2020年正式商用5g网络已成为业界期许的共识。具体而言,中国将于2017年展开5g网络第二阶段测试,2018年进行大规模试验组网,并在此基础上于2019年启动5g网络建设,最快2020年正式商用5g网络。今年4月,中国完成了5g第一阶段测试规范制定完成;国内5g技术目前已经完成了第一阶段的实验工作。5g推进组表示,中国国将于2017年展开5g第二阶段测试,并预计于当年年底完成。据《经济参考报》中国移动、中国电信则透露,在完成第二阶段测试后,将会于2018年进行大规模测试组网。在相关国际机构公布5g正式标准后,进入网络建设阶段,最快于2020年正式商用5g网络。如果各项工作进展顺利,三大运营商有望于2019年启动5g网络建设,网络建设总规模将和现有4g网络规模相当,预计整体投入超过5000亿元。 5g的前景:信息随心至,万物触手及5g是卡位未来的重要基础设施,是虚拟现实、物联网、人工智能、无人车大规模应用的前提。具体来看,用户体验速率、连接数密度和时延为5g最基本的三个性能指标。5g需要具备比4g更高的性能,支持0.1~1gbps的用户体验速率,每平方公里一百万的连接数密度,毫秒级的端到端时延,每平方公里数十tbps的流量密度,每小时500km以上的移动性和数十gbps的峰值速率。同时,5g还需要大幅提高网络部署和运营的效率,相比4g,频谱效率提升5~15倍,能效和成本效率提升百倍以上。
图片源于5g推进组金沙9001cc以诚为本官网
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理论上讲,5g的传输速度可达每秒数10gbps,比现行4g网络快数百倍,一部超高清画质电影可在1秒之内下载完成。只有在这样的高速网络下,才有望解决实现万物互联,人工智能与无人车普及的问题。到2020年,预计全球将有高达500亿台—5000亿台的物联网设备互相连接,这些设备大部分都不会是智能手机。爱立信中国区总裁赵钧陶认为,“5g网络将能在1平方公里的范围内为超过100万台物联网设备提供超过100mbps的平均数据传输速度。所以,5g是信息通信技术发展阶段中的重要转折点,其巨大变革力从此前的产业内向全社会渗透。”在时延上,5g的时延将低至1毫秒,理论上可以被用于自动驾驶。华为轮值ceo胡厚崑曾表示,“自动驾驶最重要的是发现故障就刹车,车马上停下来。4g网络下的时延,车要移动1.4米,但是在5g下1毫秒的时延大概只要移动2.8厘米,2.8厘米是一个什么概念?就是已经达到了abs反应的速度。但从行业来看,仅仅1毫秒的时延是不够的,还要有极高的可靠性保障。未来的5g技术要保障通信网络高可靠性。”在第三届世界互联网大会期间,诺基亚同浙江移动及当地政府合作,在乌镇子夜路延长线公路上进行车辆安全驾驶实地演示,它的“5g车联网金沙js9线路中心的解决方案car-2-x”第一次在中国实现了超低时延的车辆安全辅助驾驶。远程医疗也将因5g成为家常便饭。医生可以在千里之外为手术提供金沙js9线路中心的解决方案或给病人问诊,甚至借助机器手臂进行手术。 中国5g建设的推进者中国政府和企业都在全力发展5g。从政府层面,工信部、发改委和科技部2013年2月联合成立了5g推进组,以推动第五代移动通信技术研究。2016年1月,中国5g技术试验全面启动。根据总体规划,我国5g技术研发试验将在2016-2018年进行,分为5g关键技术试验、5g技术方案验证和5g系统验证三个阶段实施。目前已经完成了第一阶段的实验工作,主要涉及大规模天线、新型多址、新型多载波、高频段通信等7个无线关键技术的验证,以及网络切片、移动边缘计算等4个网络关键技术的试验,完成了主要5g无线和网络关键技术的性能和功能测试。11月20日,5g技术研发试验第二阶段技术规范正式发布。第二阶段测试将基于统一的试验平台、统一频率、统一设备和测试规范开展,针对各厂商面向5g移动互联网和物联网不同应用场景的技术方案进行验证。同时,此阶段将积极引导芯片、仪表厂商参与,开展产业链的对接测试。成立至今,5g推进组已经发布了5个白皮书。包括5g的愿景和需求、5g的概念、5g无线技术架构、5g网络技术架构和5g网络架构设计。在企业方面,华为和三大电信运营商是推进的主力。首先说下华为。2009年,华为开始投入5g研究,在加拿大渥太华建立了第一个5g研究中心。2013年底华为对业界发布基于e-band(73ghz频段)的高频原型机,峰值速率达到115gbps。2015年在上海举办的移动通信大会上,华为带来了全球第一台工作在6ghz以下低频段的5g测试样机,第一次在低频段上实现了网络峰值速率达到10gbps。在2016年2月的移动世界大会上,华为联合德国电信发布了具有多用户跟踪功能的高频样机,在视距和非视距混合的实际部署场景下,峰值速率达到 70gbps,进一步实地验证了高频在移动通信中的可行性。今年上半年,华为公司已经建立了世界上第一个超大规模的5g试验外场,5g相关的最新技术在试验场已经进行了测试。