來(lái)源：《經(jīng)濟日報》，2013年11月20日

  更高、更快、更強，不僅是一句奧林匹克格言，也是移動(dòng)通信不斷追求的目標。近日隨著(zhù)4G發(fā)放牌照期限的逼近，5G（第五代移動(dòng)通信）的研究悄然升溫。

   那么，究竟什么是5G，它有哪些特性？5G時(shí)代，我們的生活會(huì )有哪些變化？如今5G的研發(fā)進(jìn)展如何，還有哪些需要邁過(guò)的坎兒？近日在京召開(kāi)的“未來(lái)5G信息通信技術(shù)”峰會(huì )上，相關(guān)專(zhuān)家就此展開(kāi)討論并接受了記者的采訪(fǎng)。

  改變的不只是速度

  盡管5G公眾知名度頗高，但事實(shí)上截至目前沒(méi)有人能清楚描述5G究竟是什么。“現在業(yè)內做的都是基礎領(lǐng)域的研究，各方專(zhuān)家只是說(shuō)出了自己的愿景。”中國863計劃5G專(zhuān)家組組長(cháng)尤肖虎向記者透露。

  雖然5G的概念尚無(wú)定論，但一些基本共識正逐漸達成。一些專(zhuān)家認為，5G應具備一些基本特性：超高的頻譜利用率和超低的功耗；在傳輸速率和資源利用率等方面比4G系統提高10倍；無(wú)線(xiàn)覆蓋性能和用戶(hù)體驗顯著(zhù)提高；滿(mǎn)足未來(lái)10年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000倍的需求。

  對普通用戶(hù)而言，最直觀(guān)的感覺(jué)是5G比4G更快了。“未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò )可提供10Gbps的終端用戶(hù)下載速率，比今天的網(wǎng)速要快100倍，這種極致的終端用戶(hù)體驗，就好像是在使用固定光纖網(wǎng)絡(luò )一樣。”華為一位專(zhuān)家認為。這意味著(zhù)用戶(hù)幾乎可以不受限制地傳輸大量數據文件，瞬間即可完成一部高清電影的下載，同樣，在線(xiàn)視頻、3D電影和游戲等高寬帶的應用也變得暢通無(wú)阻。正如工信部科技司副巡視員代曉慧憧憬的那樣，在5G時(shí)代，用戶(hù)將永遠在線(xiàn)，用戶(hù)在任何地方任何時(shí)間都可以保證獲得100Mbps的端到端通信速率。

  速度的提升無(wú)疑是通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò )升級的重要方面，但在專(zhuān)家們看來(lái)，5G改變的并非只是傳輸速率。“除技術(shù)上一個(gè)臺階外，更重要的是全新的用戶(hù)體驗，比如，可以實(shí)現隨時(shí)隨地高清視頻；滿(mǎn)足云服務(wù)的需求等等。”尤肖虎稱(chēng)，5G與3G、4G的一個(gè)重要區別，即第一次將用戶(hù)體驗作為研究的重要核心。

  移動(dòng)通信經(jīng)歷了從1代到4代的發(fā)展，歷代移動(dòng)通信系統都有其典型業(yè)務(wù)需求。工信部科技司司長(cháng)聞庫認為，第1代語(yǔ)音需求為主，第2代短信等數據業(yè)務(wù)需求為主，第3代圖片需求為主，第4代視頻需求為主。5G呢？“它將滿(mǎn)足人們虛擬現實(shí)的需求。何謂虛擬現實(shí)？它既包括3D可能也包括觸覺(jué)、味覺(jué)，甚至包括高分辨率的大畫(huà)面視頻。”聞庫表示，全面提升用戶(hù)體驗應是5G的題中應有之義。

  在聞庫看來(lái)，5G還是多種網(wǎng)絡(luò )的融合，它不是一個(gè)單一的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，也不是幾個(gè)全新的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，而是采用“以體驗為中心”的方式——不同于之前“以技術(shù)為中心”的方式，通過(guò)集成多種新型無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)和現有無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)提供極限體驗滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

