5G“跑步进场”，六问5G

文/陶春

5G“跑步进场”，六问5G

文/陶春

十九世纪六十年代，蜂窝移动通信诞生。1973年，“手机之父”马丁·库帕用研发的手机在大街上给竞争对手贝尔实验室打了第一个移动电话，历经10年，第一代便携式手机“大哥大”终于走向商用；1991年，第一个GSM电话打通；1999年，UMTS R99发布，移动通信走向宽带；2009年，第一个4G LTE网络正式商用，全业务走向IP化；2014年，全球4G LTE部署正热，如今，5G和我们越来越近。

5G，你知道全球都看好你吗？

环顾全球的动向，欧洲早已对5G摩拳擦掌。例如，2016年9月14日，欧盟委员会正式公布了5G行动计划（ 5G for Europe: An Action Plan）。本次5G行动计划的正式公布，意味着欧盟进入试验和部署规划阶段，同时也被视为对早先美国公布5G计划的一个回应。

据《人民邮电报》的报道，欧盟委员会的这个行动计划给出了比较完整的时间表：2017年3月公布具体的测试计划，并开始测试。年底之前制定出完整的5G部署路线图；2018年开始预商用测试；2020年各个成员国至少选择一个城市提供5G服务；2025年各个成员国在城区和主要公路、铁路沿线提供5G服务。

同时，受到美国FCC对mmW频段划分方案公布的影响，欧盟也在积极推动。具体目标是，在2016年年底之前提供临时频率供测试使用，测试频率需要同时包含1GHz以下、1～6GHz和6GHz以上。在2017年年底之前确定6GHz以下和毫米波的频率划分，以支持高低频融合的5G部署。此外，该计划还建议5G网络设计和部署时降低市场进入门槛，鼓励更多的创业公司参与并创建新的生态环境。

对于5G的热衷，不仅仅是欧洲，全球都正“跑步进场”。据报道，美国通信巨头Verizon（收购雅虎）计划2016年启动5G外场试验；韩国将于2018年在平昌冬奥会试用5G商用；欧盟预计2018年启动5G技术试验；日本计划在2020年东京奥运会之前实现5G的商用。

看到这里，如果以为这只是一场近期才热的“短跑大赛”，那你错了，其实，各国早已卯着劲地酝酿已久。一起看一组数据。还是以欧盟为例，2013年12月，欧盟签署了“5G Infrastructure Association”并建立 5G合作项目框架——5G PPP。其中欧盟出资7亿欧元，由工业界至少配套出资30亿欧元，共同推动5G的研发和部署。随后三年中，欧盟与巴西、中国、日本和韩国分别签署了5G合作研发协议。在与中国的合作协议中，既包括研究、标准制定的合作，还包括测试方面的全面合作。

5G,你为何成为香饽饽？

为何各国对5G如此重视呢？两个字——收益。毫不夸张地说，5G将为欧洲带来超千亿欧元社会经济效益。这不是随便报出的数，而是有一份详细的报告进行支撑。欧盟发布了一项关于5G部署成本和将带来的社会经济效益的研究报告。2015年5月欧盟启动的这项研究，目的是“希望更好地了解5G网络在健康和交通等新领域的经济影响潜力，并掌握5G网络在社会效益潜能方面的更多信息。”

报告显示，到2020年，欧盟成员国部署5G的投资将达到560亿欧元，但到2025年由此带来的社会经济效益将达到每年1131亿欧元，并同时为欧盟各国创造230万个工作岗位，以及5G渗漏效应带来的1410亿欧元利好。

研究计算出，到2025年，5G将带来625亿欧元的直接社会经济效益，其中汽车（138亿欧元）、医疗保健（11亿欧元）、交通运输（51亿欧元）和公共事业（7.75亿欧元）受益最大。同时，进一步在智慧城市（81亿欧元）、智慧家庭（13亿欧元）、工作场所（306亿欧元）和城市以外地区（106亿欧元）四大类环境产生共506亿欧元利好。将这两项利好相加得出5G将为欧盟带来每年1131亿欧元的社会经济效益。

