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文/趙宇
隨著運營商的網絡重構，NB-IoT/eMTC將商用使能垂直行業，網聯汽車推動C-V2X發展，以及業界對網絡切片、邊緣計算等展開深入探索和部署，預示著面向5G商用更進一步。
與此同時，3GPP也加速瞭5G標準化現階段的進程：
2017年12月完成Rel.15非獨立組網5G新空口技術標準，以及完成5G網絡架構標準化，滿足美韓日激進運營商需求；
2018年6月完成獨立組網5G新空口和核心網標準化，支持eMBB和uRLLC兩大場景，滿足2020年5G初期商用需求；
2019年9月，支持增強型移動寬帶(eMBB)、海量物聯（mMTC）、高可靠通信（uRLLC）三大場景， 滿足全部ITU技術要求。
NB-IoT商用是進入5G時代的信號
在國際上，歐盟2018年啟動5G規模試驗，力爭2020年實現5G為垂直行業服務；2017年， Verizon在美國將啟動部分5G “商用”；2018年初，韓國冬奧會啟動5G預商用試驗；2020年7月，東京奧運會實現5G商用。
在我國《十三五規劃綱要》中提及，積極推進第五代移動通信（5G）和超寬帶關鍵技術研究，啟動5G商用。也就是說，中國將不會晚於2020年展開5G的正式商用。
目前，4G演進將滿足大部分5G需求。5G 新空口滿足瞭所有需求，但不考慮後向兼容。因此，中國在2020年商用5G將采用全球統一的5G標準，商用運營風險極小。
據媒體報道，我國首批5G外場測試試驗網建設城市近期公佈，包括瞭寧波、上海、廣州和蘇州，預示著我國5G商用進程的加速。5月12日，中國電信再次明確3億元補貼NB-IoT/Cat.1等物聯網產業鏈，5月底建成國內首個全球連接管理平臺；中國聯通於5月15日啟動NB-IoT網絡試商用，並組建中國聯通NB-Io住宅化糞池清理T終端產業聯盟……這表明海量連接、安全的5G時代即將來臨，其背後是運營商面向數字經濟的網絡轉型與努力。
與此同時，三大運營商在2015年之後面向未來的網絡重構，如中國移動的NovoNet2020、中國聯通的CUBE-Net，以及中國電信的CTNet2025。此前，中國電信基於SDN/NFV提出瞭5G“三朵雲”架構，網絡功能模塊化、軟件化，控制面與用戶面分離等，其核心理念被3GPP接受。
我國5G商用進程與3GPP標準化同步
自2012年底到現在，我國和國際同步啟動5G研發，成立瞭IMT-2020(5G)推進組，涵蓋國內外移動通信產學研用單位，5G技術研發試驗全力支持在ITU和3GPP框架下研制全球統一的5G技術標準，支撐2020年5G商用。
2016年年初，我國啟動瞭5G技術研發試驗，分為兩個階段。目前，我國5G研發已經進入到第二階段試驗，主要測試技術方案的集成度和可實現性，對5G性能、指標進行試驗。2016年9月15日，我國完成的5G第一階段技術研發試驗，華為、愛立信、中興、大唐、諾基亞上海貝爾、三星和英特爾7個廠傢參與測試。
第一階段技術研發試驗驗證瞭大規模天線、新型多址、超密集組網、網絡切片、移動邊緣計算、控制承載分離和網絡功能重構等關鍵技術在支持Gbps用戶體驗速率、毫秒級端到端時延、每平方公裡百萬連接等多樣化5G場景需求的技術可行性。
測試結果基本符合預期：
相對於LTE-A，大規模天線可實現3~4的頻譜效率提升；
結合多址、編碼等關鍵技術，可滿足ITU頻譜效率指標（3-5倍）提升需求；
相比於LTE，采用新型多址技術可獲得86%以上的下行頻譜效率提升和3倍上行用戶連接能力提升；
相比於傳統的Turbo碼，極化碼在靜止和移動場景下可獲得0.3~ 0.6 dB 的性能提升，同時，與高頻段通信結合可實現 20Gbps的數據傳輸能力，驗證Polar Code能夠很好地支持ITU定義三大場景；
驗證瞭高頻段技術方案的可行性，同時，證明瞭利用高頻通信技術可滿足10-20 Gbps的ITU峰值速率指標要求；
5G系統在統一技術框架基礎上支持不同場景差異化技術方案的需求。
