中国的5G之路

2016年9月8日是个值得铭记的日子。日本运营商软银（SoftBank，就是著名的孙正义旗下的运营商）和旗下的Wireless City Planning召开新闻发布会，宣布面向下一代高速通信标准5G的项目"5G Project"正式启动。

作为"5G Project"启动的第一阶段，软银将商用可大幅扩展网络容量的Massive MIMO技术。Massive MIMO通过在基站采用大量天线，实现对多个移动终端用户同时进行通信服务，是5G的核心技术之一。

软银表示，该公司是全球将Massive MIMO技术正式投入商用的首家运营商。

软银在新闻发布会现场同时使用了20台终端进行大流量的业务演示,显示了Massive MIMO强大的数据传输能力。软银移动技术本部-网络企画总括部部长北原秀文指出，在东京城区4个地点进行的实验表明，Massive MIMO打开时，与关闭时比较，平均可以提升约6.7倍通信速度。

软银5G（S5G）具有划时代的意义，这是全球首个将5G技术进行商用的案例。同时也证明了，作为5G核心技术的Masive MIMO已经具备了商用的能力，能明显提升移动通信网络能力。这预示着5G时代的来临远比人们比预想得要早。

相比美国Verizon 5G（V5G），软银S5G走得更快更前。首先，软银S5G是5G技术的正式商用，而美国V5G目前只是确定了标准框架，产品还没出来。在这一点上，软银走得比美国更加激进，让用户和市场直接进行检验。

我们这厢刚受到了美国V5G在标准上的超快进度的冲击，还没缓过神来，那厢东瀛日本直接宣布5G技术进入商用。。。5G的世界真是刺激连连啊！！！

同时，软银S5G是在低频段上进行5G技术的商用，而美国V5G则是在高频段使用5G。两者的区别体现在对现有频率、网络、终端的影响上。据了解，软银的S5G是基于现有的频率、网络和终端，只是在基站侧采用了5G的大规模天线和MIMO技术，采用复杂的算法来提升系统容量，而不影响现有终端的使用（跟苹果iPhone 7首发活动结合，说明iPhone 7可以接纳到5G网络里）。

这是一个绝妙的想法和一个伟大的创新。

运营商可以节省频谱拍卖、网络设施建设、运维的巨额开支；用户也不用因为技术的更新而频繁更换手机，节省购机成本，但上网速度得到了有效改善。妈妈再也不用担心我手机上网慢了：）

在发布会上，还有一个细节非常值得我们关注，就是软银发布了20GB /6000日元的月流量包套餐。正是因为有了5G的Massive MIMO技术，单基站能力平均提升6.7倍，使得软银有信心将原来的5GB /5000日元月流量套餐包直接升级到了20GB /6000日元月流量套餐包，性价比得到了极大的提升。5G技术的经济效益和社会效益立刻得到了体现。

联想到这两天看到另一个新闻：业内某著名老大哥企业号称全球首发5G基站。我们很自然联想到这两者是否有关联。但仔细一想，首发只是发布，刚从实验室出来，离商用还有很长的路要走，而软银是商用。基本可以判断，这两个新闻和这两个企业，应该是没有关联的。

通常意义上讲，全球首发5G基站，和全球率先商用之间，应该是间隔好多年的。我好奇的是，在软银宣布全球率先商用5G技术面前，某著名老大哥企业怎么想？咱们能用同一个星球的文字好好说话么？

既然可以排除某老大哥企业的5G基站，那么，软银这次用的是哪家的5G设备呢？会场上没有指明设备商厂家和设备型号，但展出了基站设备。看到基站设备照片，我们觉得非常眼熟，这不就是今年初巴塞罗那移动通信展获得移动技术突破奖和CTO最佳选择奖两项大奖的明星产品：中兴通讯的Pre5G（Massive MIMO）基站么？

怪不得在巴展大获成功后一直没有消息，原来是在日本软银进行商用前的试验测试。明星基站产品终于取得了商用，修成正果。看来巴展评委会的眼光果然不俗。

以中兴Pre5G为代表的中国5G产品，在素以要求严格、竞争激烈的日本市场取得全球5G率先商用，对中国5G是个极大的振奋。

这说明，我们在以Massive MIMO为核心的5G技术上的研究能力还是全球领先的，产业化能力也是极强的，并快速通过了软银的商用试验测试，获得商用合同和部署。

我们国家既然有技术，有产业化能力，为何会造成这种墙内开花墙外香的局面呢？我们是否过于执着于国际标准，而忘记了其实还有国家标准和行业标准？接连而来的美国V5G和日本S5G，都说明不一定要完全依赖欧洲人主导的3GPP标准。

