5G(第五代移动通信技术)是在4G(第四代移动通信技术)基础上的延伸,目前全球范围正处于研究试验阶段。虽说现在还没有任何国际组织对5G有明确定义,但5G的概念已经被炒的沸沸扬扬了。
5G移动通信发展现状
对于第五代移动通信技术,目前业界尚无清晰而明确的定义。2015年2月11日,IMT-2020(5G)推进组在北京召开的5G概念白皮书发布会中,宣布迫切需要尽快制定全球统一的5G标准以及确定统一的5G概念。根据5G关键能力与核心技术,第五代移动通信技术的概念由标志性能指标和一组核心关键技术来共同定义。其中Gbps用户体验速率为标志性能指标,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。
从专业角度讲,除了要满足超高速的传输需求外,5G还需满足超大带宽、超高容量、超密站点、超可靠性、随时随地可接入性等要求。因此,通信界普遍认为,5G是一个广带化、泛在化、智能化、融合化、绿色节能的新型网络。
从用户角度讲,5G时代,手机用户对移动网络和WIFI网络感知差异必然将消失。用户从室外到室内,从移动网络转换到WIFI,可以无缝、平滑过渡,省去了人工切换网络等繁琐步骤,几乎感觉不到WIFI存在,包括语音通话也可以在WIFI网络上传输。此时人们会感知到网络服务更加随心所欲,服务价格更加便宜亲民,移动应用更加丰富多彩。
移动5G,谁的最爱?
在通信领域,每隔数年,人们会把原先的移动网络升级至下一代,2G升3G,3G升4G。移动网络每次升级,消费者总会感受到网络更加便捷,更加畅通,这是确定无疑的。每一代移动通讯技术都解决了上一代网络中存在的缺憾,例如:2G的GSM技术修复了模拟电话的网络容量和安全问题,3G 网络解决了GSM不能进行移动数据传输交换的问题,4G 则提供了更快的数据传输带宽。
然而,谁是通信产业链中网络概念的关键推动力量呢?那无疑是通信网络设备商,对于通信设备商,卖设备是硬道理。网络每升级一次,就意味着运营商必须展开新一轮设备采购。因此,网络设备商必须不断创造新概念、新故事,这就如同章回小说一样。试想如果运营商停止网络升级,网络设备商的好日子也就到头了,这如同生死时速。
5G关键性能指标标准
我们可用以下几个主要的性能指标来描述未来的5G。
第一,数据传输带宽更高。未来5G的传输速率将不低于1Gbps,而目前4G/LTE的传输速率仅达到100Mbps。
第二,网络响应速度更快。无线延迟时间要求小于一毫秒,两部手机连接的时间在3G网络下为500ms,而4G网络则需要50ms,然而多数瞬时无线应用的时间延迟不能多于一毫秒,比如5G的应用于无人驾驶、汽车行驶中时,当向无人驾驶发送紧急指令时,延迟时间如果多一毫秒,可能就意味着巨大的危险。因此未来的网路延迟时间应小于一毫秒,这同时也意味着其应用范围将更加宽广。
第三,网络容量更大。5G的通信容量在每平方公里的地理范围内,无线移动宽带系统的容量比目前4G/LTE大幅跃升1000倍,平均每平方公里地理范围内的连接数将不小于一百万个。
第四,通信可移动性更强。可支持的最大移动速度为500km/h,而4G支持的最大移动速率仅为350km/h,当以每小时500公里速度移动时,5G服务可保证信号切换不中断。
可以说,以上这些硬指标为各研发机构确立了技术方向。
5G时代商业模式的拷问
如前所述,通信网络设备商一直是移动通信网络升级的主要推手。最近数年,随着移动通信网络向数据网升级,通信产业生态环境发生了深刻变化。
曾几何时,网络运营商一直是产业链中的主导者。然而,随着移动网络从2G跨入3G,数据网逐步取代了通信网,原先的生存逻辑不复存在。在后3G时代,网络运营商沦为管道工,因为消费者此时消费的对象已经不光是网络通道服务,消费重心转向了互联网应用和数字内容了,网络运营商发现自个儿一夜间变成跑龙套的。此时应用开发商、内容提供商和终端制造商逐步掌控了产业主导权,当然消费者更是最大的受益者。
由于网络运营商在后3G时代盈利能力日益枯竭,他们逐渐把这一颓势向设备商转嫁,设备商无奈地发现,技术每升级一次,网络设施的报价下降一个台阶,运营商利润下降,就必然压迫上游降价。我们完全有理由相信,在未来的移动5G时代,运营商的危机将进一步加深,因为迄今没有迹象显示运营商未来会有新商业模式问世。
世界主要组织5G研发最新观察
当前,全球5G研发以各国的相关组织为核心。例如,欧盟的METIS、5GPPP、中国的IMT2020推进组、韩国的5G Forum、日本的ARIB AdHoc以及北美高校等。5G的研发将是一场全球科技大国的技术大较量,研究成果将决定未来各国商业收益。
包括爱立信、华为、诺基亚、中兴等网络设备巨头正成为研发组织的骨干,并推动相关组织从不同的侧面定义5G。欧洲更倾向于在3GPP蜂窝网的基础上发展5G,IEEE主要倾向于基于Wi-Fi的下一代发展5G,而IMT-2020(5G)推进组与欧洲类似,倾向于从蜂窝网以及新的应用场景定义5G。由于不同团体的技术观点差异显著,5G技术框架的成熟需要一个磨合包容的过程。
在全球范围内,5G研究还处于起步阶段,关注的焦点以未来5G用户需求、场景分析和可能的技术发展方向为主,例如大容量(1000倍容量)、低时延以及多业务支持(MTC/V2V/D2D)等,其中尤其是1000倍容量提升最受业界关注,这将是5G成败的关键。为了提早布局5G竞争力,包括爱立信、华为、中兴、贝尔实验室、诺基亚等在内的众多设备巨头和技术创新组织,已经在5G研发上投入了重兵,并不断公布自身在5G技术研发中的新成果。
纵观各设备制造商的研发重点,提升频谱利用效率、开发更多有效空口通道,实现超密集组网等成为5G研发的核心。其中,超密集的微小集中覆盖是大势所趋,按照有关设备商技术人士的解释,未来超密站可能每个站只覆盖几米距离,无线backhaul实现自组织组网,超智能的SON功能实现微微站即插即用和网络自规划,宏微、微微站自协同来提升网络性能。随着微微站的密度越来越高,单独为微微站分配独立高频点、宏站采取单独的控制信道瘦载波方式及超级虚拟virtual cell等会是未来重要的发展方向。
到那时,我们可爱的家园或将变为一个超级微波炉。
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