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近日，華為主推的PolarCode（極化碼）方案被國際無線標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)3GPP，確定為5G eMBB（增強移動寬帶）場景的控制信道編碼方案在業(yè)界引發(fā)熱議，同時也讓用戶真切地感受到：5G時代要到來了。
在美國，運營商AT&T和Verizon都開始了5G網(wǎng)絡(luò)實驗，預(yù)計該網(wǎng)絡(luò)將于2020年正式上馬。對于5G，恐怕大家最熟悉的還是網(wǎng)速的提升，不過該技術(shù)可沒有那么簡單，下面我們就列舉了關(guān)于5G技術(shù)你不得不知的5個問題。
1. 5G帶來的可不只是網(wǎng)速的飛升
在網(wǎng)速方面，5G將比現(xiàn)有的4G快上10-100倍，這就意味著未來我們能享有4Gbps的超高網(wǎng)速（這也是5G得名“沒有光纖的光纖網(wǎng)絡(luò)”的原因）。
AT&T網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部門副總裁漢克解釋道，網(wǎng)速的突飛猛進主要得益于運營商開放更多的無線信道和毫米波技術(shù)（信號傳輸距離縮短，網(wǎng)速加快）的運用。此外，小型基站的運用提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，數(shù)據(jù)的傳輸和交換距離也變得的更短。
漢克認為5G帶來的不只是速度的提升。實際上，對于用戶來說更重要的是5G在網(wǎng)絡(luò)容量上的提升，它可以承載更多的設(shè)備。隨著物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的深入，未來聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會變得越來越多，從辦公室的安防系統(tǒng)到車上的廣播都會成為5G網(wǎng)絡(luò)中的一員。預(yù)計到2020年，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量會有爆炸性的增長，你的衣服、運動配件、大橋，甚至身體都會成為網(wǎng)絡(luò)中的一環(huán)。
作為分析公司Recon Analytics的創(chuàng)始人和5G網(wǎng)絡(luò)專家，恩特納表示：“隨著物聯(lián)網(wǎng)革命的不斷推進，5G網(wǎng)絡(luò)未來將成為數(shù)十億設(shè)備的堅強后盾。”
2. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)煥然一新
Gartner專家沙瑪表示，除了速度快和低延時，5G網(wǎng)絡(luò)還有很強的向下兼容能力，因此在對其架構(gòu)的改造上，研究人員可以有更大的自主權(quán)。
“5G無線網(wǎng)絡(luò)將加入類似Cloud RAN（云端無線接入）的全新架構(gòu)，本地化的微數(shù)據(jù)中心將會崛起，它們可以支持如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、高清視頻緩存和轉(zhuǎn)碼等基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)功能。此外，對全新拓撲協(xié)議的支持讓5G可以更好的管理較為分散的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)?！鄙超斦f道。
“5G網(wǎng)絡(luò)在基站建設(shè)上將會有突飛猛進的發(fā)展，”恩特納說道?！把巯挛覀冞€不知道未來會采用何種無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，許多人在這個問題上產(chǎn)生了分歧。”
3. 前期實驗正在進行中
除了此前提到的AT&T和Verizon，許多公司也已經(jīng)開始了5G網(wǎng)絡(luò)的測試，其中包括阿爾卡特朗訊、愛立信、富士、諾基亞和三星。