我们是不是可以内敛一些，切实以中国通信产业的核心利益为出发点，整合国内资源，认真做好中国C5G标准和产品？

作为中国5G从无到有、从小到大的经历者，在考虑中国5G之路该怎么走的时候，我们可以梳理一下中国5G的几个关键时间和事件：

时间：2012年11月

地点：无锡

细雨濛濛中，"十二五"863计划"无线通信技术"研讨会召开。这应该是中国第一次关于5G的正式研讨会。尤肖虎、张平、王京等高校专家，朱伏生、王映民等企业代表分别从技术发展趋势、产业发展趋势等方面进行了比较全面的探讨，开始系统的探讨多元域编码、非正交多址技术、无线轨道角动量、异构网络等新技术作为5G候选技术的可行性。自此，拉开了中国5G技术研究的序幕。

时间：2013年2月

地点：工信部电信研究院

IMT-2020（5G）推进组成立，由工信部电信研究院、中国移动、中国联通、中国电信、东南大学、清华大学、北京邮电大学、电子科大、中兴、华为、大唐、贝尔等单位组成，同时成立以邬贺铨院士、曹淑敏院长、尤肖虎教授为首的专家组。推进组设需求、技术、频谱、知识产权、3GPP、IEEE、ITU等工作组，开始梳理5G核心需求，甄别5G关键技术、研究5G可用频谱。自此，中国5G开始了有组织的推进。

2013年5月国家863计划"第五代移动通信（5G）系统前期研究开发（一期）"备选项目开始征集，中国政府开始对5G关键技术研究进行资助，面向2020年移动通信应用需求，研究第五代移动通信（5G）网络系统体系架构、无线组网、无线传输、新型天线与射频以及新频谱开发与利用等关键技术，完成性能评估及原型系统设计，支持业务总速率达10Gbps，空中接口频谱效率和功率效率较4G均提升10倍。整体项目下设4个研究方向：5G移动通信系统总体技术研究，5G无线网络构架与关键技术研发，5G无线传输关键技术研发，5G移动通信技术评估与测试验证技术研究。通过项目联合申报，鼓励形成产学研用密切结合的研发团队，支持不同的技术路线和学术思想在统一的系统框架下进行研发。可以看出，中国政府从一开就希望有组织有效率的进行5G技术合作研究和协同开发。

时间：2013年10月

地点：北京香山饭店

FUTURE FORUM举办了中国第一届以5G为主题的国际峰会Future (5G) ICT SUMMIT，由尤肖虎教授、Werner Mohr、朱伏生等共同主持。全球研究5G的合作组织，包括ITU-R、欧盟的5GPPP、日本ARIB、韩国5G Forum、中国台湾新世代无线通讯研发联盟等齐聚一堂，中国移动和NTT DOCOMO等中外运营商、中兴和爱立信等中外设备商、东南大学/Osaka大学等中外院校轮番发言，共同探讨5G技术和应用需求为导向，并在FUTURE FORUM下设立5G SIG工作组，建立起长期的国际性的交流合作机制，以促进中国与世界5G技术和标准的相互融合与共同发展。这次峰会也奠定了5G的全球化合作的基础。

2014年2月国家高技术研究发展计划（863计划）5G二期项目，在一期项目的基础上，重点开展涉及未来5G发展的关键性技术研究：

1.研制可灵活配置且吞吐率达10-100Gbps的5G基站软试验平台，为开展5G初期技术试验与验证体提供基础性手段；

2.探索毫米波频谱资源的开发利用，开发超传输速率达10Gbps的室内超大容量无线通信系统；

3.研究不同体制环境下的无线网络虚拟化技术，大幅度提高网络资源利用率并为移动用户提供最佳体验；

4.研究无线接入网络安全技术；

5.研究新型调制编码技术。

中国政府开始资助5G关键技术原型样机的研发。通过这两期项目，中外运营商、设备商和高等院校都积极参与到中国主导的5G技术研究和样机研发中来。

时间：2014年11月

地点：北京

FUTURE论坛5G峰会，发布了中国第一个5G技术白皮书，涵盖了用户需求和应用场景、传输技术、网络构架、评估测量等技术领域，并对5G网络能力给出了性能指标：

峰值速率≥ 10Gbps

最小保证速率≥ 100Mbps

连接数密度≥ 1M connections/ km2

流量密度≥ 10 Tbps/ km2

空口时延≤ 1 ms

端到端时延≤ 10 ms

移动速度支持500km/h

频谱效率提升5-10倍

能效效率提升100倍

成本效率提升100倍

同时在5G技术白皮书明确指出，5G 研究应逐步集中到如下几个候选技术：

空口技术：EE-SE 联合设计，大规模天线，全双工，新型多址，新波形，新型调制编码，软件定义空口，稀疏挖掘，高频段通信以及频谱共享与灵活利用

网络技术: C-RAN, 软件定义网络/网络功能虚拟化（SDN/NFV），自组织网络（SON），超密集网络（UDN），多网融合（multi-RAT），以及直接通信D2D

