智东西(公众号:zhidxcom)
编 | 元琛

导语:MWC 2017巴塞罗那现场,5G的脚步从未如此之近。

随着物联网的扩张,我们身边的一切几乎都会连上网;VR/AR的交互也对网络提出了更高的要求,但现有无线数据网络的传输速度不足以承载巨大的流量。因此,科技公司们都渴望着5G,渴望着它每秒千兆的数据传输能力——而我们今天的手机传输速度不过每秒数兆。6.4秒就可以下载完成一部2GB的电影的时代,我们已经站在了它的门口。

1.迷人的5G时代:三大未来

5G(第五代移动通信技术)是继目前4G LTE部署后移动电信标准的下一个主要阶段,其关键优势是将支持移动网络更高效的运营并有效降低数据传输成本。这对移动网络运营商应对像AR/VR这样全新的媒体与数据密集型用例至关重要。因此5G还被认为是万物互联的基础,并在互联网+、云计算、人工智能等应用领域扮演着重要角色。

近日,智东西(公众号:zhidxcom)刚刚推送了高通定制的IHS 5G产业报告,该报告认为从经济体量角度看,到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出,这几乎相当于美国消费者在2016年的全部支出,并超过2016年中国、日本、德国、英国和法国的消费支出总和。而从产品与服务角度看,91%的人相信5G将会催生全新的产品和服务。IHS Markit经过评估,在报告中把5G带来的可预见的产品与服务归类于三大类:增强型移动宽带(EMBB)、海量物联网(MIoT)和关键业务型服务(MCS)三个大类。

其中,增强型移动宽带最可能近期爆发,届时它将有效提升室内户外的无线宽带覆盖能力,并可大规模支持AR/VR用户交互,还可显著扩展移动云计算等。报告还认为,海量物联网正是5G的变革性所在——海量物联网将在近期和中期得以实现,并在5G海量物联网模块得到广泛商用后获得快速增长,如资产跟踪、智能农业灌溉、智慧城市管理、智能家居等都是5G网络与物联网结合后将引发的变革。而自动驾驶汽车、无人机、工业自动化等关键业务型则具有巨大的增长潜力。

2.5G标准的进展:草案的四项要求 22家公司合作推动

5G技术如此迷人,那么它距离大规模商用还有多远?

日前,国际电信联盟(ITU)发布了最新的5G标准草案,最终方案预计将在11月敲定并获得通过。根据这份草案,首先,单个5G基站至少必须具备20Gbps下行链路的处理能力(目前LTE基站只支持1Gbps)。其次,5G标准要求基站能够支持速度高达500km/h的设备(比如高铁)连接,5G网络的延迟最大不能超过4ms(目前LTE网络对延迟的要求则是20ms),而要想实现超稳定低延迟通信(URLLC),5G的延迟必须低于1ms。。再次,它还要求每平方公里必须支持100万台连接设备,运营商则必须至少有100MHz的空闲频谱,在可行的情况下还可以扩大到1Ghz。最后,不管单个5G基站的峰值容量是多少,该草案要求每个用户的下载和上传速度必须稳定地达到100Mbps以及50Mbps。

而在昨日MWC正式开幕当天,全球多家移动通信企业宣布,将共同支持加速5G新空口(5G NR)标准化进程,以推动于2019年尽早实现5G新空口的大规模试验和部署。其中,NR是New Radio的缩写,“空口”指的是移动终端到基站之间的连接协议,是移动通信标准中一个至关重要的标准。而空口里面又有一系列技术标准,包括编码、调制、滤波等。5G新空口是全球5G标准,将利用6GHz以下频段和毫米波频段。此前在2016年,全球5G标准制定机构3GPP启动了一个5G新空口研究项目,希望能制定一个基于OFDM(正交频分复用技术)的全新5G无线空口标准,并选定了5G NR这个名字。

按照时间表,基于符合标准的5G新空口基础设施与终端的5G新空口部署最早将于2020年才会实现。与上述时间表不同,新提案建议完成非独立5G新空口的规范文件,并将其作为中期里程碑,从而支持在2019年启动大规模试验和部署。今天的MWC大会上,多个公司宣布将有22家公司在下一次3GPP会议上宣布通过一项针对5G 新空口规范第一阶段的工作计划提案,以加快3GPP 5G新空口标准的发展。在MWC之后,该会议很快将在克罗地亚的杜布罗夫尼克举行。支持这项加速提案的22家公司包括:AT&T、日本电信电话公司、SK 电信、沃达丰、爱立信、高通、英国电信、Telstra、韩国电信、英特尔、LG Uplus电信公司、日本电信运营商KDDI、LG电子、Telia公司、瑞士电信、意大利移动电信(TIM,Telecom Italia Mobile)、阿联酋电信集团、华为、美国运营商Sprint、Vivo、中兴和德国电信。

