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未來已然在目，只在于我們放眼何方。上海的長壽路上，目光敏銳的人會發(fā)現(xiàn)一座辦公樓的樓頂架著奇怪的矩形物體：由128條微型天線組成的設(shè)備。在曼哈頓，行人會瞥見攝像頭般的裝置立在支架上，不但會猛然轉(zhuǎn)動，而且在本應(yīng)是鏡頭的位置有奇怪的角狀突出。該裝置向建筑物發(fā)射窄束無線電波，經(jīng)過反射的電波可以傳給接收器。薩里大學(xué)（University of Surrey）在英格蘭吉爾福德（Guildford）的校園內(nèi)分布著44臺天線，形成一套虛擬的無線基站，供手機使用。
這些天線是新一代無線技術(shù)的前沿成果。雖然許多國家仍在推廣被統(tǒng)稱為“第四代”（即4G）的前一代無線技術(shù)，但電信業(yè)已經(jīng)邁向下一代技術(shù)即5G的研發(fā)。2月12日，美國第二大移動運營商AT&T表示將試驗5G原型電路能否在室內(nèi)接通。而早在去年9月，美國第一大移動運營商Verizon也做過類似的實驗。韓國希望在2018年主辦冬季奧運會時能建成并啟用5G網(wǎng)絡(luò)；日本希望在2020年主辦夏季奧運會時實現(xiàn)同樣的愿景。2月在無線業(yè)界于巴塞羅那召開的年度峰會世界移動通信大會（Mobile World Congress）上，5G技術(shù)成為首要議題。
自摩托羅拉的馬丁·庫帕（Martin Cooper，如圖）在1973年展示其發(fā)明的首款商用手機DynaTAC以來，移動通訊已有長足的發(fā)展。21世紀初，3G技術(shù)使手機上網(wǎng)成為可能，運營商于是砸出超過千億美元購入無線電頻譜牌照，卻發(fā)現(xiàn)這項大多數(shù)人已同意使用的技術(shù)推廣起來難于預(yù)期。
正當4G設(shè)備迎來訂單高峰之際，5G的出現(xiàn)很可能激發(fā)另一輪投資熱潮。目標是至少給用戶以 “功能無限的印象”，薩里大學(xué)5G創(chuàng)新中心主任拉希姆·塔法佐利（Rahim Tafazolli）說。將來，從無人駕駛汽車、無人機到構(gòu)成“物聯(lián)網(wǎng)”的一切傳感器、工業(yè)機械及家用電器，幾乎所有設(shè)備都能無線聯(lián)網(wǎng)。
視這一切為“炒作”并嗤之以鼻很容易，研究公司CCS Insight的凱斯特·曼（Kester Mann）說道。提到5G，大都未有定論：不只是利用哪一頻段的無線電頻譜及哪些無線技術(shù)未定，還有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及手機制造商須遵照哪些標準也未確定。電信公司已就一套寬泛的“要求”達成共識。最重要的是連接速度最高要達到10Gbps，而且響應(yīng)時間（“網(wǎng)絡(luò)延遲”）須低于一毫秒（見圖表）。
然而，勢頭已然成真。韓國和日本是有線寬帶建設(shè)的領(lǐng)跑國家，舉辦奧運會是一個機會，向世界展現(xiàn)它們也想要領(lǐng)跑無線領(lǐng)域，即便這意味著在全球標準議定出臺后它們可能必須升級其5G網(wǎng)絡(luò)以符合標準要求。AT&T及Verizon均在早期率先投資4G，如今同樣希望在5G上再度領(lǐng)先。正如愛立信和諾基亞最近業(yè)績所顯示的那樣，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場已經(jīng)飽和，因此制造商也需要新一代產(chǎn)品及新的客戶群。
需求方面也一樣，改善無線基礎(chǔ)設(shè)施的呼聲日益迫切。紐約大學(xué)無線研究中心（NYU Wireless）的森迪普·蘭根（Sundeep Rangan）表示，在可預(yù)見的未來，數(shù)據(jù)流量將繼續(xù)快速增長。據(jù)估計，在本世紀20年代的前五年，網(wǎng)絡(luò)需要準備好迎接上千倍的數(shù)據(jù)量增長。而4G所用的無線電頻段（大多低于3GHz）已逐漸稀缺，且愈加昂貴，去年美國一次競拍便賣得450億美元。
但通往5G無線天堂的道路不會一帆風順。對這一“萬網(wǎng)之源”，爭取話事權(quán)的不單是慣常那些電信企業(yè)。媒體公司希望優(yōu)先獲得更高的帶寬，以便其以更高分辨率在線播放影片。大部分物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不需要太大的帶寬，而是想自己的傳感器能靠一組電池續(xù)航數(shù)年，所以它們會希望5G標準重視低功耗。網(wǎng)游公司會擔心網(wǎng)絡(luò)延遲的問題：假如延遲過久，玩家會抱怨。
