05.30 我国第一版5G标准网络什么时候出?5G相关术语解释

随着可以的发展,网络从2G到3G,再到4G,如今5G标准网络正火热筹备中,很多朋友都还在疑惑:什么是5G网络?5G标准是怎么确立的呢?其实第五代移动电话行动通信标准,就称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。也是4G之后的延伸,5G网络的理论下行速度为10Gb/s(相当于下载速度1.25GB/s),还是很强大的,非常值得期待,那么我国第一版5G标准网络什么时候出呢?第一版5G标准将于6月公布!具体5G介绍请看下文。

我国第一版5G标准网络什么时候出?5G相关术语解释

5G标准是如何制定的

5G标准由诸多技术组成,编码是非常基础的技术。在5G相关标准中,世界各大阵营一度曾就信道编码标准争辩激烈。2016年,中国通信企业力推的Polar成为控制信道编码。这是中国在信道编码领域首次突破,为中国在5G标准中争取较以往更多的话语权奠定了基础。“从这个角度看,中国在一定程度上可以说已跻身世界前列”。

5月21日至25日,国际移动通信标准化组织3GPP工作组在韩国釜山召开了5G第一阶段标准制定的最后一场会议。据悉,本次会议将确定3GPP R15标准的全部内容,预计下月在美国召开的全体会议上,3GPP将宣布5G第一阶段的确定标准。那么,负责电信标准制定的3GPP是一个怎样的组织?广受关注的5G标准是如何制定的?中国企业在5G标准制定过程中拥有多大的话语权?

我国第一版5G标准网络什么时候出?5G相关术语解释

3GPP是个什么样的组织?

3GPP是目前正在开发5G通讯标准技术的组织,有超过550家公司作为会员公司参与。它由16个工作组组成,负责制定终端、基站和系统端到端技术的标准规范。从命名上可以看出,该组织成立于3G时代,1998年,多个电信标准组织伙伴签署了《第三代伙伴计划协议》,并制定了3G时代全球适用技术规范和技术报告。此后,3GPP一直延续到4G时代,再到5G时代。

独立分析师付亮告诉北青报记者,3GPP的话语权是根据企业历史对组织的贡献确定的,几大设备商、高通、Intel等话语权较大,他们会担任小组的主席、副主席等职务。目前,大的通信设备商包括华为、中兴、诺基亚、爱立信等。

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中国无线通信标准研究组于1999年加入3GPP,随后,随着中国厂商和运营商的发展,中国在其中的地位越来越重要。资料显示,中国目前有几十家企业或机构成为了3GPP的伙伴,包括设备商华为、中兴、大唐、普天、信威,芯片制造商海思、展讯等,手机厂商VIVO、OPPO、努比亚、酷派、小米,运营商中国移动、中国联通(5.720, -0.19, -3.21%)、中国电信,以及中国信通院等。

5G标准到底有几个?

有读者不免疑惑,去年的时候不是说3GPP已经确定了一个5G标准吗?怎么现在又确定一次?为什么还有说法称,最终的标准要等到2019年,甚至2020年?

“上一次确定的是非独立组网标准,这一次将确定的是5G独立组网标准。”资深通信观察家项立刚接受采访时指出,非独立组网,简单来说,就是不是独立组成的5G网络,要和其它东西融合,比如与4G甚至3G共同组网;而5G独立组网,则意味着是完全没有4G,完整建立的5G网络。

“在非独立组网中,5G拿来干吗?5G拿来作为补充,大的网络是4G,但是在一些热点地区,比如奥运会赛场、CBD等等,这些局部区域通过5G增加热点来提升网络速度和用户感知、体验,但整个大范围的网络仍不是用5G。相比之下,5G独立组网,是指整个网络完全用5G形成覆盖。”项立刚进一步解释说。

“独立组网标准的制定,意味着5G整个网络的部署标准已趋向完善”,项立刚表示,非独立组网以热点为核心,解决的是小范围的局部性的热点覆盖问题;现在独立组网标准之下,5G全面网络覆盖问题都可以解决,因此说此次标准的确立非常重要,可以认为5G标准更进一步,更加完善了。

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5G标准是如何确立的?

