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美国日本5G技术超前一步，我国还有多少机会
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<> 2016年9月8日是个值得铭记的日子。日本运营商软银（SoftBnk，就是著名的孙正义旗下的运营商）和旗下的Wirlss City lnnin召开新闻发布会，宣布面向下一代高速通信标准5的项目"5 rojct"正式启动。<> <> 作为"5 rojct"启动的第一阶段，软银将商用可大幅扩展网络容量的Mssiv MIMO技术。Mssiv MIMO通过在基站采用大量天线，实现对多个移动终端用户同时进行通信服务，是5的核心技术之一。<> <> 软银表示，该公司是全球将Mssiv MIMO技术正式投入商用的首家运营商。<> < styl="txt-lin: cntr;">
时间：2012年11月 <> 地点：无锡 <> 细雨濛濛中，"十二五"863计划"无线通信技术"研讨会召开。这应该是中国第一次关于5的正式研讨会。尤肖虎、张平、王京等高校专家，朱伏生、王映民等企业代表分别从技术发展趋势、产业发展趋势等方面进行了比较全面的探讨，开始系统的探讨多元域编码、非正交多址技术、无线轨道角动量、异构网络等新技术作为5候选技术的可行性。自此，拉开了中国5技术研究的序幕。<> <> 时间：2013年2月 <> 地点：工信部电信研究院 <> IMT-2020（5）推进组成立，由工信部电信研究院、中国移动、中国联通、中国电信、东南大学、清华大学、北京邮电大学、电子科大、中兴、华为、大唐、贝尔等单位组成，同时成立以邬贺铨院士、曹淑敏院长、尤肖虎教授为首的专家组。推进组设需求、技术、频谱、知识产权、3、I、ITU等工作组，开始梳理5核心需求，甄别5关键技术、研究5可用频谱。自此，中国5开始了有组织的推进。<> <> 2013年5月国家863计划"第五代移动通信（5）系统前期研究开发（一期）"备选项目开始征集，中国政府开始对5关键技术研究进行资助，面向2020年移动通信应用需求，研究第五代移动通信（5）网络系统体系架构、无线组网、无线传输、新型天线与射频以及新频谱开发与利用等关键技术，完成性能评估及原型系统设计，支持业务总速率达10bs，空中接口频谱效率和功率效率较4均提升10倍。整体项目下设4个研究方向：5移动通信系统总体技术研究，5无线网络构架与关键技术研发，5无线传输关键技术研发，5移动通信技术评估与测试验证技术研究。通过项目联合申报，鼓励形成产学研用密切结合的研发团队，支持不同的技术路线和学术思想在统一的系统框架下进行研发。可以看出，中国政府从一开就希望有组织有效率的进行5技术合作研究和协同开发。<> <> 时间：2013年10月 <> 地点：北京香山饭店 <> FUTUR FORUM举办了中国第一届以5为主题的国际峰会Futur （5） ICT SUMMIT，由尤肖虎教授、Wrnr Mohr、朱伏生等共同主持。全球研究5的合作组织，包括ITU-R、欧盟的5、日本RIB、韩国5 Forum、中国台湾新世代无线通讯研发联盟等齐聚一堂，中国移动和NTT DOCOMO等中外运营商、中兴和爱立信等中外设备商、东南大学/Osk大学等中外院校轮番发言，共同探讨5技术和应用需求为导向，并在FUTUR FORUM下设立5 SI工作组，建立起长期的国际性的交流合作机制，以促进中国与世界5技术和标准的相互融合与共同发展。这次峰会也奠定了5的全球化合作的基础。<> <> 2014年2月国家高技术研究发展计划（863计划）5二期项目，在一期项目的基础上，重点开展涉及未来5发展的关键性技术研究：<> <> 1.研制可灵活配置且吞吐率达10-100bs的5基站软试验平台，为开展5初期技术试验与验证体提供基础性手段；<> <> 2.探索毫米波频谱资源的开发利用，开发超传输速率达10bs的室内超大容量无线通信系统；<> <> 3.研究不同体制环境下的无线网络虚拟化技术，大幅度提高网络资源利用率并为移动用户提供最佳体验；<> <> 4.研究无线接入网络安全技术；<> <> 5.研究新型调制编码技术。<> <> 中国政府开始资助5关键技术原型样机的研发。通过这两期项目，中外运营商、设备商和高等院校都积极参与到中国主导的5技术研究和样机研发中来。