中国Polar的胜出，为何举国振奋？

当然，对于5G的热衷，我国怎么会缺席呢？事实上，我国的企业已在5G领域深耕多年。2016年11月，《人民日报》微博爆出一条关于5G的消息，“美国时间11月17日，国际无线标准化机构3GPP的RAN1 87次会议，中国华为的PolarCode(极化码)方案，最终战胜美法，成为5G控制信道eMBB场景编码方案。”与此同时，负责我国5G试验的IMT—2020（5G）推进组也宣布，中国5G技术研发试验第二阶段技术规范正式发布，5G技术研发试验第二阶段测试将针对各厂商面向5G移动互联网和物联网不同应用场景的技术方案进行验证。

不得不承认这是一个举国振奋的消息。媒体哗然，认为我们拿下了5G时代。舆论认为，在3G、4G时代，有美国、欧盟、中国等不同的网络制式，到了5G时代，消费者只需要一种制式的手机。

根据目前技术发展趋势，5G将形成全球统一融合的单一标准。这意味着，如果我国企业提出的相关标准在整个5G标准中所占比例越大，在未来5G和相关各类新一代信息技术产业的发展上，我国企业就能获得更大的全球产业竞争力和市场份额。恰在这关键的时候，我国主推的PolarCode，正式成为5G重要的编码方案之一，有助于我国获得5G标准和产业的主导权。

误区的解读

Polar码不是华为的，LDPC也不是高通的。它们的背后都是和伟大的数学家相关。LDPC码是由MIT的教授 Robert Gallager在1962年提出，这是最早提出的逼近香农极限的信道编码，不过，受限于当时环境，难以克服计算复杂性，随后被人遗忘。直到1996年才引起通信领域的关注。后来，LDPC码被WiFi标准采纳。Polar码是由土耳其比尔肯大学教授E. Arikan在2007年提出，2009年开始引起通信领域的关注。

所以，通俗地讲，信道编码是数学家们原创出理论，通信是在他们的理论基础上不断研究试验，使之落地于实际应用。综上所述，中国通信企业在通信标准上撼动国际巨头还需时日，然而，我国Polar码的胜出，对于国际地位的提高起到相当重要的作用。

我们真的拿下5G时代了吗？

然而，随着舆论的持续发酵，自媒体上的吼声越来越高涨：“华为碾压高通”“拿下5G时代”“世界5G技术标准，中国定！”等等，并在朋友圈刷屏。对此，华为polar码的主要贡献者万蕾博士在微信中呼吁大家理性看待这件事。

与此同时，业内也传出“需冷静”的声音。有媒体认为，事实上，虽然华为拿下了控制信道eMBB场景编码的最终解决方案，但这并不意味着华为就已经“拿下了5G”。一方面，据报道，Polar码主要推动与支持的厂商不光只是华为，还有中兴、烽火、大唐、中国移动、中国电信、中国联通、宏碁、海能达、联想等中国厂商。另一方面，在推行5G技术上，华为以及国内企业还有很长的路要走。

我们有必要一起来认识高通。根据《第一财经日报》的数据，曾经高通公司在其拥有的CDMA、WCDMA和LTE无线通信标准必要专利组合的国内市场份额为100%；CDMA、WCDMA和LTE无线通信终端基带芯片的市场份额也超过了50%，具有绝对的市场支配地位。

独立电信分析师付亮在接受媒体采访时提出这样的观点，“确定使用Polar码标准，是全球互相妥协，相互博弈的结果。”据专业人士介绍，其实，eMBB只是5G应用的其中一个场景。因为，3GPP定义了5G三大场景：eMBB(增强移动宽带，对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务)、mMTC(大连接物联网，对应大规模物联网业务)和URLLC(低时延、高可靠通信，对应无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务)。

从这次的3GPPRAN187次会议上看，选中华为推荐的Polar码是5G eMBB场景中控制信道的编码方案，本次采纳的编码方案是针对其中eMBB场景，后续还将决定URLLC场景和mMTC场景的信道编码方案。所以，后面的路还很长，自媒体笔下的“碾压高通”与现实不符，只能说是平分秋色。

