時,5G網絡具有速率極高(eMBB)、容量極大(mMTC)和時延極低(URLLC)三個特徵。
比如10Gbps的峰值數據速率、1ms空口傳輸時延、比4G提高3-5倍的頻譜效率和每平方公里千兆的連接密度以及100倍的功效提升等。
可以想像,到2020年,5G將為用戶提供光纖般的接入速率,"零"時延使用體驗,千億設備的連接能力、超高流量密度、超高連接數密度和超高移動性等多場景的一致服務,實現"信息隨心至 萬物觸手及"的願景。
推進5G標準的兩大國際組織
既然5G如此重要,那麼許多國家和各大科技公司都在搶抓機遇,占領制高點,力爭成為5G引領者。
與之前不同,國際組織一開始就積極推動相關標準制定,細化5G進程,力圖實現標準化和全球化。
具體說來,5G標準化的組織主要是國際電信聯盟(ITU)和第三代合作夥伴計劃(3GPP),二者側重點不同,共同推進5G。
ITU:2015年6月,該組織完成5G願景的研究;2017年6月完成IMT-2020(5G)最小技術指標要求的制定,確定14項性能指標的詳細定義、適用場景等,並完成一系列支持IMT-2020候選技術提交及技術評估工作的關鍵文件。
3GPP:它是全球影響最大的通訊標準化機構,主要協調各組織形成通訊領域的標準制定。
據悉,3GPP明確5G將包含兩個版本,2018年6月完成Release 15(R 15),2019年9月完成Release 16(R16)。
其中R 15又分為兩個子階段,第一子階段是2017年12月完成非獨立組網(NSA)的5G標準;第二子階段是2018年6月完成可獨立組網(SA)的5G標準。
由此可見,5G標準是一個非常浩大繁雜的項目
投票的自由 利益的糾葛
在5G標準的制定過程中,公司、行業、國家之間不斷上演著利益糾葛與爭奪。
最近,網絡上出現有關"聯想公司在5G方案上沒有投票給華為,而是投給了高通"的相關言論,把這家備受關注的科技企業推向了風口浪尖。
3GPP關於5G標準制定的投票詳情,我們可以通過官網獲知詳情。
由於3GPP是一個公開化的國際組織,因此有關三次會議的記錄都有相應的文件。
根據《三聯生活周刊》的報導,在2016年8月第一次會議上,LDPC、Polar和Turbo三種編碼方案被正式提出。
在LDPC上,高通占有70%的專利,Polar上,華為占大部分,這三次會議爭奪的焦點就是"數據信道編碼"和"控制信道編碼"這兩塊。
其中,Turbo編碼基本滿足不了5G對網絡的苛刻要求,LDPC在"數據信道"的優勢突出,Polar在"控制信道"上的優勢也明顯。
第一次會議投票,並沒有出現聯想公司。
第二次會議中,聯想支持了高通主導的LDPC方案,最終結果是15家公司支持LDPC方案,支持Polar方案的只有華為,支持Turbo+LDPC的有5家公司(多為日韓企業),支持LDPC+Polar的有17家(多為中國企業)。
但是,第二次會議並沒有做出最終決定。
在第三次會議中,支持LDPC的有高通、三星、諾基亞等33家公司,而支持Polar則有華為、中興、小米、聯想等中國57家企業。
雖然支持華為Polar的票數多,但是投票權比重不夠,比如聯想和摩托羅拉的投票權可能不足諾基亞的三分之一。
因投票權比重不高,最終還是由LDPC方案拿到了5G移動寬頻數據信道的全部份額。
而在控制信道方面,華為Polar方案以絕對優勢,獲得了勝利!
5G已來 國家之間的競爭
如果說,3GPP關於5G標準的制定,更多是科技公司和行業之間的競爭,那麼國家之間在5G方面的較量可能更加激烈。
早在2016年7月,美國聯邦通信委員會(FCC)通過將24GHz以上頻譜用於無限寬頻業務的規則法令,同時對600MHz頻段進行反向拍賣,開展3.5GHz頻段共享試驗,實現5G高低頻頻譜布局。
韓國則計劃在平昌2018年冬季奧運會提供基於"非3GPP"規範(OTSA規範)的5G服務,日本也計劃在東京2020年夏季奧運會期間舉辦5G商業發布會。
而歐盟在2016年11月10日,歐盟委員會無線頻譜政策組發布歐洲5G頻譜戰略,確定5G初期部署頻譜。
中國在5G方面也是有所行動,在《"十三五"規劃綱要》中指出,"要加快構建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎設施,積極推進5G發展,於2020年啟動5G商用。
"
2013年2月,成立IMT-2020(5G)推進組,這是集合國內產學研界多方技術力量成立的5G移動通信技術研究組織。
2014年5月,該組織發布《5G願景與需求白皮書》;2015年5月,IMT-2020發布《5G網絡技術架構》白皮書等等。
寫在後話:
作為下一代通信技術,5G影響深遠,意義重大。
對消費者來說,可能意味著更方便的生活和工作;對5G產業鏈上的企業來說,這意味著新機會、新市場。
因此,不管是企業,還是國家,都會在這場5G爭奪戰中使出渾身解數,獲取最大利益!
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