此外还包括可穿戴式设备、M2M 和网络安全等关键技术。

这些新技术对技术评估和测试方法带来的挑战需明确和快速解决。

自此，中国对5G的需求、KPI、关键技术识别都已经初步完成。

2015年9月 北京IMT-2020（5G）推进组与欧盟5G基础设施协会（5GPPP）正式签署合作备忘录，中国欧洲打算联合引领5G的征途正式开启。

2016年1月 北京IMT-2020组织的中国5G技术研发试验正式启动。在工信部的主导下，中国的5G研发试验将分为两步进行实施：第一步为技术研发试验（2015-2018），由中国信息通信研究院牵头组织，运营企业、设备企业及科研机构共同参与；第二步为产品研发试验(2018-2020)，由国内运营企业牵头组织，设备企业及科研机构共同参与。第一步又分为三个阶段，第一阶段是5G关键技术验证，主要内容为单点关键技术样机性能测试；第二阶段是5G技术方案验证，主要内容是融合多种关键技术，开展单基站性能测试；第三阶段是5G系统验证，主要内容是5G系统的组网技术性能测试以及5G典型业务演示。通过5G研发试验，对5G 各项关键技术进行充分的研究和论证，将有竞争力的方案进行标准化推动，同时也将产业化的难点和重点摸清楚，提前规划和布局，从而加快产业化进程，实现2020年商用的目标。

时间：2016年5月

地点：北京友谊宾馆

第一届全球5G大会开幕，工信部苗圩部长亲临致辞。会上，中国5G研发试验第一阶段的结果得到披露，5G高频、低频等关键技术样机的测试指标让业界振奋。

从2012年到2016年已走过4个年头，中国5G从蹒跚学步到健步如飞，整体研发进程加快，进入到技术标准研究及研发试验的关键阶段。3GPP在2016年启动5G标准研究工作。我国也于2016年初启动了5G技术研发试验，支撑5G标准研制。

那么，中国5G后续该怎么发展呢？还需要从国家政策、支持、监管等方面来进行研读。

宏观政策

2016年7月27日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《国家信息化发展战略纲要》（以下简称《纲要》）正式对外发布。该纲要是根据新形势对《2006－2020年国家信息化发展战略》的调整和发展，是规范和指导未来10年国家信息化发展的纲领性文件，为未来十年信息化领域规划、政策制定提供了重要依据。未来十年是第五代移动通信（5G）技术和产业发展的关键时期，《纲要》也可以作为我国发展5G的指导纲领。

《纲要》基于通信行业十年来的发展成果，对通信行业提出了新的目标和期望。在报告中，通信行业相关的关键字主要出现在《纲要》的第二部分"战略目标"以及第三部分"大力增强信息化发展能力"中。其中"移动通信"出现了7次，"固定宽带"出现了2次，"第三代移动通信（3G）"出现了1次，"第四代移动通信（4G）"出现了1次，"第五代移动通信（5G）"出现2次。可见，移动通信，在国家信息化发展战略中具有相当重要的地位。

《纲要》在第二部分"指导思想、战略目标和基本方针"的第二条"战略目标"的最开始，就明确提出了通信行业的发展目标和方向："到2020年，固定宽带家庭普及率达到中等发达国家水平，第三代移动通信（3G）、第四代移动通信（4G）网络覆盖城乡，第五代移动通信（5G）技术研发和标准取得突破性进展。"这里可以看出，国家对5G的目标要求还是非常高的，不仅仅要在技术研发上取得突破性进展，还要在标准上有突破性进展。研发如何取得突破性进展？我想，必须要有自主创新的技术。从目前的情况看，我们国家在新波形、新多址、新编码等核心技术方向上都已经有非常不错的研究成果，也获得了业界的广泛关注。但如何把不同厂家的不同技术研究成果进行融合并形成标准，这是个需要好好研究的问题，也是个非常值得关注的问题。

