5G引發新一輪技術創新和產業革命
來源:C114中國通信網
第五代移動通信(5G)已成為當前全球業界的研發重點。作為面向2020年及未來的戰略性新興產業,5G將會推動移動通信技術和產品的重大飛躍,并帶動相關芯片、器件、材料、軟件、應用等基礎產業的同步快速發展。同時,5G將會與互聯網、物聯網更加緊密融合,從而引發新一輪ICT技術創新和產業革命。
為了推動全球有關5G共識的形成,作為通信行業的國際標準化組織,國際電信聯盟(ITU)從2012年開始啟動面向2020年及未來的IMT愿景研究,目前其主體內容已初步形成。此外,ITU于2014年10月提出了“IMT-2020”(即5G)工作時間表,明確了全球5G發展總體規劃、國際標準化機制流程等重大問題,從而為后續的5G技術、標準和產業發展奠定了基礎。
面向2020及未來的5G愿景基本明確
2012年7月,ITU開始籌備啟動新一輪的IMT.Vision(愿景)研究工作,旨在研究面向2020年及未來的IMT市場、用戶、業務應用趨勢,并提出未來IMT系統的總體框架和關鍵能力。
歷經兩年的研究,5G愿景的主體研究工作已基本結束,業界逐漸對下一代IMT系統的特征達成共識:5G系統將支持更多類型的業務并適用于多種場景,一系列新的能力將在原有系統能力大幅度提升的基礎上與不同的使用場景更緊密結合,從而滿足不同業務和場景對5G系統能力的差異化要求,為用戶提供更好的體驗并實現資源的優化配置。在用戶和業務趨勢方面,5G將在大幅提升以人為中心的移動互聯網業務使用體驗的同時,全面支持以物為中心的物聯網業務,實現人與人、人與物和物與物的智能互聯。
其中,移動互聯網將顛覆傳統移動通信業務模式,為用戶提供前所未有的使用體驗,深刻影響人們工作生活的方方面面。面向2020年及未來,移動互聯網將推動人類社會信息交互方式的進一步升級,為用戶提供增強現實、虛擬現實、高清(3D)視頻、移動云等更加身臨其境的極致業務體驗。移動互聯網的進一步發展將帶來未來移動流量千倍的增長,推動移動通信技術和產業的新一輪變革。
而物聯網將極大擴展移動通信的服務范圍,從人與人通信延伸到物與物、人與物智能互聯,使移動通信技術滲透至更加廣闊的行業。面向2020年及未來,移動醫療、車聯網、智能家居、工業控制、環境監測等將會推動物聯網應用爆發式增長,數以千億的設備將接入網絡,實現真正的“萬物互聯”,并締造出規??涨暗男屡d產業,為移動通信帶來無限生機。同時,海量的設備連接和多樣化的物聯網業務也會給移動通信帶來新的技術挑戰。
在5G關鍵能力方面,已確定用戶體驗速率、時延、連接數密度、峰值速率、移動性、流量密度、能效和頻譜效率八個5G關鍵能力,相應的定義如下:峰值速率:單用戶可獲得的高數據速率;用戶體驗速率:處于覆蓋范圍內的單個用戶可獲得的小數據速率(當該用戶有相應的業務需求時);時延:數據包從網絡相應節點傳送至用戶的時間間隔;移動性:在不同用戶移動速度下獲得指定服務質量以及在不同無線接入點間無縫遷移的能力;連接數密度:單位面積內的連接設備總量;能效:與網絡能量消耗對應的信息傳輸總量,以及設備的電池壽命;頻譜效率:單位頻譜資源提供的數據吞吐量;流量密度:單位面積區域內的總流量。ITU也對各關鍵能力指標的取值給出了初步建議,但后續將進一步研究并調整。
此外,ITU已就反應5G核心能力的特征圖框架達成初步共識,5G特征圖中可能體現的重要元素包括:八個關鍵能力及取值,并體現5G與現有IMT系統相比的性能提升;移動互聯網和物聯網兩大類業務或其細分業務與關鍵能力指標的對應關系;關鍵能力應在特征圖中基于對網絡和終端的不同要求進行分組。
根據工作計劃,ITU將于2015年6月結束愿景階段的研究工作,將從需求角度詮釋5G關鍵能力和核心特征。
國際電信聯盟提出IMT-2020(5G)工作時間表
為推動5G國際標準化工作進程,ITU-R WP5D會議主席和副主席在2014年2月會議上提出了面向2020年及未來的“IMT-2020工作計劃”討論稿,并于2014年10月形成方案,主要內容包括:在2015年之前,5G工作將主要集中在愿景、未來技術趨勢及頻譜的研究;2015年年中啟動5G國際標準制定,并將首先開展5G技術性能需求和評估方法研究;2017年年底啟動5G候選技術征集;2018年年底啟動5G技術評估及標準化;到2020年年底,5G技術應具備商用能力。
其中,2015年中期至2020年的標準化及其準備工作共分10個步驟,具體如下:
步驟1和2:IMT-2020的背景研究,方案提交、評估和標準制定的準備工作;
步驟3:明確IMT-2020的基本技術性能需求;
步驟4:明確評估指標和評估方法;
步驟5:明確候選技術的具體性能需求和評估指標,形成提交模板;
步驟6:ITU-R發出征集IMT-2020技術方案的正式通知及邀請函;
步驟7:候選技術方案提交;
步驟8:候選技術方案評估;
步驟9:形成評估結果;
步驟10:IMT-2020標準確定。
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在全球業界的共同努力下,5G愿景共識已初步形成:5G將以可持續發展的方式,滿足未來千倍的移動數據增長需求,將為用戶提供光纖般的接入速率,“零”時延的使用體驗,千億設備的連接能力,高流量密度、高連接數密度和高移動性等多場景的一致服務,業務及用戶感知的智能優化,并為網絡帶來百倍的能效提升。為了推動5G的整體發展,ITU已經明確了全球5G工作時間表,并計劃于2015至2020年開展5G國際標準制定工作。全球業界應當面向5G愿景,結合5G工作時間表,大力推動5G技術、標準及后續產業發展,并努力加強互惠合作,從而共同推動5G邁向成功。