第二階段：展開多場景測試
5G主要面向移動互聯網、低時延高可靠和低功耗大連接三大5G典型場景，涉及無線空口和網絡架構技術方案的研發與試驗。我國5G測試目標之一是加強全球協調一致的5G頻率，在重點推動低頻段的同時，加強高頻段頻譜研究。
2016年，無線電管理台中水肥清運部門批復瞭在3.4-3.6GHz頻段開展5G系統技術研發試驗。目前，工信部正在抓緊開展其他有關頻段的研究協調工作。
2016年9月，中國5G技術研發試驗第二階段啟動。第二階段試驗針對5G技術需求，驗證不同廠商5G技術方案性能，支撐5G國際標準研制，預計到2017年底第二階段試驗完成。
IMT-2020（5G）推進組在三部委的支持下，由中國移動、中國電信、中國聯通、都科摩、中國信通院等組成測試組，針對移動互聯網和物聯網不同應用場景的技術方案進行驗證，主要包括：
連續廣覆蓋場景、低時延高可靠場景、低功耗大連接場景、熱點高容量（低頻）場景、熱點高容量（高頻）場景、高低頻混合場景與其他混合場景共七大場景的性能測試，同時還有多方互通對接測試。
值得註意的是，不同場景的技術方案將基於統一的技術框架進行設計。由於5G技術框架應當具有統一、靈活、可配置的特點，因此，基於不同場景的技術需求，通過關鍵技術和參數配置來形成相應的優化技術方案。
5G技術研發試驗第二階段測試基於統一的試驗平臺、統一頻率、統一設備和測試規范開展，針對各廠商面向5G移動互聯網和物聯網不同應用場景的技術方案進行驗證。同時，此階段將引導芯片、儀表廠商參與，開展產業鏈的對接測試。
5G時代，需要新的商業模式
2017年年初，中國移動發佈瞭5G商用規劃：2017年將啟動5G外場試驗，2018年啟動5G網絡預商用試驗，2019年進行商用化規模試驗，力爭在2020年實現5G網絡規模商用的目標。面向目標網絡的NovoNet試驗網，預計2018年啟動規模商用，2020年實現主要網元的網絡功能虛擬化。
中國移動相關人士認為，5G時代需要提前把握怎樣根據需求定制網絡切片、參數設置，確保5G網絡是可運營、可管理。同時，對於融合創新，要強化跟垂直行業的合作，不僅僅研究新的業務，還要研究新的商業模式。
目前，在北京懷柔規劃的全球最大的5G試驗外場，完成瞭30個站的站址規劃，可滿足6傢系統廠商的外場單站及組網性能測試需求。同時，展訊、MTK等芯片企業，是德科技、羅德與施瓦茨、大唐聯儀、星河亮點等儀表企業也參與測試。
在上海浦東，中國移動通過5G C-Band 5站密集城區連續組網，C-Band峰值速率可達4Gbps，拉遠覆蓋可達1.5公裡，平均吞吐率達到1.7Gbps。
在廣州番禹，中國移動初步選出7個站點作為備選測試區域，主測站點為廣東工業大學教學五號樓站點。
此外，中國移動成立瞭5G聯合創新中心，推進5G通信技術成熟，孵化創新應用，構建共贏生態為目標，開展涉及基礎通信能力、物聯網、車聯網、工業互聯網、雲端機器人、虛擬/增強現實等6大領域工作，啟動瞭30+個聯合創新項目。與此同時，在擔任3GPP RAN全會副主席和RAN2副主席的同時，中國移動牽頭瞭5G相關立項，並申請5G相關專利450+項。
中國電信根據自身網絡特征，主導瞭移動大視頻、多網融合等多項5G相關的3GPP國際標準，並構建瞭5G技術仿真評估體系。中國聯通也面向5G成立瞭開放實驗室，對基礎網絡與能力、物聯網、車聯網、工業互聯網展開研究合作。
國產芯片5G時代將不再落後
面向2020年的500億連接將產生海量數據，隻有5G網絡能夠實現新的信息形態、提升業務效率，並帶來數據增值。
在英特爾院士、通信與設備事業部無線標準首席技術專傢吳耕看來，從設備端、無線技術到網絡端、雲端，英特爾是唯一一傢能夠提供5G端到端解決方案的公司。此前，英特爾收購Mobileye顯然是為發力自動駕駛做鋪墊。
在MWC2017上，英特爾發佈瞭千兆級LTE Modem XMM 7560，同時面對移動邊緣計算，英特爾提供瞭凌動C3000、至強D-1500、25 GbE以太網適配器XXV710等產品組合。