除了這些老牌電信設(shè)備商，還有許多科技公司也盯上了5G技術(shù)帶來的商機。谷歌（微博）最近就收購了5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司Alpental，以推動毫米波技術(shù)的進步。微軟也開始利用電視的空白頻譜進行測試。此外，F(xiàn)acebook發(fā)起了一項開放式計算計劃，未來它將成為Internet.org的一部分，并為貧困的發(fā)展中國家提供網(wǎng)絡(luò)支持。
4. Wi-Fi技術(shù)暫時還沒有大的突破
雖然未來幾年5G技術(shù)將得到長足的進步，但我們熟悉的Wi-Fi卻沒有這份待遇。漢克認為業(yè)界在這方面犯了個大錯，畢竟兩種技術(shù)未來還會繼續(xù)共存，Wi-Fi技術(shù)的進步也不能被忽略。不過，恩特納表示，業(yè)界也考慮到了Wi-Fi，但5G的主要任務(wù)是承載未來幾年內(nèi)逐步上升的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而不是在家里與Wi-Fi協(xié)同工作。
“5G非常重要，因為現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計已經(jīng)無法承載未來龐大的設(shè)備量了。”恩特納說道?！艾F(xiàn)在的情況大大超出了10年前的預(yù)期，我們需要找到有效的解決方式?！?/p>
5. 美國不會成為首個部署5G網(wǎng)絡(luò)的國家
除了美國運營商，日本的NTT Docomo也已經(jīng)開始了5G網(wǎng)絡(luò)的測試，此外，韓國則很有可能在2018年平昌冬奧會開幕前正式上馬5G網(wǎng)絡(luò)。因此，在5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)上，美國并沒有走在最前端，真正能最先體驗這一技術(shù)的是亞洲國家。
延伸閱讀
一個老華為人眼中的5G前路
俗話說，“狡兔三窟”，當(dāng)年破產(chǎn)的北電網(wǎng)絡(luò)吃過賣掉WCDMA業(yè)務(wù)的大虧，華為卻在5G通信技術(shù)方案上“三箭齊發(fā)”，押寶的其中之一——Po-lar碼方案終于脫穎而出，美國時間11月17日凌晨，首次入選世界5G標(biāo)準(zhǔn)。
不同于前幾代技術(shù)，諸侯割據(jù)，全球5G將統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，未來形成“一統(tǒng)”天下。實際上，全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)在3G時代就已經(jīng)提出，但是3G分裂成為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三個標(biāo)準(zhǔn)，在4G時代由于高通放棄UMB，中國與歐洲在TDD標(biāo)準(zhǔn)上達成妥協(xié)，因此全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將有望得以實現(xiàn)。
恰恰通信領(lǐng)域金字塔尖不是設(shè)備制造能力，不是商用能力，而是標(biāo)準(zhǔn)，掌握了標(biāo)準(zhǔn)就掌握了全球話語權(quán)，高通之所以是第三代移動通信的霸主，因為它開辟了一種通過專利收取許可費的商業(yè)模式，而成就這種模式的就是其3G時期研發(fā)的CDMA技術(shù)。4G時代采用了OFDM技術(shù)，擺脫了前者的絕對掌控，建立了一套新體系，這讓行業(yè)重新洗牌，格局發(fā)生改變。這種改變多發(fā)生在中國，華為則是典型代表。在此基礎(chǔ)上，近日，高通的LDPC與華為的Polar碼方案，一前一后成為5G標(biāo)準(zhǔn)編碼方案，前者主要是數(shù)據(jù)信道，后者是控制信道。
一時間外界有了“華為拿下5G時代”的說法，華為自身的新聞稿措辭卻極為低調(diào)謹慎，我個人看來外界確有誤讀，Polar碼方案毋庸置疑讓華為在5G時代擁有更多話語權(quán)，成為華為漸進演化之后的新角色標(biāo)簽，但這僅是5G標(biāo)準(zhǔn)的初級階段——編碼階段，離5G標(biāo)準(zhǔn)最終確定還有很長路要走。
專利持久戰(zhàn)
我千禧年入職華為，離職之前，我一直從事無線通信研究工作，從3G到4G，十幾年時間，經(jīng)歷了華為和通信行業(yè)的跌宕起伏，對此領(lǐng)域有著深刻的感情。