近日有一则轰动业界的消息“polar码被3gpp采纳为5gembb控制信道标准方案”,其中polar码就是华为主推。polar码被采纳也让中国公司首次进入基础通信框架协议领域。11月14—18日举行的3gpp ran1#码87次会议,以美国高通公司为代表的ldpc码成为5g embb场景的数据信道的长码块编码方案,以华为为代表、由中国主导推动的polar成为控制信道的短码块编码方案。据了解,3gpp定义了5g三大场景:embb,mmtc和urllc,embb对应的是3d/超高清视频等大流量移动宽带业务,mmtc对应的是大规模物联网业务,而urllc对应的是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务。本次采纳的编码方案是针对其中embb场景,后续还将决定urllc场景下的信道编码方案,最后再决定mmtc场景(估计在2017年第一季度)。此次采纳polar码为后续标准话语权打下了坚实的基础。中国有望在5g基础通信框架协议领域的标准上与美国平分秋色。拿下polar码之后,有助于华为和中国企业的研究成果快速落地。polar码阵营支持者包括华为、中兴、oppo、vivo、小米,阿里巴巴、联想、中国联通、中国电信、中国移动、烽火科技展讯以及宏基、联发科、台湾大学等电信运营商、设备商、芯片、终端厂商以及高校。 三大运营商也都在布局5g网络联通5g网络的演进分为三个阶段。一是探索期,将优先embb作为5g重点场景;4g 亦承担三大业务网络流量,5g基站通过连接lte基站接入epc作为热点分流。二是雏形期:5g支持umtc业务,为三类关键场景日趋上升的流量提供统一支持;5g空口具备基本的独立部署能力。三是成熟期:扩大5g新型基站及核心网的部署,进一步扩展业务;5g新核心网融合epc完成切片体系构建,多rat具备统一接入能力。中国联通在5g未来网络方面有一定建树,目前正在发展基于多级云协同的5g网络架构和支持移动边缘计算端到端服务的金沙js9线路中心的解决方案。中国电信聚焦超大规模天线技术。中国电信全面参与了第一阶段5g测试,重点进行了大规模天线技术和移动边缘计算等技术的测试。针对未来网络的多样性,中国电信还开展了多网融合方面的研究工作。在接下来的第二阶段测试中,中国电信拟针对重点场景和重点技术进行充分验证,尤其将重点针对超大规模天线技术进行验证,将仿真结果和测试结果进行对照,在满足5g指标需求的基础上,综合考虑性能和成本等因素,得出关于大规模天线商用规格的进一步结论。三大运营商中,电信在5g的布局最弱,而移动则处于领先地位。中国移动在5g上投入巨大,在国内以及全球都处于领先位置,这与中国移动肩负td-lte向5g演进重任不无关联。中国移动td-lte网络建设正在逐步向5g转型,大面积范围普及大规模天线等技术,提升td-lte的频谱效率和网络速率。目前,在技术创新方面,中国移动正在推动试点3d-mimo、软件定义空口、以用户为中心网络以及“三云一层”网络架构。在标准引领方面,中国移动牵头3gpp 5g场景和需求项目、3gpp 5g网络架构项目以及3gpp 无线智能网研究项目,中国移动专家担任了itu 5g焦点组副主席以及3gpp ran2副主席。在刚刚结束的3gpp sa2#118次会议上,中国移动成功牵头5g系统设计,获任该项目的唯一报告人,来自中国移动研究院网络技术研究所的孙滔博士担任报告人。此项目为r15“5g system architecture”,简称5gs,是整个5g设计的第一个技术标准,也是事关5g全系统设计的基础性标准,标志着5g标准进入实质性阶段。据悉,5gs项目将制定《5g系统总体架构及功能》及《5g系统基本流程》两个基础性标准,预计在2017年12月完成。中国移动拟在2018年推出5g网络试用。中国移动具体的5g商用准备时间表如下: 低频段:2017年选4~5个城市,每个城市大约建7个站点做系统验证,形成预商用样机;2018年在数个城市,每城市建大约20个站点做规模试验和物联网测试,形成端到端商用产品和预商用网络;2019年,试验网会扩大规模,城市总量和每个城市的站点都会扩大。2020年,达到全网万站规模,从而实现商用产品规模部署。高频段:时间表要比低频晚一年半到两年。据了解,相关国际标准组织正在推进统一的5g标准的编制工作,预计首个版本的5g标准将在2018年完成并推出。与2g、3g、4g不同,计划推出的5g标准将不再具有多个技术版本,而是形成统一融合的唯一标准。这意味着如果中国提出的相关标准在整个5g标准中所占比例越大,在未来相关产业的发展中,就能获得越大的竞争力和和越多的市场份额。业内对中国5g的发展十分看好。在日前开幕的第三届世界互联网大会上,表示“中国即将成为5g时代的全球领跑者”。据目前的趋势来看,中美两国有望垄断5g时代的标准,成为5g时代的两极。不过也不能盲目乐观,在各国在5g的布局上都投入巨大,激烈争夺行业标准和更多的话语权。