“RFID+”终是大梦一场？
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。
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