3.运营商进展:各国竞锋夺锐

昨日的MWC 2017大会上,中国移动前董事长王建宙以高级顾问的身份参加了展会。他在朋友圈发文感叹道,“5G是整个移动展览中最重要的主题……而今移动通信的运营商们都不甘心在5G时代继续做管道,他们正千方百计地在突围。”

首先,韩国作为全球网速最快的国家早已开始部署千兆网络。当全球将5G商用时间定在2020年之时,韩国就宣布将提前在2018年实现商用韩国平昌冬季奥运会上首次使用5G移动通信技术。2016年7月,韩国电信(KT)与美国运营商Verizon就5G网络建立全球标准和开发技术达成了一致,将就加快预计于2020年商用的5G技术的商业化与标准问题进行合作。 2016年10月,韩国最大移动通讯运营商SK Telecom宣布,他们将在韩国设立5G移动网络研究中心——5G Playground。在建立这个中心时,SKT与三星电子、诺基亚、Intel、爱立信、Rhode & Schwartz在内的诸多科技巨头进行了合作,他们表示2017年就能建成测试网络,他们因此可能成为世界上第一个5G运营商。

而在美国,上周,AT&T和Verizon Communications高调地展示了他们的最新5G测试成果,他们所使用的设备由诺基亚和爱立信制造。AT&T在实验室的测试结果达到了每秒传送14GB,其决定在今年晚些时候试运行。Verizon的5G网络正在与大量的合作伙伴合作,包括思科、爱立信、Intel、LG、诺基亚、高通和三星。它在上周三表示,将在年中前向11个美国市场的消费者试提供5G家庭“商用前”运行,其中包括亚特兰大、达拉斯、丹佛、迈阿密、休斯敦、西雅图、华盛顿特区、圣克拉门托等城市。 而在今年2月初的一次活动中,AT&T宣布在接下来的几个月中,将会在奥斯汀和印第安纳波利斯两座城市率先启动“5G Evolution Markets”,并有望在今年年底之前在部分地区达到1Gbps。

至于中国的三大运营商,在5G的跑道上也并未落后。今年2月22日,中国移动、中兴通讯、高通三家公司宣布合作协同,将于2017年下半年在中国开展基于5G新空口(5G NR)规范的互操作性测试和 OTA外场试验,该试验旨在推动无线生态系统实现5G新空口技术的大规模快速验证和商用。同时,中国移动计划在2017年完成5G技术及产品测试,力争2018年启动商用测试,2020年实现商用。事实上去年12月,中国移动研究院就已与爱立信在北京签署5G谅解备忘录,携手启动5G联合研发项目,在未来五年内围绕5G展开全面合作。

另一方面,今年2月10日,中国联通集团携手华为在上海完成了业界首个FDD制式Massive MIMO技术的外场验证,在20MHz频谱上,使用现有的两天线接收终端,实现网络峰值速率697.3Mbit/s,是传统LTE FDD的4.8倍。2月18日,中国电信在南京江北新区产业技术研创园已成功建成4个5G基站,总投资3亿多元,而未来这个区域的5G基站数目将达到600多个。此外中国电信也明确,到2018年实施6GHz以下频段的5G规模技术试验和试商用试验。

4.5G设备商进展:连横合纵 合作紧密

其实,在上述的讲述中,我们就已经发现设备制造商们已经开始围绕5G展开了激烈的争夺。比如,上文提到的,如诺基亚也为AT&T和Verizon的5G试验提供设备、中国电信在南京的4个5G基站等。不过细心的读者或许会发现“爱立信”在前文的出现频率极高,它作为曾经的全球最大的电信设备商,正押注于5G,在中国,它与中国移动达成全面合作、与韩国KT合作、与美国AT&T和Verizon合作等等。而作为欧洲5G标准的领导者,爱立信正竭力推动沿着LTE-FDD演进到5G以确保自己5G标准上拥有主导优势,同时与它结盟的思科也正受到华为的挑战,两家都希望竭力压制华为的挑战。

“狼性”的华为自然不会轻易被抵制,作为目前世界上最大的电信设备商,华为也希望在5G标准上成为领军者之一。比如去年11月,华为主推的Polar Code(极化码)方案,成为5G控制信道eMBB场景编码方案;以及前不久华为在北京外场完成5G小型化终端样机吞吐5Gbps测试、