《纲要》在第三部分"大力增强信息化发展能力"的第二条"加强未来网络长期演进的战略布局和技术储备，构建国家统一试验平台。积极开展第五代移动通信（5G）技术的研发、标准和产业化布局。"国家特意强调构建国家统一试验平台，并希望以此来推动5G的研发、标准和产业化布局。我们欣喜地看到，在国家统一试验平台上，全球的终端商、设备商、运营商、仪表商、研究院所等都纷纷加入，颇有万邦来朝的感觉。但我们如何才能落实国家要求的，积极开展研发、标准和产业化布局，不走过场，也需要好好得研究。同时需要注意的是，这是中国的信息化发展纲要，不是全球的信息化发展纲要。我想，我们国家大概不会太关心全球的研发、标准和产业化布局，更不会想着要把研发、产业化布局到海外。这就要求国家统一试验平台，而且这个平台不仅仅是一个被动的试验平台，而要有一个完整的设计，主动得从芯片、器件、终端、系统、网络、应用、仪表等全方位推进研发、标准和产业化布局，等5G商用时，我们国家的5G产业链也真正成熟。

产业引导

我们都知道，从2016年起，5G从国家863计划的技术研究阶段转移到"新一代宽带无线移动通信网"国家科技重大专项进行产业化支持。这意味着以科技重大专项为主的5G国家产业引导支持开始了。

2016年科技重大专项，5G成为其中的重要内容，聚焦在5G重点场景、支持重点关键技术方案、关键器件研发，为国际标准化推动做好准备。主要包括：5G总体及关键器件、5G无线技术、5G网络与应用三个部分。

1.5G总体及关键器件：针对3GPP国际标准研究推进、高性能AD/DA、基站功率放大器等关键器件；

2.5G无线技术：布局两个典型场景，包括高速广域覆盖、低功耗大连接；三个重点关键技术方案，包括高频段、超密集组网、新型多址技术。

3.5G网络与应用：设置5G无线接入网架构研究，针对高精度定位、自动驾驶对5G技术及组网的研究。

可以看到，国家高瞻远瞩地在关键器件、核心技术及应用上进行了全面布局。可以说，通过第一期5G科技重大专项的实施，基本可以完成核心技术验证和关键器件的研制。

预计2017年的重大专项将继续聚焦在5G技术研发与标准化、5G设备样机研发及试验、布局5G高频关键设备模块研发和知识产权等总体研究上，为推动国际标准化奠定基础。坊间传说主要包括： 5G无线技术、5G网络与应用、5G关键设备模块及平台三个部分。

1.5G无线技术：开展5G系统样机、终端芯片样片研发；进行三个组网技术（eMBB、mMTC、uRLLC）研发与标准化；

2.5G网络与应用：进行网络关键技术与标准化，包括网络切片、新型移动性管理、网络边缘计算等；并开展5G网络安全技术及加密算法研发与标准化；

3.5G关键设备（仪表等）模块及平台：支持大规模信道模拟器、终端模拟器等仪表开发；支持关键设备模块研发，包括基站高频段功放及滤波器、终端功放等。

可以看出，国家进一步细化了5G样机的应用场景，着重在三个场景的组网技术及网络技术的产业化布局，更加贴近商用需求。同时前瞻性的对测试仪表进行了布局，保证了产业链的完整。希望国家能够对5G产业化专项进行支持，不仅不要中断，更要加大力度。

3频率监管

兵马未动，粮草先行。5G技术研发和发展的一个核心问题，就是需要有充足的频谱资源作为支撑。在9月7日举办的中国无线技术与应用大会上，工业和信息化部无线电管理局副局长阚润田表示，5G不宜采取独占频率资源的做法，也不会为5G分配全国性的频段，并且有可能在同一个频段上颁发两张或者三张牌照，以提高频谱资源利用率。

"在规划和分配5G系统频率时，基于6GHz以上高频段的不同业务共享是大势所趋。"阚润田解释道，"由于5G系统在中、高频段需要大的连续频带，必然涉及到较多的其他无线电应用，因此不宜再采取3GHz以下低频段IMT系统实质上全国范围内独占频率的做法。"与此同时，中高频段的电波传播特性有利于实现频率的复用和系统共存，5G系统采用的天线技术也为频率共享提供了新的实现手段。"当然，要想实现频谱共享，就必须解决两个或两个以上不同业务的兼容问题。"阚润田表示。其实，美国为5G划分的频率中，有一些高频资源已经有卫星业务在使用，为此，其在技术、操作层面及规则制定上采取了一些措施，包括控制在许可牌照区域内地球站的数量和设台位置，制定协调等值线等等，从而实现了卫星业务和IMT业务的频谱共享。

无线电管理当局的无奈从中可见一斑，低频段黄金频率无法有效使用，高频段又被各种卫星分割占据，使得无法为5G拿出一个足够宽的可用带宽，逼得监管当局只好提出频谱共享。

真得很期待，咱们国内有个组织或者有个院士，能站出来协调解决5G和卫星通信及军用通信的频率使用问题。

这样，想必能大大加速中国5G的产业化进程，也一定是件青史留名、功德无量的事情。

本文转自d1net（转载）