然而，最重要的新登場者是信息技術(shù)公司。蘋果、IBM、三星這類企業(yè)不但關(guān)心賣出更多的智能手機及其他移動設(shè)備，對于物聯(lián)網(wǎng)這據(jù)稱將為其帶來下一波收入巨浪的領(lǐng)域，他們也饒有興致。谷歌已在美國多個城市運營高速光纖網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，而且可能有意打造無線網(wǎng)絡(luò)，目前該公司已對5G表示興趣。2014年，谷歌收購了創(chuàng)業(yè)公司Alpental Technologies，該公司當時正在研發(fā)通過極高頻無線電提供廉價而高速的通訊服務(wù)，即所謂的“毫米波”（mmWave，頻段高于3GHz，也是5G預(yù)期主要使用的頻段）。
要滿足所有各方所求并非易事，愛立信首席技術(shù)官烏爾夫·艾華信（Ulf Ewaldsson）預(yù)言道。頻段問題也許是最容易解決的，一方面是因為按國際條約成立的世界無線電通信大會將解決這些問題。大會上一次召開是在去年11月，雖然當時無法就5G所用頻率達成一致，但預(yù)計大會下一次在2019年召開時便可達成共識，并很可能會在毫米波頻段中開辟空間。諸如上文提及由NYU無線研究中心研究人員在曼哈頓所做的測試已顯示，這些頻段可以用于5G：雖然薄障礙物也會造成阻隔，但可以讓它們通過反射繞過障礙物。
沒有多套技術(shù)準則相互競爭，這實屬首次，不像4G推出時的情形，如今普遍采用的LTE標準最初還受到芯片制造商英特爾投資開發(fā)的WiMax標準威脅。這次，似乎沒有誰愿意扮演英特爾的角色。盡管如此，5G將面對一個強大對手，尤其是在室內(nèi)：智能手機用戶除了用Wi-Fi傳輸數(shù)據(jù)之外，也越來越多地用其打電話及發(fā)短信。那意味著他們對接入移動網(wǎng)絡(luò)的需求越來越少，不管數(shù)據(jù)的傳輸有多么極速。
漸進還是革命？
技術(shù)還以另一種方式分割電信行業(yè)，市場研究公司IHS的斯特凡·泰拉爾（Stéphane Téral）認為。他說，一個陣營希望5G“走上漸進的道路，利用現(xiàn)有一切，逐步改善”。這里面包括了許多現(xiàn)在的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商及部分運營商，它們希望保護已有的投資，逐步改進。比如，2月11日，芯片設(shè)計公司高通（Qualcomm）推出全球首款數(shù)據(jù)傳輸速度高達1Gbps的4G芯片組。所運用的技術(shù)名為“載波聚合”，意味著每秒可以聚合多達十個100Mbps的數(shù)據(jù)流。
泰拉爾解釋說，另一陣營主張采取革命性的方式：直接躍升至尖端技術(shù)。這可能意味著，舉例說，靠單一天線與基站覆蓋范圍內(nèi)的所有設(shè)備作通信的傳統(tǒng)蜂窩結(jié)構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)將被舍棄。取而代之的是，一組小型天線將發(fā)射集合無線電波束掃描設(shè)備，在搜索到設(shè)備后，第二組天線將逐一接管。這也意味著可能需要分析使用數(shù)據(jù)來預(yù)測無線用戶下一步需要何種連接性能，然后對網(wǎng)絡(luò)做相應(yīng)調(diào)整——這正是薩里大學(xué)的5G創(chuàng)新中心希望開發(fā)的技術(shù)。
這一革命陣營中最直言不諱的代表是中國移動。其首席科學(xué)家易芝玲認為，按目前的設(shè)計，無線網(wǎng)絡(luò)難以持續(xù)。要傳輸更多數(shù)據(jù)，天線能耗會越來越大。易芝玲表示，其公司的立場是基于必要性：中國移動是全球最大的通信運營商，擁有110萬4G基站及8.25億用戶（超過歐洲所有運營商的總和），公司的規(guī)模進一步加劇了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨的問題。持懷疑態(tài)度者猜測其中也許存在一套“產(chǎn)業(yè)化安排”，偏袒中國設(shè)備制造商并降低這些公司須支付的專利使用費。5G與4G的差異越大，中國就越可趁機讓自己的知識產(chǎn)權(quán)成為全球標準的一部分。