  歐盟METIS 5G項目總體負責人、愛(ài)立信研究員Afif Osseiran博士則用“快、密、全、佳、實(shí)”五個(gè)字描述5G：快，即“前所未有的高速率”，5G將確保為未來(lái)移動(dòng)寬帶用戶(hù)提供更高的數據速率；密，即“支持人口密集地區的優(yōu)質(zhì)通信”，5G將確保人口密集地區也能獲得高質(zhì)量移動(dòng)寬帶接入；全，即“支持各類(lèi)聯(lián)網(wǎng)設備”，5G致力于高效處理形形色色的各類(lèi)終端設備；佳，即“最佳體驗如影隨形”，5G致力于為移動(dòng)用戶(hù)提供更好的用戶(hù)體驗；實(shí)，即“超實(shí)時(shí)、超可靠”，5G將支持推出對延時(shí)和可靠性有更嚴格要求的新應用。

  “一部手機完成所有事”

   “一部手機就可以幫你完成所有事情”，是業(yè)內人對5G時(shí)代勾畫(huà)的一幅藍圖，現有的4G提出鏈接全球50億個(gè)物品，而5G能實(shí)現1000億海量鏈接，幾乎所有的消費品、工業(yè)品、物流等都可以連在網(wǎng)上，實(shí)現萬(wàn)物互聯(lián)互通。
不過(guò)3G尚未完全普及，4G剛剛嶄露頭角，此時(shí)談?wù)?G是否為時(shí)過(guò)早？對此，聞庫表示：“10年商用一代，10年預研一代，在4G即將走向商用之際，開(kāi)啟下一代移動(dòng)通信技術(shù)——5G的序幕正當其時(shí)。”

  這主要源于未來(lái)移動(dòng)數據的爆炸性增長(cháng)。根據歐盟的預測，隨著(zhù)電子銀行、電子教學(xué)和電子醫療等核心服務(wù)將繼續普及并變得更具移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò )社會(huì )發(fā)展將帶來(lái)移動(dòng)和無(wú)線(xiàn)通信業(yè)務(wù)量的爆發(fā)式增長(cháng)，預計全球無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)量在2020年將比2010年增長(cháng)1000倍。由此一來(lái)，對大流量數據傳遞和高速率的需求就大了。“現有的4G網(wǎng)絡(luò )只能滿(mǎn)足未來(lái)5年的增長(cháng)需求。”貝爾實(shí)驗室稱(chēng)。

   與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的即將來(lái)臨也對4G提出了挑戰。業(yè)界分析師預計到2020年，智能電話(huà)和平板電腦產(chǎn)生的數據傳輸只會(huì )占到全部網(wǎng)絡(luò )的小部分，人機交互產(chǎn)生的混合通信量將大幅增長(cháng)，高效、便捷和安全地訪(fǎng)問(wèn)和共享信息變得至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)和其他新型創(chuàng )新應用的出現將催生數百億個(gè)互聯(lián)設備出現，產(chǎn)生前所未有的多樣性要求和與無(wú)線(xiàn)連接性相關(guān)的應用場(chǎng)景。

   此外，隨著(zhù)全球范圍內移動(dòng)用戶(hù)數與高速數據業(yè)務(wù)應用的增長(cháng)以及信息技術(shù)系統能源消耗所占比例的不斷增加，降低移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )系統的能源消耗已逐漸成為移動(dòng)通信發(fā)展的重要需求。“滿(mǎn)足上述需求，需要更高速更高效更智能也更低成本的新一代5G移動(dòng)通信來(lái)實(shí)現。”尤肖虎說(shuō)。

   高速移動(dòng)通信的快速發(fā)展意味著(zhù)巨大的市場(chǎng)蛋糕。“加快促進(jìn)信息消費，能夠有效拉動(dòng)需求，催生新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，促進(jìn)消費升級、產(chǎn)業(yè)轉型和民生改善，是一項既利當前又利長(cháng)遠、既穩增長(cháng)又調結構的重要舉措”。工信部部長(cháng)苗圩稱(chēng)。

  工信部統計數據顯示，2012年中國信息消費市場(chǎng)規模達1.7萬(wàn)億元，同比增長(cháng)29%，帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)新增產(chǎn)出近9300億元。經(jīng)測算到2015年，我國信息消費規模將超過(guò)3.2萬(wàn)億元，年均增長(cháng)20%以上，帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)新增產(chǎn)出超過(guò)1.2萬(wàn)億元；基于互聯(lián)網(wǎng)的新型信息消費規模達到2.4萬(wàn)億元，年均增長(cháng)30%以上。潛在的經(jīng)濟效益，可見(jiàn)一斑。

  “無(wú)論如何界定5G技術(shù)，制定一個(gè)什么樣的標準，可以肯定的是它將成為一項提高生產(chǎn)力和服務(wù)水平的重要技術(shù)，同時(shí)也是創(chuàng )新的一個(gè)引擎。”歐盟駐中國和蒙古代表團信息社會(huì )媒體部主任Frank Greco說(shuō)。