而更关键的是,在于今天的MWC大会上,华为的几个对手也宣布了许多新进展,令人对5G更具期待。比如思科在大会上宣布,将提供其基于云的虚拟化5G包核心作为其思科超服务平台的一部分;提供移动回程基础设施,以实现网络传输的千兆位速度;提供虚拟化管理服务和一套新的业务应用以及一个支持5G的路由器。此外,思科的虚拟托管服务软件平台将以更快、更高效地方式利用虚拟化、自动化、分析和云服务部署网络和安全服务,包括思科iWAN和基于威胁的安全解解方案。新的业务应用程序的连接和性能的VR和AR也将由思科和Verizon通过合作关系提供。思科还将向Verizon提供其支持5G的路由器的预发布版本。

此外,中兴通讯今天也发布了5G全系列高低频预商用基站产品,并在展会现场真实演示了5G高频基站50Gbps峰值速率,帮助运营商在5G时代提前部署抢占先机,让消费者在第一时间尽享5G极限速率体验。中兴通讯在本次巴塞展上展出的5G高低频系列化预商用产品,支持3GPP 5G NR新空口,支持业界5G主流频段,采用Massive MIMO、Beam Tracking(波束跟踪)、Beam Forming(波束赋形)等5G关键技术,充分满足5G预商用部署的多样化的场景和需求。

在本次巴塞展上,5G高频预商用基站与战略合作伙伴中国移动也进行了联合展示。低频段(<6Ghz)通信,在进行网络覆盖方面,具有较多的优势。中兴通讯的5G低频基站具有业界最高集成度,体积最小、重量最轻的特点,为工程安装提供了极大的便捷性。工作带宽大,单站数据吞吐量可达10Gbps。

5.5G芯片技术进展:两大巨头与有力竞争者

在巴塞展的现场,芯片行业的两大巨头——高通和英特尔,他们的展位相隔不过几米。

说起5G技术的基带芯片,高通无疑是其研发的领先者,它率先推出支持1Gbps的基带,近日还推出了支持1.2Gbps的基带,并且已发布了支持5G技术的X50,可以支持最高5Gbps的下行。在今天的MWC展会上,高通发布了基于毫米波OTA移动技术、MuLTEfire技术来增强网络移动性等多项5G技术。

此外,高通今天还宣布正在扩展其骁龙 X50 5G调制解调器系列,以支持符合3GPP 5G 新空口(5G NR)全球系统的5G新空口多模芯片组解决方案,该系列是去年10月在4G/5G峰会上发布的全球首款5G调制解调器。高通公司称,升级后的调制解调器支持在6 GHz以下和多频段毫米波频谱运行,旨在为所有主要频谱类型和频段提供一个统一的5G设计,同时应对广泛的使用场景和部署场景。骁龙X50 5G调制解调器系列面向增强型移动宽带设计,可以提供更宽带宽和超高速度。

这则消息发布后,高通又宣布和其它21家公司将在下一次3GPP会议上宣布通过一项针对5G 新空口规范第一阶段的工作计划提案,以加快3GPP 5G新空口标准的发展。在MWC之后,该会议很快将在克罗地亚的杜布罗夫尼克举行。支持这项加速提案的22家公司包括:AT&T、日本电信电话公司、SK 电信、沃达丰、爱立信、高通、英国电信、Telstra、韩国电信、英特尔、LG Uplus电信公司、日本电信运营商KDDI、LG电子、Telia公司、瑞士电信、意大利移动电信(TIM,Telecom Italia Mobile)、阿联酋电信集团、华为、美国运营商Sprint、Vivo、中兴和德国电信。

英特尔作为一家并不擅长做通信技术的公司,自从在去年的MWC上首次宣布5G和试验加速计划,到今年1月份的CES上,它都以全球首款支持6GHz以下以及毫米波频段的通用5G调制解调器赚足了眼球,还是全球最早展示了5G移动通信平台的厂商,而在今年年初的CES大会上,英特尔还与爱立信合作利用5G技术进行了VR+体育赛事的直播演练,被视作是高通5G芯片方面最大的竞争对手。

目前,英特尔正在和AT&T、NTT DOCOMO、SK电信、沃达丰、爱立信、韩国电信、华为、中兴通讯等联手推动5G NR的标准化。本次MWC大会上,英特尔更多的是展示行业客户基于英特尔的凌动处理器以及FPGA等产品的应用。例如英特尔展示了和中兴通讯合作推出了面向5G的下一代IT基带产品ITBBU(如下图),据介绍,这是全球上首个基于软件定义架构和网络功能虚拟化(SDN/NFV)的5G无线接入(RAN)解决方案。