<> <> 时间：2014年11月 <> 地点：北京 <> FUTUR论坛5峰会，发布了中国第一个5技术白皮书，涵盖了用户需求和应用场景、传输技术、网络构架、评估测量等技术领域，并对5网络能力给出了性能指标：<> <> 峰值速率&; 10bs<> <> 最小保证速率&; 100Mbs<> <> 连接数密度&; 1M connctions/ km2<> <> 流量密度&; 10 Tbs/ km2<> <> 空口时延&l; 1 ms<> <> 端到端时延&l; 10 ms<> <> 移动速度支持500km/h<> <> 频谱效率提升5-10倍<> <> 能效效率提升100倍<> <> 成本效率提升100倍<> <> 同时在5技术白皮书明确指出，5 研究应逐步集中到如下几个候选技术：<> <> 空口技术：-S 联合设计，大规模天线，全双工，新型多址，新波形，新型调制编码，软件定义空口，稀疏挖掘，高频段通信以及频谱共享与灵活利用。<> <> 网络技术： C-RN， 软件定义网络/网络功能虚拟化（SDN/NFV），自组织网络（SON），超密集网络（UDN），多网融合（multi-RT），以及直接通信D2D<> <> 此外还包括可穿戴式设备、M2M 和网络安全等关键技术。<> <> 这些新技术对技术评估和测试方法带来的挑战需明确和快速解决。<> <> 自此，中国对5的需求、KI、关键技术识别都已经初步完成。<> <> 2015年9月 北京IMT-2020（5）推进组与欧盟5基础设施协会（5）正式签署合作备忘录，中国欧洲打算联合引领5的征途正式开启。<> <> 2016年1月 北京IMT-2020组织的中国5技术研发试验正式启动。在工信部的主导下，中国的5研发试验将分为两步进行实施：第一步为技术研发试验（2015-2018），由中国信息通信研究院牵头组织，运营企业、设备企业及科研机构共同参与；第二步为产品研发试验（2018-2020），由国内运营企业牵头组织，设备企业及科研机构共同参与。第一步又分为三个阶段，第一阶段是5关键技术验证，主要内容为单点关键技术样机性能测试；第二阶段是5技术方案验证，主要内容是融合多种关键技术，开展单基站性能测试；第三阶段是5系统验证，主要内容是5系统的组网技术性能测试以及5典型业务演示。通过5研发试验，对5 各项关键技术进行充分的研究和论证，将有竞争力的方案进行标准化推动，同时也将产业化的难点和重点摸清楚，提前规划和布局，从而加快产业化进程，实现2020年商用的目标。<> []<> 时间：2016年5月 <> 地点：北京友谊宾馆 <> 第一届全球5大会开幕，工信部苗圩部长亲临致辞。会上，中国5研发试验第一阶段的结果得到披露，5高频、低频等关键技术样机的测试指标让业界振奋。<> <> 从2012年到2016年已走过4个年头，中国5从蹒跚学步到健步如飞，整体研发进程加快，进入到技术标准研究及研发试验的关键阶段。3在2016年启动5标准研究工作。我国也于2016年初启动了5技术研发试验，支撑5标准研制。<> <> 那么，中国5后续该怎么发展呢？还需要从国家政策、支持、监管等方面来进行研读。<> 宏观政策 <> 2016年7月27日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《国家信息化发展战略纲要》（以下简称《纲要》）正式对外发布。该纲要是根据新形势对《2006－2020年国家信息化发展战略》的调整和发展，是规范和指导未来10年国家信息化发展的纲领性文件，为未来十年信息化领域规划、政策制定提供了重要依据。未来十年是第五代移动通信（5）技术和产业发展的关键时期，《纲要》也可以作为我国发展5的指导纲领。<> <> 《纲要》基于通信行业十年来的发展成果，对通信行业提出了新的目标和期望。在报告中，通信行业相关的关键字主要出现在《纲要》的第二部分"战略目标"以及第三部分"大力增强信息化发展能力"中。其中"移动通信"出现了7次，"固定宽带"出现了2次，"第三代移动通信（3）"出现了1次，"第四代移动通信（4）"出现了1次，"第五代移动通信（5）"出现2次。可见，移动通信，在国家信息化发展战略中具有相当重要的地位。<> <> 《纲要》在第二部分"指导思想、战略目标和基本方针"的第二条"战略目标"的最开始，就明确提出了通信行业的发展目标和方向："到2020年，固定宽带家庭普及率达到中等发达国家水平，第三代移动通信（3）、第四代移动通信（4）网络覆盖城乡，第五代移动通信（5）技术研发和标准取得突破性进展。"这里可以看出，国家对5的目标要求还是非常高的，不仅仅要在技术研发上取得突破性进展，还要在标准上有突破性进展。研发如何取得突破性进展？我想，必须要有自主创新的技术。从目前的情况看，我们国家在新波形、新多址、新编码等核心技术方向上都已经有非常不错的研究成果，也获得了业界的广泛关注。但如何把不同厂家的不同技术研究成果进行融合并形成标准，这是个需要好好研究的问题，也是个非常值得关注的问题。<> <> 《纲要》在第三部分"大力增强信息化发展能力"的第二条"加强未来网络长期演进的战略布局和技术储备，构建国家统一试验平台。