移動(dòng)通信,十年一代;先有標準,后有設備。正是移動(dòng)通信的這一規律,所以當4G剛剛開(kāi)始走進(jìn)國人視線(xiàn)時(shí),業(yè)界已經(jīng)著(zhù)手研討5G技術(shù)了。按照推動(dòng)5G發(fā)展的時(shí)間表,2015年之前,全球對5G充分地“腦力激蕩”,確定技術(shù)目標和應用場(chǎng)景,探討技術(shù),研究適用的頻率。2015年,5G進(jìn)程會(huì )正式開(kāi)啟,WRC-15(世界無(wú)線(xiàn)電大會(huì ))將對5G使用頻率進(jìn)行探討。到2017年,第一版5G標準會(huì )初步形成。預計2020年,5G開(kāi)始在全球商用部署。
愿景:信息隨心至 萬(wàn)物觸手及
5G將提供光纖般的接入速率,接近于零時(shí)延的使用體驗,為網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)超百倍的能效提升。
最近的一輪“腦力激蕩”在北京結束,來(lái)自歐洲、日本、韓國、中國的5G推進(jìn)組織和企業(yè)在5月29日的“2014IMT-2020(5G)峰會(huì )”上,共同探討5G要達到的目標、能力以及使用的關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)中國IMT-2020(5G)推進(jìn)組在會(huì )上發(fā)布了《5G愿景和需求白皮書(shū)》。
“‘信息隨心至,萬(wàn)物觸手及’,這是我們對5G的總體愿景。”中國移動(dòng)通信研究院副院長(cháng)黃宇紅在發(fā)布該書(shū)時(shí)說(shuō),“面向2020年及未來(lái),移動(dòng)數據流量將出現爆炸式增長(cháng)。預計2010年到2020年全球移動(dòng)數據流量增長(cháng)將超過(guò)200倍,2010年到2030年將增長(cháng)近2萬(wàn)倍。中國的移動(dòng)數據流量增速高于全球平均水平,預計2010年到2020年將增長(cháng)300倍以上,2010年到2030年增長(cháng)將超4萬(wàn)倍。發(fā)達城市及熱點(diǎn)地區的移動(dòng)數據流量增速更快,2010年到2020年上海的增長(cháng)率可達600倍,北京熱點(diǎn)區域的增長(cháng)率可達1000倍。”
“5G將為用戶(hù)提供光纖般的接入速率,接近于零時(shí)延的使用體驗,具備千億設備的連接能力,同時(shí)為網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低。”黃宇紅說(shuō)。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的普遍應用,以及更多提高用戶(hù)體驗的新技術(shù),在加速推高移動(dòng)流量。隨著(zhù)信息交互方式的進(jìn)一步升級,為用戶(hù)提供增強現實(shí)、虛擬現實(shí)、超高清(3D)視頻、移動(dòng)云等更加身臨其境業(yè)務(wù)的趨勢會(huì )越來(lái)越流行;移動(dòng)醫療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監測等將會(huì )推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應用爆炸式增長(cháng),數以千億的設備將接入網(wǎng)絡(luò ),實(shí)現真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”,并締造出規模空前的新興產(chǎn)業(yè)。這些新技術(shù)、新應用在驅動(dòng)移動(dòng)通信的發(fā)展,同時(shí)也帶來(lái)技術(shù)上的挑戰。
應用:5G能力需求進(jìn)一步明確
5G在用戶(hù)體驗速率、連接數密度和時(shí)延等方面需要更高的性能,同時(shí)還需提高網(wǎng)絡(luò )部署和運營(yíng)效率。
“5G典型場(chǎng)景涉及未來(lái)人們居住、工作、休閑和交通等區域,特別是密集住宅區、辦公室、體育場(chǎng)、露天集會(huì )、地鐵、快速路、高鐵和廣域覆蓋等場(chǎng)景。這些場(chǎng)景具有超高流量密度、超高連接數密度、超高移動(dòng)性等特征,可能對5G系統形成挑戰。”工信部電信研究院院長(cháng)、IMT-2020(5G)推進(jìn)組組長(cháng)曹淑敏說(shuō),“考慮增強現實(shí)、虛擬現實(shí)、超高清視頻、云存儲、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、OTT消息等5G典型業(yè)務(wù),并結合各場(chǎng)景未來(lái)可能的用戶(hù)分布、各類(lèi)業(yè)務(wù)占比及對速率、時(shí)延等的要求,可以得到各個(gè)應用場(chǎng)景下的5G性能需求。”
5G關(guān)鍵性能指標主要包括用戶(hù)體驗速率、連接數密度、端到端時(shí)延、流量密度、移動(dòng)性和用戶(hù)峰值速率。
“5G需要具備比4G更高的性能,支持0.1~1Gbps的用戶(hù)體驗速率,每平方公里1百萬(wàn)的連接數密度,毫秒級的端到端時(shí)延,每平方公里數十Tbps的流量密度,每小時(shí)500km以上的移動(dòng)性和數十Gbps的峰值速率。其中,用戶(hù)體驗速率、連接數密度和時(shí)延為5G最基本的3個(gè)性能指標。”曹淑敏說(shuō),“同時(shí),5G還需要大幅提高網(wǎng)絡(luò )部署和運營(yíng)效率,相比4G,頻譜效率提升5~15倍,能效和成本效率提升百倍以上。”
“性能需求和效率需求共同定義了5G的關(guān)鍵能力,猶如一株綻放的鮮花。紅花綠葉,相輔相成。花瓣代表了5G的6大性能指標,體現了5G滿(mǎn)足未來(lái)多樣化業(yè)務(wù)與場(chǎng)景需求的能力。其中,花瓣頂點(diǎn)代表了相應指標的最大值;綠葉代表了3個(gè)效率指標,是實(shí)現5G可持續發(fā)展的基本保障。”曹淑敏說(shuō)。