根据3GPP此前公布的5G网络标准制定过程,5G整个网络标准分几个阶段完成。R15阶段,预计到2018年6月,完成独立组网的5G标准(SA),支持增强移动宽带和低时延高可靠物联网,完成网络接口协议。R16阶段,预计在2019年12月,完成满足ITU(国际电信联盟)全部要求的完整的5G标准。整个5G标准在ITU会议上全面通过,预计还要到2020年。

有厂商透露,3GPP的工作方式是以达成共识为目的。一个提案得以通过,唯一的要求是没有任何公司反对,而不在于有多少公司赞同。基于各厂商的专利储备和利益考量,每个提案最初都有很多公司反对,提案很少可以原封不动地通过,因此,需要把很多提案留到下一次会议中继续讨论。也需要不断否定、修正一些提案,以达到话语权较大的企业最终一致通过的结果。

据知情人士透露,在两次会议期间,拥有重要专利的厂商会进行争取、斡旋,如对对方减免部分专利授权费用等,以此“拉票”。因此,每家公司都有可能会基于自己的利益最大化而更新自己的立场,在下一场投票中将票投给不同的方案。也正是在这样的过程中,最终统一方案。

为什么还会涉及ITU的认定通过?对此,项立刚解释指出,作为推动5G标准的国际标准化组织机构,3GPP的成员大部分由专业协会和企业组成,全球企业都可申请加入,它所推动的是行业和企业、专家反复深入讨论基础上达成的技术标准。5G技术标准由3GPP确定之后,也会经过ITU国际电信联盟认定。“一定程度上,ITU成员代表是其所在国及政府立场,ITU的会议通过,某种程度上相当于‘盖章’认定,代表一项标准的方案被承认为最后的官方结果,也意味着这一国际标准的正式确定”,项立刚表示。

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中国企业在5G标准制定中有多大话语权

中国及中国企业,在推动5G标准的过程中,具有怎样的地位,能够发挥怎样的作用?专业人士指出,5G标准由诸多技术组成,编码是非常基础的技术。在3G、4G时代,中国虽然已经主导了TD-SCDMA和TD-LTE标准,但是在编码上还是没有多少发言权,3G、4G的信道编码依旧采用Turbo码。在5G相关标准中,世界各大阵营一度曾就信道编码标准争辩激烈。2016年,获得多家美国运营商及企业支持的LDPC成为数据信道编码,中国通信企业力推的Polar成为控制信道编码。这是中国在信道编码领域首次突破,体现了中国的实力,也为中国在5G标准中争取较以往更多的话语权奠定了基础。

“从这个角度看,中国在一定程度上可以说已跻身世界前列。但是我们也要明白,所谓世界前列,并不意味着永久超越,也不是各国都会采用中国主导的技术。毕竟5G标准是国际标准,世界各国都有发言权。”专业人士分析指出。

项立刚也表示,以3GPP标准讨论为例,一项标准的确立,很难衡量其中某家或者某些参与讨论及投票的企业占据了多大的意见权重。因为要达成最终结果其中涉及很多因素,并不是简单的票数累计,而是要经过整个标准评定组织对各个不同技术小组、多轮投票结果等方方面面的广泛讨论,以及专家主席团队的综合考量。

不过整体而言,业界普遍认为,包括美国、中国和欧盟在内,目前都是推动5G以及5G标准的重要力量。“在5G推动以及国际标准的确立过程中,中国已经成为重要角色之一”,项立刚表示。

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3GPP会议关键是专利权的话语权争夺

5G的话语权,是最终获批的核心专利数。通信世界全媒体总编辑刘启诚介绍称,3GPP研究统一的相关标准,经国际电信联盟认可、颁布后,就成为国际5G领域内的唯一标准。随后,全球各厂商都要按照该标准来进行设备生产、组网、终端接入。不过,标准下的专利权却掌握在少数厂商手中,因此其他公司都需要向拥有核心专利的厂商获取专利许可,有的采用专利交叉许可的方式,有的采用花钱购买的方式。专利交叉许可就是双方相互开放一些价值相等的专利技术的使用权和相关产品的销售权,来实现共享。通常,大型企业之间会采用专利交叉许可的方式,有的还会基于专利组合的价值差对对方进行一部分经济补偿;小企业就只能采用购买的方式获取专利许可了。

去年,高通就公布了5G的专利收费计划,对每台使用其专利的手机收费2.275%到5%。也就是说,国内大多数安卓厂商每卖出一台售价3000元的手机,就需要向高通支付68元到150元的专利费用。高通从3G时代就占据了通信技术专利的有利地位,其“标准必要专利”在4G时代的3GPP标准中,以10.5%的份额占据了第一的位置。也就是说,几乎只要是3G/4G/5G手机,就会无可避免的使用高通的专利,需要向其支付专利许可费用或取得专利交叉许可。

事实上,各厂商都早已开始布局5G,并申请相应专利。中兴称,在5G领域,中兴通讯(31.310,0.00, 0.00%)累积专利申请已超过1500件,屡获技术突破,首创Pre5G Massive MIMO基站已在中国、日本实现规模商用。三星称,三星在5G方面处于领先地位。截至本月,拥有1254项专利,三星电子在向欧洲电信标准化组织(ETSI)申报5G标准专利的3GPP成员公司名单中名列第一。华为于年初发布首款3GPP标准5G商用芯片和终端,并在国内外实现多个5G部署。

