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中國啟動5G技術研發(fā)實驗

摘要:按照總體部署,我國的5G試驗分為兩步實施:2015年到2018年進行技術研發(fā)試驗,由中國信息通信研究院牽頭組織,運營企業(yè)、設備企業(yè)及科研機構共同參與;2018年到2020年進行產品研發(fā)試驗,由國內運營企業(yè)牽頭組織,設備企業(yè)及科研機構共同參與。

  ICCSZ訊 1月7日,工業(yè)和信息化部在北京召開“5G技術研發(fā)試驗”啟動會,宣布力爭2020年商用5G

  消息一出,馬上有媒體曝出,歐盟數字委員會對歐洲在5G方面的進展表示焦慮,欲召集各主要電信集團首席執(zhí)行官商討如何確保歐洲在5G技術領域獲得領先地位。

  其實,在2015年,歐洲、美國、日本、韓國和中國領先的5G組織已就“全球5G活動”簽署多邊諒解備忘錄,歐盟與中國也就5G簽署關鍵合作伙伴協議。

  在一些人看來,他國的“焦慮”或許能彰顯我國在5G領域作出的領先成就。中國作為5G技術標準化的主要參與國之一,在5G的標準制訂工作中取得了巨大進展。為了促進全球業(yè)界在5G概念與關鍵技術方面盡快達成共識,我國IMT-2020(5G)推進小組在2015年2月11日發(fā)布了《5G概念白皮書》。

  不過,這并不意味著我們成為龜兔賽跑中的“兔子”就可以放心睡大覺了。

  5G關鍵技術現在怎么樣

  按照總體部署,我國的5G試驗分為兩步實施:2015年到2018年進行技術研發(fā)試驗,由中國信息通信研究院牽頭組織,運營企業(yè)、設備企業(yè)及科研機構共同參與;2018年到2020年進行產品研發(fā)試驗,由國內運營企業(yè)牽頭組織,設備企業(yè)及科研機構共同參與。

  國際電信聯盟(ITU)提出,5G有三大應用場景和八項關鍵能力指標:5G要支持增強移動寬帶,海量機器類通信和超高、可靠、低時延通信三大應用場景。同時,除了傳統的峰值速率、移動性、時延和頻譜效率之外,還提出用戶體驗速率、連接數密度、流量密度和能效四個新增的關鍵指標。

  而且,在5G的關鍵能力指標定義中,峰值速率要達到10~50Gbps,用戶體驗速率達到100Mbps~1Gbps,移動性要求可滿足500km/h,時延可滿足1ms,頻譜效率要比4G 提升5倍,連接數密度要求達到106~107/km2,流量密度要求可滿足1~10Tbps/km2,能效要求至少比4G 提升50~100倍。

  在開展實驗前,我國的5G關鍵技術到底處于什么階段,離上述目標到底有多遠?

  “目前5G的大多數關鍵技術仍然處于理論研究階段。對應的這些關鍵性能指標在一定的場景、業(yè)務和應用需求的約束條件下可以實現。”北京交通大學教授、英國工程技術學會會士艾渤向《中國科學報》記者指出,“但其實現與場景、業(yè)務和應用需求緊密相關。”

  以用戶體驗速率為例,在靜止狀態(tài),傳輸速率可以達到Gbps級別,但當移動速度達到500 km/h,在滿足一定的性能指標,如要求一定傳輸誤比特率條件下,其傳輸速率要想達到100Mbps有很大難度,也是非常有挑戰(zhàn)性的研究課題。

  對于超可靠通信而言,可能實現的傳輸速率在Mbps級別,而對于傳輸可靠性和傳輸時延要求極高的場合,可能實現的傳輸速率甚至在bps級別。“但是這不能說bps級別的傳輸速率就不屬于5G技術,這些也屬于5G移動通信的范疇,比如5G場景中的機器對機器(M2M)通信,只不過其對傳輸可靠性和傳輸時延要求極高。因此,在一定的場景、業(yè)務和應用需求前提下,現有指標是可以實現的。”艾渤說。

  而據“5G技術研發(fā)試驗”啟動會的消息,此次啟動的5G技術研發(fā)試驗分為5G關鍵技術試驗(單點關鍵技術樣機性能測試)、5G技術方案驗證(融合多種關鍵技術,開展單基站性能測試)和5G系統驗證(5G系統的組網技術性能測試,5G典型業(yè)務演示)三個階段實施。

  哪些技術能在中國落地

  5G關鍵技術已經從概念的研究進入到標準制定階段,而早在2015年3月,中國通信業(yè)知名觀察家項立剛曾對《中國科學報》記者表示,業(yè)內還在對5G進行定義,這些力量還在較量,可能要到2018年才能正式確立5G標準。

  “雖然全球已在5G需求與愿景方面取得較高的共識,技術路線也已經明確了幾個主要的方向,但是整體來看,業(yè)內在5G的諸多領域還存在不同的見解,5G關鍵技術還需要在標準統一之后才能夠真正得到實現。”賽迪顧問通信產業(yè)研究中心總經理楊若飛向《中國科學報》記者指出。

  在各種5G技術的較量中,哪些類型技術能夠最終走出試驗在中國落地?