華為再次成為行業(yè)焦點是，一周前，在3GPPRAN187次會議關(guān)于5G控制信道編碼的討論中，華為的Polar碼方案戰(zhàn)勝來自美國和法國的兩個公司方案——美國的LDPC和法國的Turbo2.0方案，成為5G控制信道eMBB場景編碼的解決方案。
由此引發(fā)了外界的誤讀，“碾壓高通”、“全球5G標(biāo)準(zhǔn)，中國定”……這種誤讀背后有著獨特背景，華為1987年成立，到現(xiàn)在近30年了，從白手起家到全球最大的通信設(shè)備制造商，某種程度寄托了中國人實業(yè)強國的夢想。
而華為在1G、2G、3G時代，都是模仿大公司產(chǎn)品，從交換機到2G、3G技術(shù)，這些年，任正非一直不斷地強化研發(fā)創(chuàng)新，吸納同行的頂尖人才，經(jīng)過漸進演變，4G時代的華為，在外界看來已然可以和西方對手平起平坐了。
近期華為連續(xù)在知識產(chǎn)權(quán)方面頻頻動作，先是與壟斷性質(zhì)的高通達成了專利的雙向許可，又與蘋果公司達成雙向許可并實現(xiàn)盈利，接著又對三星發(fā)起了專利訴訟，這一系列的事件，在公眾心中產(chǎn)生了一種印象，就是華為在4G的知識產(chǎn)權(quán)上已經(jīng)與西方平起平坐了。在這中間我發(fā)明的SFR和sOFDM技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，單就4G核心技術(shù)而言，可以說華為已占了絕對優(yōu)勢，但由于華為在創(chuàng)新價值判斷、人員素質(zhì)等有不少差距，所以外表看起來，與西方打成平手。
時間回溯到2009年初，北電破產(chǎn)，該公司曾是加拿大著名電訊設(shè)備供應(yīng)商，彼時恰好是華為的擴張期，而北電的破產(chǎn)多少也有華為擴張的影響，北電破產(chǎn)后，一方為谷歌，另一方為愛立信、蘋果等多家公司，最終北電專利資產(chǎn)被拍出45億美元的天價，花落后者。北電Fellow童文、朱培英等無線通信的頂尖研究人才，被華為吸納，彼時華為給了他們很大的權(quán)限及地位，整個北美研究所都由其管理，而且華為的無線研究創(chuàng)新及標(biāo)準(zhǔn)體系都由他們牽頭，也就是在那一年，3G大行其道、4G尚在襁褓，童文他們開始5G技術(shù)的研發(fā)。華為早前不善于技術(shù)研發(fā)，任總說我們是游擊隊，頭上裹著白毛巾、手里拿著把鋤頭，就開始鬧革命。童文等一大批人才的加入，使華為的此種狀態(tài)，大有改觀。
2009年前后至今，華為籌備5G技術(shù)布局已七年有余，時間周期頗長，但這又符合行業(yè)特點，華為索性把5G技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新交給了童文，他現(xiàn)在的title是IEEEFellow、華為5G首席科學(xué)家。
5G研發(fā)隨著華為的各種條件的改進而推進，創(chuàng)新?lián)碛腥A為本身很好的資源，資金也非常充足保證，任總也非常有遠見，他對創(chuàng)新的重視程度，隨著業(yè)務(wù)發(fā)展逐漸不斷強化。起步時做產(chǎn)品，而后涉足預(yù)研性工作，然后每個產(chǎn)品線成立了單獨的預(yù)研部，再后來研究方面成立了2012實驗室，緊接著，不斷從競爭對手處把人才聚集過來，2013年華為曾宣布將在5G研究和標(biāo)準(zhǔn)兩個階段投入6億美元，其中并不包含產(chǎn)品開發(fā)階段的投資，不可謂不大手筆。
如今華為的運營商業(yè)務(wù)、企業(yè)業(yè)務(wù)和消費者業(yè)務(wù)，都發(fā)展的不錯，大家對華為有進一步的期待，希望它在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上起到領(lǐng)導(dǎo)性作用，Polarcode方案是華為在主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)制定方面的嘗試，同時也取得了一定的發(fā)言權(quán)。
5G前路波折
全球5G正在喧囂中推行，先是在4G落后的日韓，非常積極投入5G，然后中國也變得積極，歐美雖然比較理性，但也怕中日韓搶了先機，可以看到整個世界上5G標(biāo)準(zhǔn)爭奪大戰(zhàn)愈演愈烈，在編碼階段，中國華為的Polarcode方案競爭對手，主要包括以美國公司為首的LDPC，法國的Turbo2.0方案，其中美國高通推LD-PC方案，被確定為5G的中數(shù)據(jù)信道的編碼方案。
