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  來源：《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》，2013年11月20日

  更高、更快、更強(qiáng)，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(biāo)。近日隨著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，還有哪些需要邁過的坎兒？近日在京召開的“未來5G信息通信技術(shù)”峰會(huì)上，相關(guān)專家就此展開討論并接受了記者的采訪。

  改變的不只是速度

  盡管5G公眾知名度頗高，但事實(shí)上截至目前沒有人能清楚描述5G究竟是什么。“現(xiàn)在業(yè)內(nèi)做的都是基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究，各方專家只是說出了自己的愿景。”中國863計(jì)劃5G專家組組長尤肖虎向記者透露。

  雖然5G的概念尚無定論，但一些基本共識(shí)正逐漸達(dá)成。一些專家認(rèn)為，5G應(yīng)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(tǒng)提高10倍；無線覆蓋性能和用戶體驗(yàn)顯著提高；滿足未來10年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000倍的需求。

  對(duì)普通用戶而言，最直觀的感覺是5G比4G更快了。“未來5G網(wǎng)絡(luò)可提供10Gbps的終端用戶下載速率，比今天的網(wǎng)速要快100倍，這種極致的終端用戶體驗(yàn)，就好像是在使用固定光纖網(wǎng)絡(luò)一樣。”華為一位專家認(rèn)為。這意味著用戶幾乎可以不受限制地傳輸大量數(shù)據(jù)文件，瞬間即可完成一部高清電影的下載，同樣，在線視頻、3D電影和游戲等高寬帶的應(yīng)用也變得暢通無阻。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，用戶將永遠(yuǎn)在線，用戶在任何地方任何時(shí)間都可以保證獲得100Mbps的端到端通信速率。

  速度的提升無疑是通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的重要方面，但在專家們看來，5G改變的并非只是傳輸速率。“除技術(shù)上一個(gè)臺(tái)階外，更重要的是全新的用戶體驗(yàn)，比如，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地高清視頻；滿足云服務(wù)的需求等等。”尤肖虎稱，5G與3G、4G的一個(gè)重要區(qū)別，即第一次將用戶體驗(yàn)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(tǒng)都有其典型業(yè)務(wù)需求。工信部科技司司長聞庫認(rèn)為，第1代語音需求為主，第2代短信等數(shù)據(jù)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？“它將滿足人們虛擬現(xiàn)實(shí)的需求。何謂虛擬現(xiàn)實(shí)？它既包括3D可能也包括觸覺、味覺，甚至包括高分辨率的大畫面視頻。”聞庫表示，全面提升用戶體驗(yàn)應(yīng)是5G的題中應(yīng)有之義。

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

  歐盟METIS 5G項(xiàng)目總體負(fù)責(zé)人、愛立信研究員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將確保為未來移動(dòng)寬帶用戶提供更高的數(shù)據(jù)速率；密，即“支持人口密集地區(qū)的優(yōu)質(zhì)通信”，5G將確保人口密集地區(qū)也能獲得高質(zhì)量移動(dòng)寬帶接入；全，即“支持各類聯(lián)網(wǎng)設(shè)備”，5G致力于高效處理形形色色的各類終端設(shè)備；佳，即“最佳體驗(yàn)如影隨形”，5G致力于為移動(dòng)用戶提供更好的用戶體驗(yàn)；實(shí)，即“超實(shí)時(shí)、超可靠”，5G將支持推出對(duì)延時(shí)和可靠性有更嚴(yán)格要求的新應(yīng)用。

  “一部手機(jī)完成所有事”

   “一部手機(jī)就可以幫你完成所有事情”，是業(yè)內(nèi)人對(duì)5G時(shí)代勾畫的一幅藍(lán)圖，現(xiàn)有的4G提出鏈接全球50億個(gè)物品，而5G能實(shí)現(xiàn)1000億海量鏈接，幾乎所有的消費(fèi)品、工業(yè)品、物流等都可以連在網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)互通。
不過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)過早？對(duì)此，聞庫表示：“10年商用一代，10年預(yù)研一代，在4G即將走向商用之際，開啟下一代移動(dòng)通信技術(shù)——5G的序幕正當(dāng)其時(shí)。”

  這主要源于未來移動(dòng)數(shù)據(jù)的爆炸性增長。根據(jù)歐盟的預(yù)測，隨著電子銀行、電子教學(xué)和電子醫(yī)療等核心服務(wù)將繼續(xù)普及并變得更具移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò)社會(huì)發(fā)展將帶來移動(dòng)和無線通信業(yè)務(wù)量的爆發(fā)式增長，預(yù)計(jì)全球無線業(yè)務(wù)量在2020年將比2010年增長1000倍。由此一來，對(duì)大流量數(shù)據(jù)傳遞和高速率的需求就大了。“現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)只能滿足未來5年的增長需求。”貝爾實(shí)驗(yàn)室稱。