  記者在采訪中了解到,5G演進存在三條路線:蜂窩網演進、無線局域網和可能的革命性技術路線。

  為滿足5G需求,需要從無線傳輸技術、無線組網技術以及網絡架構等層面實現創(chuàng)新。

  艾渤認為,中國自己提出的組網技術,如C-RAN;多址技術,如SCMA、PDMA、MUSA等就可以落地。

  而在無線傳輸技術層面,不少專家看好大規(guī)模天線陣列、超密集組網、非正交傳輸、全雙工等,認為這些都可能成為未來5G的重要技術方向。

  “從我國情況來看,蜂窩網演進的5G技術很有可能最終走出來并在中國落地。首先,LTE已經是事實上的國內統一的4G標準,隨著更多的先進技術融入到LTE技術標準中,給蜂窩移動通信帶來了強大的生命力和發(fā)展?jié)摿Α?rdquo;楊若飛說。

  在國家以及各大通信企業(yè)、運營商的大力推動下,5G開展得如火如荼,取得了一些原創(chuàng)性研究成果。艾渤強調:“所以會在5G國際標準的爭取上大有作為。”

  公開信息顯示,目前華為已經在成都建設5G外場測試局點。展訊則預計在2017年做出5G終端原型平臺,在2018年推出5G測試芯片,到2019年發(fā)布預商用芯片。

  大唐電信集團則在給《中國科學報》記者提供的消息中指出,其已在5G的標志性技術中取得重要的技術突破。2016年1月9日,即“5G技術研發(fā)試驗”啟動會召開兩天后,大唐電信集團馬上與無線移動通信國家重點實驗室聯合舉辦了5G/LTE-V技術研討會。

  還有哪些待解難題

  2015年5月,《中國科學報》記者在采訪英國皇家工程院院士、IET主席威廉·韋伯時,他表示就算花了大力氣能夠達到5G“風一般的速度”,還有手機處理器、手機電池、射頻頻譜與無線接入技術、電信運營商及成本問題擺在眼前。

  在2020年啟動5G商用前,這些問題能夠解決嗎?

  艾渤提出,根據摩爾定律,在2020年,手機處理器的速率應該會有若干倍增長,手機處理器應該不會制約5G業(yè)務在手機上的應用。

  他擔心的是手機電池容量,隨著應用業(yè)務的增多,這個問題會更加突出。

  “無線充電以及生物電等技術的發(fā)展、充電技術的更新也許會給手機在充電方面帶來更多的選擇,但總體上5G網絡依然會受到手機電池容量的制約。”艾渤說。

  他還指出,5G網絡“風一般的速度”以更高的帶寬為基礎,而不是成百倍地提高頻譜效率,就5G的關鍵性能指標來看,其頻譜效率也只是4G的5倍。

  但是實際情況是,目前,全球6G以下的頻譜已經非常擁擠,為電信運營商分配更多的6G以下頻譜來部署5G系統很難實現。而使用更高的頻段,諸如毫米波頻段去大規(guī)模部署5G系統也是不現實的。這將導致現有的網絡基礎設施無法共用,毫米波更小的覆蓋范圍導致需要部署更多的基站單元,網絡建設成本會非常高。因此,高頻段比如毫米波、太赫茲等無線覆蓋更多的應該是應用在特殊場合、熱點地區(qū)的覆蓋。

  艾渤認為,5G技術在2020年可能還是以提供特殊場景的應用解決方案為主。同時,當前運營商還在完善室內用戶的LTE覆蓋,逐漸收回網絡投資成本,考慮到5G標準的制訂、5G建網的成本等因素,短時間內不太可能進行5G大規(guī)模建網。

內容來自:中國科學報
本文地址:http://3xchallenge.com//Site/CN/News/2016/01/19/20160119003542245975.htm 轉載請保留文章出處
關鍵字: 5G
文章標題:中國啟動5G技術研發(fā)實驗
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