5G商用需要全球協(xié)作越過路障

　　《IT時報》記者專訪英國薩里大學5G創(chuàng)新中心

　　■IT時報記者 孫妍

　　倫敦時間10月20日，正值習近平主席訪英期間，英國薩里大學迎來了四十位來自中國政府和企業(yè)界人士，雙方共同探討如何實現(xiàn)5G全球標準化及未來的商業(yè)機會。

　　目前，華為正在與薩里大學5G創(chuàng)新中心(以下簡稱5GIC)進行5G的研發(fā)合作。

　　5GIC向《IT時報》透露，5G定義將于2016年初正式出臺。結(jié)合華為的5G推進時間表，大致可以理出5G在2020年正式商用前的脈絡(luò)。今年7月，華為在上海舉辦的世界移動通信大會上透露，2018年底前將致力于5G標準的制定，2018年率先與合作伙伴開通5G試商用網(wǎng)絡(luò)，2019年推動產(chǎn)業(yè)鏈完善并完成互聯(lián)互通測試。預計到2020年，5G將實現(xiàn)商用，完整的5G網(wǎng)絡(luò)將最早于2040年服務(wù)全球市場。

　　在5GIC主任Rahim Tafazolli教授看來，5G標準應(yīng)該通過全球協(xié)作來完成，從而使全世界用戶從這個單一標準中獲益。在用全球視角開發(fā)新應(yīng)用的同時，也需要因地制宜，考慮語言支持等差異化。

　　5G的想象與現(xiàn)實

　　第一代移動通信技術(shù)1G僅限于語音通話，接下來不斷變革的是傳輸?shù)膬?nèi)容和速度，但是前四代通信技術(shù)都是在人與人的通信上做文章，那么接下來30年，我們還要重復同樣的事嗎？

　　5G最想改變的是物與物之間的界限。可以想象，早上汽車會載你到公司，自己停到停車場，下班時它又會自動到門口接你。行駛在路上，每一輛汽車都是一個信息源，交管部門可以收集到實時的車況、車速數(shù)據(jù)，從而進行智能的流量管理。車輛本身能夠通過車載終端收集路面車況，對自己的行駛速度和路線進行調(diào)整。同時，一旦車子出現(xiàn)異常狀態(tài)，4S店就會收到提醒，及時進行保養(yǎng)或搶修。這些場景的實現(xiàn)就得益于5G網(wǎng)絡(luò)，那么，用移動設(shè)備來控制衛(wèi)星的瘋狂想象未嘗不可實現(xiàn)呢？

　　從現(xiàn)實來看，我國在通信技術(shù)標準領(lǐng)域經(jīng)歷了1G空白、2G跟隨、3G突破、4G同步的發(fā)展歷程，在5G時代要力求“彎道超車”。

　　毋庸置疑的是，中國就是一個需要因地制宜的巨大市場。2014年底，中國已經(jīng)成為最大的蜂窩式機器與機器(M2M)市場，擁有7300萬蜂窩式連接，占全球總量的30%，美國、日本分居第二、第三。預計到2020年，中國的市場份額將提升36%。

　　“彎道超車”的第一步就是參與5G標準制定。

　　2015年9月15日，英國薩里大學的5G創(chuàng)新中心正式成立，它就是為制定5G標準而生的學術(shù)研究中心。5GIC有170多名研究人員，還成立了5G標準工作組，華為、三星、 沃達豐 等公司都是它的合作伙伴。

　　據(jù)《IT時報》記者了解，目前5GIC已經(jīng)研發(fā)出了一種傳輸速度達到1Tbps的技術(shù)，它最快能達到4G速度的1000余倍。雖然5G仍處于早期階段，但5GIC已經(jīng)申請了15項專利。舉個例子來說，基站與基站之間存在射頻頻譜互相干擾的問題，已經(jīng)困擾了運營商幾十年。在5GIC的專利里，包括了對這個頑疾的攻破，現(xiàn)在已經(jīng)能利用自干擾技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢，從而提高頻譜效率。