5G时代，我们将迎来什么改变？

据预测，截至2016年年底，全球智能手机用户数将达到39亿，90%的用户采用3G和4G网络。到2022年，智能手机用户数预计将达到68亿，超过95%的用户采用3G、4G以及5G网络。随着设备的数量在不断地增加，网络数据的激增，加上人工智能和物联网等等，因此，背后需要提供强大且稳定的网络支持。

所谓移动通信5G，G是英文单词“generation”（第x代）的缩写，5G就是第五代移动通信技术。5G不只是下一代的移动宽带网络，它能服务于更多的使用场景。

它能给我们带来什么变化呢？有人这么形容，“如果我们用上了5G手机，在那么快的网络里，就不用每到一个地方就去寻找WiFi了，用户可以无缝、平滑地在任意空间过渡，省去了切换网络、输入密码等繁琐步骤，WiFi很可能将会‘消亡’。”据报道，5G的速率将达到10～50Gbps甚至更高。目前我们正在使用的4G网络的速率在100～150Mbps之间，5G网络的速率大概是4G网络速率的100倍以上。

《人民日报》的文章这么形象地描述：4G时代下载一部2GB大小的高清电影需要5.3分钟，5G时代，人们将缩减至6.4秒甚至更快。但实际上，5G不仅仅是快。伴随着5G技术的发展，人类有可能进入万物互联的超级全联接时代。

随着“万物移动互联”逐渐变成现实，移动数据流量在未来数年内将呈井喷式增长，预计到2020年流量将增长1000倍。因此5G也常被称为“面向2020年的新一代移动通信系统”，是从联接人到联接物的万物互联的关键技术。当万物互联成为现实，未来的终端将不仅仅是手机，手表、眼镜、汽车后视镜、电脑等都可以成为终端。

同时，在3G、4G时代，我们在购买手机终端的时候，总会面临WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE等各种制式的选择。也直到最近一年，所谓“全网通”手机才开始大量出现，但其价格普遍较高。而到了5G时代，由于现有各参与方均力推统一制式，未来5G技术标准将有望实现单一制式的标准。所以，手机终端及网络设备成本将大幅度下降，从而进一步促进资费的下降。

迈向商用的那一步还有多远？

业内普遍认为，国内外企业在5G领域的竞争结果，最终将由5G网络的商用情况决定。多个市场机构预测，车联网、大数据、云计算、智能家居、无人机等典型的物联网细分行业，在技术和应用层面上已相当成熟，但现有4G网络的通讯能力大大限制了上述产业的发展。随着5G的正式商用，网络问题将迎刃而解。

在意识到5G影响着未来的创新和应用后，华为、中兴通讯、爱立信、高通等全球领先企业和电信运营商都在研究5G和进行商用测试。目前欧盟、中国、美国、日韩等区域和国家也在推动5G的发展。

事实上，我国早已制定了5G网络的商用路线图。据《经济参考报》的消息，我国5G网络商用时间表已正式出炉。根据工信部、中国IMT-2020（5G）推进组（以下简称“5G推进组”）的工作部署以及三大运营商的5G商用计划，我国将于2017年展开5G网络第二阶段测试，2018年进行大规模试验组网，并在此基础上于2019年启动5G网络建设，最快2020年正式商用5G网络。

每一代联接技术都将产生巨大的红利。《人民日报》的文章做出如下畅想，“5G时代，人和人、人和物、物和物都将连成一体。无处不在的实时视频分享、随时随地云接入、虚拟现实、3D息影等都将成为现实。手表、眼镜、牙刷、球鞋、自行车等个人物品，城市的停车位、垃圾箱、广告位、路灯等基础设施，都可以连成一体。工厂里的转运箱、叉车、机器人都将联接到移动网络，从自动化走向信息化和智能化。5G将加速许多行业的数字化转型，实现物联网、自动化、交通运输和大数据等领域的新用例。”

专家认为，当前，全球物联网设备数是70亿，到2022年预计将有约290亿台联网终端，其中约180亿物联网终端。这一巨大的变化将会影响人们对网络的使用方式以及网络的建设方式，并对行业产生更深刻的影响。“万物互联”的物联网时代也将随着5G的到来成为现实。

（本文综合多家媒体信息汇编）