工业4.0真来了！关于“5G”的十大解答

　　如今，5G移动网络的出现，将给用户带来极大的使得，但同时也给科技行业带来了巨大的挑战，甚至还成为科技领域最深奥的秘密。

　　市场研究机构Forward Concepts的总裁威尔·斯特劳斯（Will Strauss）上周向媒体表示，“从某种程度上来看，5G就如同盲人摸象一样。”

　　随着全球移动通信大会（MWC）即将于本周拉开帷幕，一些媒体也向部分业内分析师和观察员提出了5G相关的10大问题。在这些观察员中，媒体主要与GSM协会技术总监大卫·霍顿（David Hutton）和美国国家仪器有限公司（NI）的射频通信与软件定义的无线电通信（SDR）业务总监詹姆斯·基米瑞（James Kimery）交流了相关事宜。

　　霍顿表示，GSM协会是由移动运营商及致力于支持通信标准的相关公司组成的协会。GSMA的任务就是指导业界重点关注“使用情况”和制定有益于普通用户和企业用户的新标准。霍顿解释称，“5G的发展不应当只由技术进步来推动。”

　　美国国家仪器有限公司是一个自动化测试设备与真实仪器的软件公司。在蜂窝无线通信技术领域，美国国家仪器有限公司是一个相对新的公司。这家公司与4G或此前各代标准的制定几乎没有任何关系。但是，据基米瑞表示，自从2010年以来，情况已经完全发生改变。

　　开发5G技术及其原型相关的复杂性让美国国家仪器公司的软件定义的无线电平台成为参与5G技术创新的学术研究人员和电信设备生产商不可或缺的工具。

　　美国国家仪器有限公司如今将自己置身于5G领域的一个独特位置，并成为观察过多个试验和多个标准制定会议的观察员，该公司还能够从中立的位置率先观察到5G现行的进展情况。

　　以下就是5G技术相关的10大问题。

　　5G技术相关的10大问题　　

　　1、新兴的5G标准能够提供什么？

　　在基米瑞看来，这种具有潜力的标准可以分为三部分——针对智能设备的宽带数据、针对自动化的超可靠/超快速/低延迟通信、以及针对大量连网设备的机器类型的通信。

　　市场研究机构的创始人兼首席分析师吉姆·麦克格雷戈（Jim McGregor）也表示，“针对5G的一些重要的关键条款可以加强载波聚合，并进一步促进载波与Wi-Fi、未授权频谱和物联网解决方案的整合。”

　　2、5G能够与4G兼容吗？

　　基米瑞表示，“不会兼容。目前讨论的技术已经脱离了1G、2G和3G。”然而，霍顿却给出了大为不同的答案。霍顿表示，“由于5G不是一种技术，而更像是一种标准‘生态系统’，因此我们认为5G将与4G保留一些向后兼容性。”

　　基米瑞的理论主要基于在去年秋季于美国亚利桑那州州府菲尼克斯召开的5G相关大会上达成的3GPP（第三代合作伙伴关系项目）协议而提出的。与此同时，小组还一致同意将确保：小于或大于6GHz的无线频率;向下兼容的无线接入技术（RAT）——LTE演进技术;非向下兼容的RAT——5G新RAT技术。

　　对此，斯特劳斯总结称，“对我而言，一个显而易见的事就是，随着更多更高频率的加入、多频（载波聚合）的整合、以及天线计数随着来自基站的多变量控制系统（MIMO）和定向广播频率增长，5G将基于LTE，并把LTE视为基本控制理论。”

　　3、业界已经看到了大量5G试验的宣告。然而，人们还没有看到5G标准，那么，这样的试验到底会怎样呢？

　　事实证明，诸多试验都是“商业前试验”，这些试验重点关注技术可行性和可靠性。业界对5G使用的6GHz以下的毫米波频谱越来越关注。基米瑞表示，“对蜂窝无线电行业的任何人而言，这都是一个巨大的飞跃。目前为止，移动行业只使用小于6GHz的频谱。”

　　然而，可能的毫米波蜂窝系统也面临着自身的挑战，例如解决信道损害的相应规定是什么，解决高频带传播特性问题的要求又是什么等。

　　基米瑞表示，许多运营商和网络设备制造商都在测试他们自己建议系统的性能，而且还在收集相应的结果。

　　5G技术相关的10大问题

　　4、目前，业界所有的眼光都紧盯着使用6GHz以上不同频带的毫米波的测试结果。哪一个运营商或设备团队在测试基于哪种频率的何种测试系统？

　　基米瑞表示，令人不幸的是，多数运营商和设备制造商都对他们试验的内容和结果进行严格保密。霍顿也同意基米瑞的观点，并表示，“的确，他们太自私了。”

　　不过，基米瑞也表示，有一家公司很例外，那就是NTT Docomo。去年11月，NTT Docomo展示了5G试验相关的部分细节。

　　去年10月，NTT Docomo和诺基亚网络公司开展了一次5G试验，当时就使用了极高频率的70GHz毫米波长信号。NTT Docomo在报告中宣称，其已经实现了“超高速数据传送”，速度超过2Gbps。

　　NTT Docomo公司的其它5G试验还包括，去年11月份，该公司与韩国三星公司合作，使用28GHz高频率信号，并与具有大量天线单元和波束追踪的波束成形通信技术相结合。

　　5、测试方将在何时共享测试结果？

　　基米瑞表示，“5G技术工作委员会计划于今年3月7日至10日在瑞典哥特堡召开会议。我们期望运营商和设备制造商能够共享他们的数据——他们的原型测试结果。”

　　6、5G标准化的时间表

　　5G的研究工作拟于2017年之前完成（很可能是在2017年3月完成）。目前行业目标就是要在2018年9月之前制定5G Rev. 1.0第一阶段的标准。第二阶段标准拟于2019年12月之前完成。

　　7、第一阶段和第二阶段标准的5G有正向兼容性吗？

　　基米瑞表示，研究小组已经同意，业界将在2018年第一阶段的5G与未来创新的5G之间保持正向兼容性。

　　5G技术相关的10大问题

　　8、在诸多方面，5G对许多人而言，都有着非常重要的意义。那么，5G会呈现多样化的发展方向吗？

　　霍顿坦言，GSM协会已经为新兴5G标准确定了70种不同的使用情况，其中包括从智能电表和触觉互联网到虚拟现实等一切在内。

　　改进版移动宽带通信所需的技术要求可能与关键的无延迟通信或大规模物联网设备所需的要求并不相同。这也是优先效应日益关键的原因所在，这样可以将重点放在第一阶段5G工作的研发方面。

　　9、第一阶段5G工作最可能关注的重点是什么？

　　基米瑞表示，“运营商最迫切关注的事情仍然是移动数据的快速增长问题。数据量的增长可能会推动日程的调整。”

　　尽管大量的其它技术需要加以考虑，例如大规模的MIMO、波束形成、新波形式和新调制方案等。基米瑞认为，毫米波将成为探讨第一阶段5G标准大会上的前沿与核心话题。

　　霍顿则有着略微不同的观点。他认为，毫米波在一定程度是仍是“理论”。霍顿表示，尽管一些使用情况将从类似的更高频率中受益，但是，我们仍需要看到不同的技术一起出现，这样，5G就能够满足不同行业的大范围需求。

　　10、第一阶段5G标准化工作的成功关键因素是什么？

　　基米瑞强调称，在关注毫米波技术的同时，工作小组也需要重点挑选出一个频率。无论是28GHz、39GHz还是70GHz，只需挑选一个即可。

　　基米瑞还表示，“我们可以先重点关注一个频率，这样，未来再向其它频率拓展就会更加容易了。”