一般情況下無線通信技術(shù)每十年更新一代，移動通信技術(shù)上幾代的情況是，1G不太成功，3G有很多國家投資都未收回，而2G、4G都非常成功，我認為十年更新一代并不太合適，如果15年更新一代的話，或許每一代都會比較成功。而且通信產(chǎn)業(yè)如今有點“為賦新詞強說愁”的意味，由于周期長、政治因素以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策鏈條太長，導(dǎo)致上到國家政府下到企業(yè)做事的工程師，沒有一個很好的全局觀，而且往往是從上而下的決策推動，不是從市場需求上傳導(dǎo)出的創(chuàng)新更迭。
現(xiàn)實的問題是，早在2009年通信專家就坦言，移動通信基礎(chǔ)領(lǐng)域的創(chuàng)新，遲遲難有大的突破。從1G到2、3、4G，之前是有充足的技術(shù)儲備，但都在更迭過程中幾乎用光了，而到了5G卻幾乎沒有技術(shù)儲備了，似乎無路可走，這讓華為的角色轉(zhuǎn)變難題逐漸凸顯，長久以來，華為都處于模仿和跟隨的技術(shù)創(chuàng)新模式，而如今不僅中國沒有了“被模仿者”，全世界都沒有，而華為成為了世界老大的同時，也被外界寄予了領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)前行的領(lǐng)軍者期望，要給產(chǎn)業(yè)指明方向，這也正是任正非今年的一次講話中提及的“華為進入了無人區(qū)”，任總感到迷茫的一個佐證。
據(jù)了解，所謂“三箭齊發(fā)”，華為此前發(fā)布的5G方案里，Polar碼并非唯一也非其中排列最靠前的技術(shù)，華為發(fā)布三個技術(shù)方案，其中第一位是成倍提升頻譜效率的多址技術(shù)SCMA（SparseCodeMultipleAccess）、第二位是空口波形技術(shù)F-OFDM（FilteredOFDM），第三位才是Polarcode技術(shù)。
Polar碼并不是華為原創(chuàng)技術(shù)，Polar碼是于2008年由土耳其畢爾肯大學(xué)ErdalArikan教授首次提出，這是世界公認的非常好的技術(shù)方向。ErdalArikan教授在MIT取得博士學(xué)位，在那期間，美國人RobertG.Gallager博士是他的博士生導(dǎo)師，而RobertG.Gallager博士于1963年提出的LDPC碼（一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼），兩個發(fā)明者有著師徒之情，這便是高通主推的LDPC與華為的Polar碼之間的淵源，除此之外，華為原創(chuàng)的前兩項技術(shù)，我個人也并不看好。
如今，業(yè)界的共識是5G在2020年商用，對于這個時間表，我認為是比較激進的，最大的困難是缺乏核心技術(shù)儲備。編碼這塊，由于LDPC和Polar碼業(yè)界已經(jīng)研究多年，是最靠譜的。但是比起4G時代的Turbo碼，進步并不是很明顯。多址方面流行的NOMA技術(shù)，前不久我已經(jīng)從信息論的層次上證明沒有增益，而另一個火熱的mMIMO技術(shù)的成熟度也很差。
我的觀點是，如果沒有基礎(chǔ)理論和核心技術(shù)的突破，難以形成一代通信系統(tǒng)。當(dāng)然，通信標(biāo)準(zhǔn)并不是單純的技術(shù)問題，其中商業(yè)競爭和政治博弈也起到非常大作用。5G在各方力量的推動下可能會按照既定時間表推出，但是如果技術(shù)上不成熟最終會在市場上敗下陣來。ATM和WiMax的失敗就是很好的例子。我個人長期從事基礎(chǔ)理論和核心技術(shù)的研究，在3G和4G時代已經(jīng)有豐富的成果，對后續(xù)的理論和技術(shù)發(fā)展已經(jīng)獲得了實質(zhì)進展。我兩年前提出的多級軟頻率復(fù)用技術(shù)，可以讓系統(tǒng)容量提升30%，是一個非常大的突破，在其他方向上也已經(jīng)獲得進展，會逐漸向業(yè)界發(fā)布。原創(chuàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)力的周期很長，風(fēng)險很大，但是我會闖一下。
工商網(wǎng)監(jiān)
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