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5G独立组网标准有望6月发布确立

第一版5G标准即将于下月公布我国已成为推动5G标准制定的重要力量。

在这次3GPP釜山会议上,所有开发5G无线技术的工作组将在这次会议上汇总,最终确定5G RAN商业化的相关标准技术。

在会议上将有来自芯片组、手机和设备供应商、移动运营商等约1500名标准专家参加会议,以完成5G第一阶段的标准。其中包括提供超高速数据和超低时延的5G无线接入技术以及用于5G终端的一致性测试方法。简单来说,此次釜山会议结束后,5G第一阶段中独立组网标准已出炉在即。

多家中国企业包括华为、OPPO、VIVO等通信设备及手机厂商,也参会商讨并提交了提案。华为5G产品线总裁杨超斌表示,按计划,这次会议将完成有关5G独立组网(SA)的标准技术,审议通过后将在下月美国全会上正式宣布,华为也准备了提案。此次标准确定后,设备企业有基于标准的设备就可以商用。

此前3GPP确定5G标准化分为两个阶段:第一阶段启动R15为5G标准,于2018年6月完成;第二阶段启动R16为5G标准,于2019年12月完成。下月在美国举行的3GPP会议上将最终确定5G第一阶段标准。

5G常见相关术语解释

作为一种尖端通信技术,5G有着许多自己的专业术语和行话。由于各个机构对标准、规范和技术的命名过于简单粗暴,以及5G技术本身的复杂性,这些术语出现了许多雷同、易混淆的现象,那些高管们又倾向于在各种场合随意抛出各种术语,这使得大家对5G网络的理解似懂非懂,这篇文章就会帮大家梳理、解释一下常见的5G术语解释。

IMT-2020

IMT-2020是5G的法定命名,是在2012年世界无线通信大会由ITU(国际电信联盟)确定的。说直白点儿,IMT-2020只是5G的别名而已。

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国际电信联盟Logo(图片来自网络)

3GPP R15/R16

3GPP全称3rd Generation Partnership Project,是一个国际性通讯组织。成员包括四类:组织会员、市场代表、观察员和特邀嘉宾(Guests)。组织会员包括ARIB(日本电波产业协会)、ATIS(美国电信行业解决方案联盟)、CCSA(中国通信标准化协会)、ETSI(欧洲电信标准化协会)、TSDSI(印度电信标准开发协会)、TTA(韩国电信技术协会)和TTC(日本电信技术委员会)。市场代表包括4G Americas、5GAA和GSM Association等18名成员。观察员包括ISACC等3名成员。特邀嘉宾包括CITC和Netgear等27名成员。

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3GPP会定期并发布新的无线通信技术标准,R15(Release 15)就是第一个包括5G标准的版本。按计划5G第二阶段的R16将会在2019年第四季度完成。

NR(新空口)

NR是“New Radio”的简称。其所涉及的技术话题很复杂,但简单来说,NR就是一种无线设备和基站之间进行数据沟通的新标准。

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设备和基站之间的沟通是无线的,沟通媒介是在空气中传播的无线电。新空口(NR)就是“新型的空气中无线传播数据的接口”。

这个名词中,NR代表新无线电(New Radio)。除了知道这个名词代表整个无线行业都支持的标准的名称,大家不需要清楚更多关于它的东西。对了,这个标准去年12月刚刚发布。

这很重要,因为这意味着每个人的5G移动网络都在同一个页面上。像AT&T和T-Mobile这样的运营商建立网络也会遵循5G NR标准。不过运营商Verizon在该标准获得批准之前就开始测试5G作为宽带替代服务,他们目前还没有使用该标准。该公司表示,其宽带业务最终将采用5G NR,并打算将NR用于5G移动网络。

载波聚合(Carrier aggregation)

无线运营商可以使用不同波段的无线电频率,并将它们绑定在一起,这样一来像三星Galaxy S8类似的手机就可以选择最快且最不拥挤的那个连接。大家可以把它想象成一条三车道的高速公路,如此一来,汽车就可以在不同的车道上穿梭行驶。

mmWave(毫米波)

毫米波是一种频率为30到300 GHz的电磁波,频段位于微波(microwave)和红外波(infrared wave)之间。应用到5G技术的毫米波为24到100 GHz的频段。毫米波的极高频率让它有着极快的传输速率。同时它的较高带宽也让运营商的频段选择更广。要知道现在闲置的频段越来越少。

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5G频段(图:Qualcomm)

但毫米波也不完美,其超短波长(1到10 mm)让它穿透物体的能力很弱,这导致了信号衰减。这些物体包括空气、雾、云层和厚实的物体等。

好在近些年通信技术的发展让人们找到了克服毫米波有效传输距离短的方法。一种方法是简单粗暴地增加基站数量。另一种方法则是通过大量小型天线向同一个条直线上发送电磁波,来形成一个足够强大以至于能延长有效传输距离的聚焦束。