   與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的即將來臨也對(duì)4G提出了挑戰(zhàn)。業(yè)界分析師預(yù)計(jì)到2020年，智能電話和平板電腦產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸只會(huì)占到全部網(wǎng)絡(luò)的小部分，人機(jī)交互產(chǎn)生的混合通信量將大幅增長，高效、便捷和安全地訪問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(yīng)用的出現(xiàn)將催生數(shù)百億個(gè)互聯(lián)設(shè)備出現(xiàn)，產(chǎn)生前所未有的多樣性要求和與無線連接性相關(guān)的應(yīng)用場景。

   此外，隨著全球范圍內(nèi)移動(dòng)用戶數(shù)與高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的增長以及信息技術(shù)系統(tǒng)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(tǒng)的能源消耗已逐漸成為移動(dòng)通信發(fā)展的重要需求。“滿足上述需求，需要更高速更高效更智能也更低成本的新一代5G移動(dòng)通信來實(shí)現(xiàn)。”尤肖虎說。

   高速移動(dòng)通信的快速發(fā)展意味著巨大的市場蛋糕。“加快促進(jìn)信息消費(fèi)，能夠有效拉動(dòng)需求，催生新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，促進(jìn)消費(fèi)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和民生改善，是一項(xiàng)既利當(dāng)前又利長遠(yuǎn)、既穩(wěn)增長又調(diào)結(jié)構(gòu)的重要舉措”。工信部部長苗圩稱。

  工信部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年中國信息消費(fèi)市場規(guī)模達(dá)1.7萬億元，同比增長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(fèi)規(guī)模將超過3.2萬億元，年均增長20%以上，帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)新增產(chǎn)出超過1.2萬億元；基于互聯(lián)網(wǎng)的新型信息消費(fèi)規(guī)模達(dá)到2.4萬億元，年均增長30%以上。潛在的經(jīng)濟(jì)效益，可見一斑。

  “無論如何界定5G技術(shù)，制定一個(gè)什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，可以肯定的是它將成為一項(xiàng)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(tuán)信息社會(huì)媒體部主任Frank Greco說。

  2020年或?qū)?shí)現(xiàn)商用

  雖然有關(guān)5G的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)等一系列問題尚未達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)，但毫無疑問的是，5G已成為各國移動(dòng)通信競相發(fā)展的下一個(gè)“戰(zhàn)場”。“為了提早布局技術(shù)和服務(wù)，國際以及國內(nèi)很早就開始了5G的研發(fā)。”尤肖虎稱。

   今年5月，韓國三星電子宣布率先在全球開發(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(jì)劃2020之前實(shí)現(xiàn)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(shù)據(jù)，且最長傳送距離可達(dá)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(shù)百倍。早在2009年華為即開始了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20所大學(xué)開展5G合作。

  一些國家和地區(qū)關(guān)于5G研究的大幕也早已拉開。2012年底歐盟啟動(dòng)了總投資2700萬歐元的5G研究項(xiàng)目——“構(gòu)建2020年信息社會(huì)的無線移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)”（METIS），計(jì)劃于2015年完成對(duì)5G發(fā)展愿景、需求及關(guān)鍵技術(shù)的研究。項(xiàng)目研究組由愛立信等通信設(shè)備商、運(yùn)營商、歐洲部分學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)等共9個(gè)成員構(gòu)成。日本、韓國、英國也相繼立項(xiàng)支持5G的研究與開發(fā)工作，并且成立了專門的推進(jìn)組織。2015年世界無線電大會(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(tǒng)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(jì)劃“第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)研究開發(fā)一期”重大項(xiàng)目。

  “在2020年之前，國家863計(jì)劃5G移動(dòng)通信研究項(xiàng)目將系統(tǒng)地研究5G體系架構(gòu)、無線組網(wǎng)、無線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù)，完成性能評(píng)估及原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)與測試。”尤肖虎說。

  既然關(guān)于5G的技術(shù)研究已經(jīng)開啟，那么5G離我們的生活還有多遠(yuǎn)？“5G還處在初級(jí)的研究階段，對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)來講，在頻率、運(yùn)營、技術(shù)這三方面面臨巨大挑戰(zhàn)。”電信科學(xué)技術(shù)研究院無線移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室秦飛介紹，頻率方面的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)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(yùn)營方面的挑戰(zhàn)主要是網(wǎng)絡(luò)寬帶和能力提升后，運(yùn)營商需要打破傳統(tǒng)的電信運(yùn)營模式，尋求新的盈利模式和運(yùn)營模式以支持未來無線移動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)；技術(shù)方面的挑戰(zhàn)，包括系統(tǒng)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(yù)測，作為移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)未來10年的重要里程碑，首批應(yīng)用于5G的新頻譜將于2015年世界無線電頻譜大會(huì)確定下來，2020年或?qū)⑼瞥錾逃?G網(wǎng)絡(luò)。