高通也是在MWC2017前夕發佈瞭5G Modem驍龍 X50，通過單芯片實現2G/3G/4G/5G多模功能，以支持在6GHz以下和多頻段毫米波。2017年下半年，中國移動、高通和中興將開展5G新空口試驗，基於符合3GPP規范的試驗和互操作性試驗勢必會加速5G的大規模部署。
高通中國區董事長孟樸認為，智能化、自主化、網絡化及互聯化是移動技術的最新發展趨勢，未來的5G網絡將會為“大連接時代”的計算、存儲、網絡資源以及連接提供一個一體化的分佈式平臺。
英特爾的盟友——中國芯片商展訊基於Rel.15將在2019年推出第一顆5G芯片，2020年推出真正意義上的5G（Rel.16）芯片。
展訊CEO李力遊表示，2G時代展訊落後高通10年，3G時代展訊落後高通5年，LTE時代展訊落後高通1~2年，5G時代“我們落後高通1~2個月或者是1~2天，”甚至有可能超過1~2秒。這不光是展訊的進步，也是我們國傢半導體設計水平的進步，包括最近航母下水，差距也越來越小。
值得註意的是，不僅僅是華為、中興等傳統通信大廠展開瞭5G研發，包括vivo這類終端廠商也展開瞭5G的研究部署，同時通過HPUE提升TD-LTE終端的上行體驗。基於TDD，軟銀在美國弗吉尼亞進行Band41 HPUE外場測試，小區容量提升11%，覆蓋范圍提升16%；Sprint聯合諾基亞和摩托羅拉，通過驍龍 X16 Modem進行千兆級LTE測試，下行網速達到705Mbps……這一切雖是4G終端的性能提升，但實質是為5G打台中通馬桶價錢下基礎。
5G時代：網隨雲動
基於上述所構建的北京懷柔外場測試環境，華為、大唐等開展瞭3.5GHz 5G新空口下外場性能測試。
在外場性能測試中， 華為基於統一空口的解決方案完成瞭連續廣域覆蓋、低時延高可靠、低功耗大連接和混合場景的外場性能測試，分別實現瞭10Gbps峰值速率、小於1ms的空口時延和大於100萬連接的5G關鍵性能指標需求。
為驗證華為5G新空口技術方案，華為5G原型系統與羅德與施瓦茨、是德科技和大唐聯儀等儀表企業開展瞭互通對接測試，基於第三方測試儀表驗證瞭華為新空口技術方案中的參數集、幀結構和新波形等技術。
在華為相關人士眼中，運營商的網絡轉型驅動力在於：用戶需求決定網隨雲動，以及運營商自身希望降本增效。5G網絡對基礎設施的可視化、容災、彈性，以及業務應用上線交付的生命周期提出瞭新的需求，當時還要具備低時延、高可靠等特性。因此，不難理解華為通過Cloud Edge+Cloud RAN+Cloud Air是希望構建一張全面雲化的網絡。
上個月，中國聯通廣東分公司開通國內首個5G試點，合作夥伴愛立信在現網中實現瞭基於雙頻段無線點系統1Gbps現網傳輸測試與演示。此前，愛立信與中國移動完成瞭運營商網絡控制的5G原型系統無人機外場測試；合作開啟針對Cloud RAN合作研發項目；完成瞭全新場景下的5G高頻階段性測試；與兩傢國際運營商展開瞭5G聯合網絡切片“漫遊”試驗。在2016年通信展上展示瞭5G無線原型機，峰值吞吐量可超過25 Gbps。
在嘉興，中國移動與中興完成瞭3D-MIMO（即Pre5G Massive MIMO）商用部署及多場景測試驗證。中興在嘉興部署的新一代寬頻3D-MIMO，針對高校大話務場景、居民高樓立體深度覆蓋等多個場景展開驗證。
同樣是在懷柔外場，大唐啟動瞭3.5GHz 頻段5G外場速率與覆蓋能力測試、宏基站和密集覆蓋小基站之間的切換，以及針對未來融合組網的覆蓋對比驗證。目前，已完成室外定點速率、移動拉遠及4G/5G覆蓋對比、宏微基站切換等測試場景。測試中，核心網采用統一的虛擬化雲平臺，可以滿足5G的多樣化場景，支持核心網功能及本地化業務的部署，平均延遲僅2-5微秒。在5G基站覆蓋能力測試中，通過大規模天線技術，在3.5GHz頻段下測試保持100Mbps下載速率的環境中，覆蓋距離超過2km，達到與2.6GHz頻段4G基站相近的覆蓋能力。
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