  2020年或將實(shí)現商用

  雖然有關(guān)5G的發(fā)展標準等一系列問(wèn)題尚未達成統一共識，但毫無(wú)疑問(wèn)的是，5G已成為各國移動(dòng)通信競相發(fā)展的下一個(gè)“戰場(chǎng)”。“為了提早布局技術(shù)和服務(wù)，國際以及國內很早就開(kāi)始了5G的研發(fā)。”尤肖虎稱(chēng)。

   今年5月，韓國三星電子宣布率先在全球開(kāi)發(fā)出首個(gè)基于5G核心技術(shù)的移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò )，并計劃2020之前實(shí)現5G商用，該技術(shù)可在28GHZ（赫茲）超高端頻以1Gbps以上的速度傳送數據，且最長(cháng)傳送距離可達2公里。與韓國目前4G技術(shù)的傳送速度相比，5G技術(shù)要快數百倍。早在2009年華為即開(kāi)始了5G的研究投資，除公司研發(fā)的投入外，還依托其在全球的研發(fā)優(yōu)勢與超過(guò)20所大學(xué)開(kāi)展5G合作。

  一些國家和地區關(guān)于5G研究的大幕也早已拉開(kāi)。2012年底歐盟啟動(dòng)了總投資2700萬(wàn)歐元的5G研究項目——“構建2020年信息社會(huì )的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)”（METIS），計劃于2015年完成對5G發(fā)展愿景、需求及關(guān)鍵技術(shù)的研究。項目研究組由愛(ài)立信等通信設備商、運營(yíng)商、歐洲部分學(xué)術(shù)機構等共9個(gè)成員構成。日本、韓國、英國也相繼立項支持5G的研究與開(kāi)發(fā)工作，并且成立了專(zhuān)門(mén)的推進(jìn)組織。2015年世界無(wú)線(xiàn)電大會(huì )將為5G移動(dòng)發(fā)展擬定業(yè)務(wù)需求和頻譜資源需求。

   在經(jīng)歷了2G跟隨、3G突破，TD-LTE引領(lǐng)發(fā)展之后，我國也已經(jīng)開(kāi)始迎接移動(dòng)通信領(lǐng)域新一輪的技術(shù)競爭，積極布局5G系統技術(shù)的研發(fā)工作。今年年初，科技部與工信部、發(fā)展改革委等部門(mén)共同發(fā)起成立了MIT—2020（5G)推進(jìn)組，并于近期正式啟動(dòng)了國家863計劃“第五代移動(dòng)通信系統研究開(kāi)發(fā)一期”重大項目。

  “在2020年之前，國家863計劃5G移動(dòng)通信研究項目將系統地研究5G體系架構、無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳輸、新型天線(xiàn)與射頻以及新頻譜開(kāi)發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù)，完成性能評估及原型系統設計，并且進(jìn)行技術(shù)試驗與測試。”尤肖虎說(shuō)。

  既然關(guān)于5G的技術(shù)研究已經(jīng)開(kāi)啟，那么5G離我們的生活還有多遠？“5G還處在初級的研究階段，對移動(dòng)通信系統來(lái)講，在頻率、運營(yíng)、技術(shù)這三方面面臨巨大挑戰。”電信科學(xué)技術(shù)研究院無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗室秦飛介紹，頻率方面的挑戰主要體現為分配足夠的頻段支持業(yè)務(wù)發(fā)展，以及更加靈活的頻率使用方式；運營(yíng)方面的挑戰主要是網(wǎng)絡(luò )寬帶和能力提升后，運營(yíng)商需要打破傳統的電信運營(yíng)模式，尋求新的盈利模式和運營(yíng)模式以支持未來(lái)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)；技術(shù)方面的挑戰，包括系統和技術(shù)融合、容量和頻譜效率提升、物聯(lián)網(wǎng)和業(yè)務(wù)靈活性、網(wǎng)絡(luò )能耗降低、終端、產(chǎn)業(yè)生態(tài)這6個(gè)方面。

  華為公司預測，作為移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)未來(lái)10年的重要里程碑，首批應用于5G的新頻譜將于2015年世界無(wú)線(xiàn)電頻譜大會(huì )確定下來(lái)，2020年或將推出商用5G網(wǎng)絡(luò )。