积极开展第五代移动通信（5）技术的研发、标准和产业化布局。"国家特意强调构建国家统一试验平台，并希望以此来推动5的研发、标准和产业化布局。我们欣喜地看到，在国家统一试验平台上，全球的终端商、设备商、运营商、仪表商、研究院所等都纷纷加入，颇有万邦来朝的感觉。但我们如何才能落实国家要求的，积极开展研发、标准和产业化布局，不走过场，也需要好好得研究。同时需要注意的是，这是中国的信息化发展纲要，不是全球的信息化发展纲要。我想，我们国家大概不会太关心全球的研发、标准和产业化布局，更不会想着要把研发、产业化布局到海外。这就要求国家统一试验平台，而且这个平台不仅仅是一个被动的试验平台，而要有一个完整的设计，主动得从芯片、器件、终端、系统、网络、应用、仪表等全方位推进研发、标准和产业化布局，等5商用时，我们国家的5产业链也真正成熟。<> <> 产业引导 <> 我们都知道，从2016年起，5从国家863计划的技术研究阶段转移到"新一代宽带无线移动通信网"国家科技重大专项进行产业化支持。这意味着以科技重大专项为主的5国家产业引导支持开始了。<> <> 2016年科技重大专项，5成为其中的重要内容，聚焦在5重点场景、支持重点关键技术方案、关键器件研发，为国际标准化推动做好准备。主要包括：5总体及关键器件、5无线技术、5网络与应用三个部分。<> <> 1.5总体及关键器件：针对3国际标准研究推进、高性能D/D、基站功率放大器等关键器件；<> <> 2.5无线技术：布局两个典型场景，包括高速广域覆盖、低功耗大连接；三个重点关键技术方案，包括高频段、超密集组网、新型多址技术。<> <> 3.5网络与应用：设置5无线接入网架构研究，针对高精度定位、自动驾驶对5技术及组网的研究。<> <> 可以看到，国家高瞻远瞩地在关键器件、核心技术及应用上进行了全面布局。可以说，通过第一期5科技重大专项的实施，基本可以完成核心技术验证和关键器件的研制。<> <> 预计2017年的重大专项将继续聚焦在5技术研发与标准化、5设备样机研发及试验、布局5高频关键设备模块研发和知识产权等总体研究上，为推动国际标准化奠定基础。坊间传说主要包括： 5无线技术、5网络与应用、5关键设备模块及平台三个部分。<> <> 1.5无线技术：开展5系统样机、终端芯片样片研发；进行三个组网技术（MBB、mMTC、uRLLC）研发与标准化；<> <> 2.5网络与应用：进行网络关键技术与标准化，包括网络切片、新型移动性管理、网络边缘计算等；并开展5网络安全技术及加密算法研发与标准化；<> <> 3.5关键设备（仪表等）模块及平台：支持大规模信道模拟器、终端模拟器等仪表开发；支持关键设备模块研发，包括基站高频段功放及滤波器、终端功放等。<> <> 可以看出，国家进一步细化了5样机的应用场景，着重在三个场景的组网技术及网络技术的产业化布局，更加贴近商用需求。同时前瞻性的对测试仪表进行了布局，保证了产业链的完整。希望国家能够对5产业化专项进行支持，不仅不要中断，更要加大力度。<> 频率监管 <> 兵马未动，粮草先行。5技术研发和发展的一个核心问题，就是需要有充足的频谱资源作为支撑。在9月7日举办的中国无线技术与应用大会上，工业和信息化部无线电管理局副局长阚润田表示，5不宜采取独占频率资源的做法，也不会为5分配全国性的频段，并且有可能在同一个频段上颁发两张或者三张牌照，以提高频谱资源利用率。<> <> "在规划和分配5系统频率时，基于6Hz以上高频段的不同业务共享是大势所趋。"阚润田解释道，"由于5系统在中、高频段需要大的连续频带，必然涉及到较多的其他无线电应用，因此不宜再采取3Hz以下低频段IMT系统实质上全国范围内独占频率的做法。"与此同时，中高频段的电波传播特性有利于实现频率的复用和系统共存，5系统采用的天线技术也为频率共享提供了新的实现手段。"当然，要想实现频谱共享，就必须解决两个或两个以上不同业务的兼容问题。"阚润田表示。其实，美国为5划分的频率中，有一些高频资源已经有卫星业务在使用，为此，其在技术、操作层面及规则制定上采取了一些措施，包括控制在许可牌照区域内地球站的数量和设台位置，制定协调等值线等等，从而实现了卫星业务和IMT业务的频谱共享。<> <> 无线电管理当局的无奈从中可见一斑，低频段黄金频率无法有效使用，高频段又被各种卫星分割占据，使得无法为5拿出一个足够宽的可用带宽，逼得监管当局只好提出频谱共享。<> <> 真得很期待，咱们国内有个组织或者有个院士，能站出来协调解决5和卫星通信及军用通信的频率使用问题。<> <> 这样，想必能大大加速中国5的产业化进程，也一定是件青史留名、功德无量的事情。 [] <>
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