此外,三星也积极布局芯片,除即将发布的Exynos9支持1Gbps外,近日其宣布5G射频芯片(Radio Frequency Integrated Circuit,简称RFIC)已在商业上准备就绪,并宣布明年将推出商用方案。

6.移动终端新品及进展

如前文所述,前不久华为主持了北京市怀柔区的5G外场测试,国内小型化终端样机的测试成功。这也标志着5G商用终端也就是5G智能手机的正式上市指日可待了。

本次MWC大会上,中兴通讯联合英特尔正式对外发布全球首款Gigabit Phone千兆手机,每秒下载速率最高可达1G比特。中兴千兆手机也是全球首款搭载骁龙835处理器的手机,骁龙835集成了骁龙X16 LTE调制解调器,通过将载波聚合技术、4 x 4 MIMO天线技术以及256-QAM高阶调制技术相结合,可实现比第一代LTE终端快达10倍的下载速度。

得益于中兴系统平台在5G领域的技术积淀,千兆手机基于Pre5G Giga+ MBB无线网络解决方案,可在现有频谱基础上有效提升吞吐量3倍以上,使用户在5G时代到来之前提前享受类5G体验。

此外,2月27日索尼日在MWC发布Xperia系列手机,其中新款旗舰机Xperia XZ Premium搭载最新骁龙835处理器,拥有4K分辨率触控屏和首发索尼三层堆叠CMOS传感器。高通执行副总裁、QCT总裁克里斯蒂安诺阿蒙亲自为其站台,这是高通推出的骁龙835平台的第二款支持手机,第一款中兴前不久发布。骁龙835也被视为当下手机通往5G测试道路的重要通道。与此前中兴在国内提前发布的“千兆手机”概念类似,Xperia XZ Premium成为第二款采用骁龙835处理器的手机,芯片集成了骁龙X16 调制解调器,则意味着可实现1Gbps峰值下载速率。

7.其他:5G与无人车

如本文开篇所述,业界普遍认为,5G将主要满足三大场景网络需求:eMBB,mMTC和URLLC。其中,eMBB对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务;mMTC对应的是大规模物联网业务;URLLC对应的是如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务,这块业务里面5G是各行业发展创新的底层技术,想象空间无疑最大。比如,诺基亚展出了基于5G的工业/体育/家庭解决方案,帮助工业机器人更高效地工作。

再来详细说下无人车,它可以被视作是通信和计算在5G时代的价值交汇。随着5G技术的萌兴,更变得炙手可热,近年来,无论汽车厂商,还是芯片厂商和互联网厂商都纷纷加入了无人驾驶的领域,汽车已然成为互联网入口的新选择。“从无人驾驶汽车到可穿戴设备到智慧城市的一切,数十亿的智能设备相互连接。要想满足这些互联设备的各种不同的速度、延迟、能耗和规模需求,需要整个生态系统相互配合。”英特尔公司副总裁兼网络平台事业部总经理Sandra Rivera说。

在一周前,高通与LG电子宣布,双方将联合推动5G和Cellular-V2X(C-V2X)通信在汽车领域的应用,并加速测试及普及推广工作。双方预计将于2018年上半年通过多项试验展示上述新一代无线技术。此外,华为在德国已经利用5G技术开始了无人驾驶的外场测试,测试内容包括自动驾驶编队行驶和车辆协同紧急制动。同时,华为还加入了5G汽车联盟,该联盟是要加快自动驾驶相关设备的研发。

而在本次巴展现场,5G入口已经开始飙车,汽车成了互联网新入口。爱立信也会与西班牙电信合作展示汽车遥控驾驶技术,参观者可坐在驾驶员座位上体验基于5G试验系统的远程汽车驾驶。而在英特尔一个月前,这家厂商刚刚发布了首个面向无人驾驶的5G平台和完整的可扩展端到端系统。宝马联合英特尔成功演示了无人驾驶功能,在宝马展台现场,宝马采用了VR设备向观众展示了其无人驾驶虚拟体验。

结语:5G来临了

即便没有身处巴展现场,也可以感受到5G那令人惊异的热度;而亲身处于MWC 2017的大会现场,我们更能感受到5G的已经到来。从4G到5G,这是一个变革:万物互联,智慧生活,5G正在推动未来。

从行业标准,到运营商、设备商,再到核心芯片,整个5G行业的参与者彼此竞争、彼此联合,新品不断发布,技术不断完善,成本不断降低。或许,不用到2020年,我们真的很快就能亲身感受到这个5G时代了。