　　現(xiàn)階段，5GIC已經(jīng)將針對下一代Wi-Fi以及5G在3GPP的研究成果提供給IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)。5GIC對《IT時報》記者表示：“我們已經(jīng)結(jié)束了對移動跟蹤技術(shù)的實施和評估，在不使用GPS的情況下對用戶進行定位。目前正在開發(fā)一項能量采集技術(shù)的原型，具體的研究成果將在6個月之后公布。”

　　此外，智能家居、智能城市、無人駕駛汽車、機器人等都需要在5G時代實現(xiàn)連接的可能。5GIC打算進行一系列跨學科的研究，包括正在建設(shè)中的薩里大學航天中心、新健康工程計劃以及機電學院研究的自動駕駛汽車項目。

　　搭建5G測試平臺

　　一個個布滿最新電信設(shè)備的房間，通過4平方公里的無線信號相連，在現(xiàn)實環(huán)境中對5G原型技術(shù)進行開發(fā)測試，這就是5GIC的測試平臺，由薩里大學和它的合作伙伴投資建成，其中華為就斥資500萬英鎊用于5GIC的研發(fā)，5G測試平臺將向全球的企業(yè)和個人開放。

　　測試平臺為研發(fā)人員提供了功能完整的高級4G網(wǎng)絡(luò)。隨著時間的推移，這個平臺將被更新為涵蓋5G技術(shù)和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的測試平臺。到2018年，這個測試平臺將可以達到每單元10Gbs，比4G的最高速度還快10倍。

　　在5GIC成立當天，現(xiàn)場演示5G測試平臺的潛在能力，5GIC與華為、BBC展示了一款首創(chuàng)的無線技術(shù)，可以實現(xiàn)高速傳輸4K視頻，與4G相比，它可以為移動設(shè)備或電視提供質(zhì)量更高、圖像壓縮更少的數(shù)據(jù)流，這也是5G功能的第一個主要研發(fā)階段。

　　除了智能手機之外，5G能夠在1平方公里內(nèi)，支持數(shù)以千計的設(shè)備相連接。另外一個現(xiàn)場演示，表明5G無線電波形可以支持的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量是4G的3倍以上。5GIC測試平臺也借此證明了，自己可以用于測試真實的5G物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

　　要攻克四大堡壘

　　目前還沒有關(guān)于5G的確切定義，全球范圍內(nèi)的普遍共識是達到約1毫秒的低時延，超過99.999%的高可靠性等要求。有人預測，在未來10年中，數(shù)據(jù)需求將增長千倍，目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)顯然不能應(yīng)對這些需求。

　　Rahim Tafazolli教授認為，低時延、低功耗、低成本、高可靠性是5G研發(fā)中必須要解決的問題。

　　目前我國工信部已經(jīng)啟動場景式試驗，想要實現(xiàn)對5G的難點逐個擊破，比如，在人流密集的城市試驗如何鋪設(shè)高容量的熱點，在人口分散的農(nóng)村試驗如何低成本廣覆蓋，在物與物連接的場景下試驗如何實現(xiàn)低功耗。

　　在人口分散的農(nóng)村地區(qū)，因為用戶之間距離遠而使5G部署成本變得格外昂貴�！拔覀兊脑O(shè)想是5G系統(tǒng)的架構(gòu)將基于當前的4G網(wǎng)絡(luò)而改進，因此當用戶在城鎮(zhèn)、農(nóng)村甚至是在乘坐交通工具時，都可以提供有效的低延遲服務(wù)。”Rahim Tafazolli教授對《IT時報》記者說道。

　　提到5G的挑戰(zhàn)時， 高通 曾經(jīng)表示，如果要在2020年部署5G，全球通信行業(yè)需要投入4萬億美元的資金。就拿5GIC來說，它在全球已經(jīng)獲得了超過7000萬英鎊的投資，其中英國高等教育基金委員會為該中心撥款1200萬英鎊。

　　降低功耗是為了減少排放，最終目的也是為了減少成本。延長電池壽命，為可穿戴設(shè)備提供新能源都是他們的研究切入點。

　　更高的建設(shè)成本意味著最終用戶需要為此支付更多的資費，5GIC表示，未來會有一個商業(yè)模式流行，就是通過家庭基站提供Wi-Fi，從而獲得一定的收益。