短波长也有优点,比如短波长使收发天线能被做到很小,小到轻松塞进手机。小体积天线也让在有限空间内建造多天线组合系统变得更容易。

MIMO

这个词实际上是多输入、多输出的首字母缩写(multiple input, multiple output)。基本上,这是将更多的天线插入手机和蜂窝基站的想法。人们总是可以使用更多的天线,它们提供更快的千兆LTE网络,并且多家公司正在部署所谓的4x4 MIMO,其中有4个天线安装在手机里。

Sub-6GHz

知晓了真正的高频段频谱是多么麻烦(参见“毫米波”一节),人们开始青睐以更低的频率接受光谱,或者任何低于6GHz的技术。这样做的额外好处就是,运营商可以使用他们已有的频谱来实现5G网络。举例来说,T-Mobile计划使用600MHz频段来为其5G的部署提供动力。在Sub-6GHz之前,这是不可能的。

这就是大家为何会看到更多的运营商接受低频频谱的原因。

但低频频谱有相反的问题,当其到达很远的距离时,它的速度和容量是达不到毫米波频谱的水平的。

所以,最理想的就是运营商在两者之间找到可以混合的方法。

LDPC

LDPC全称Low Density Parity Check Code,中文译为“低密度奇偶校验码”,由美国工程师Robert G. Gallager发明。它是一种“线性误差校正码”。它能高效、精细、可靠地检测出设备之间传送的数据是否正确,是否缺失。这种能力让LDPC逐渐被应用在复杂干扰环境下的无线数据传输之中。

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一直常见的(n,k) LDPC图形表达方式(图:Wikipedia)

Polar Code

Polar Code的中文为极化码,最早由德国人Stolte, N和土耳其教授Erdal Ar?kan提出。极化码是一种“线性块错误校正码”,它的作用和LDPC一样,都是保证数据传输的正确性和完整性。极化码和LDPC各有各的优势,分别适用不同场景。

eMBB

ITU(国际电信联盟)把5G网络分为3大类,第一类是eMMB,全称“enhanced Mobile Broadband”,译为“增强移动宽带”。顾名思义,eMMB是专门为手机等移动设备服务的5G网络。

我国第一版5G标准网络什么时候出?5G相关术语解释

eMBB将会是3大类中第一个实现商用的,毕竟手机的技术成熟度要比后面两类的设备高得多。

QAM(正交振幅调制)

这是一个非常技术性的术语,解释细节有点过于徒劳。它代表正交振幅调制。不过别担心,大家需要知道的是,它允许流量以不同于载体聚合或MIMO的方式快速移动。想想公路类比,嗯,如果有256个QAM,你就会有大型的拖拉机拖车来运输数据,而不是小车。MIMO、运营商聚合和QAM已经进入4G网络,但在5G网络中它也将扮演重要的角色。

URLLC

第二类则是URLLC。URLLC的全称为“Ultra Reliable Low Latency Communications”,译为“极可靠低延迟通信”。这种网络主要将被应用于工业用途和自动驾驶车辆。

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千兆级LTE(Gigabit LTE)

大家将会听到更多关于千兆级LTE是5G前身的言论。说到底,千兆级LTE指的是在现有LTE网络实现快得多的速度。建设千兆级LTE网络为5G提供了基础。

波束赋形原理(Beam forming)

这是一种向特定方向引导5G信号的方法,潜在地提供了特定连接。Verizon一直在使用波束赋形来形成毫米波频谱,绕过像墙或树这样的障碍物。

MMTC

第三类是MMTC。MMTC全称“Massive Machine Type Communications”,译为“海量机械通讯”。MMTC是“物联网”和“万物互联”场景中将被使用的网络类型。MMTC的长处是让大量相邻设备同时享受顺畅的通信连接。

我国第一版5G标准网络什么时候出?5G相关术语解释

未授权频谱(Unlicensed spectrum)

蜂窝网络都依赖于所谓的许可频谱,有些是自己拥有的,有些是从政府购买的。

但是到了5G,人们意识到在保持广泛的覆盖范围方面,没有足够的频谱。因此,运营商正在转向无授权的频谱,类似于Wi-Fi网络所使用的免费无线电波。

网络切片(Network slicing)

这是一种可以划分出单个的光谱,为特定的设备提供连接支持。例如,同样的蜂窝塔可以提供一个更低的功率,其中更慢的可连接到用户家里的水表传感器,同时提供一个更快的、低延迟的连接给自动驾驶汽车的实时导航。

结语

5G是目前行业的技术焦点,所以网上流传的相关术语很多。虽然作为消费者咱们没必要懂得背后的原理,但是稍微了解常见术语的基本意义还是非常有必要的。以上关于5g网络的介绍希望能帮到大家。


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