华为：把脉5G时代

于佳

“通信产业将于2020年前后进入5G时代。”华为轮值CEO徐直军在“2014年全球移动宽带论坛”（Global MBB Forum 2014，以下简称“MBB”） 上说。

在3G已普及，4G加速发展，5G迎来开局的中国，突破时间与空间限制的移动互联正在使每个人的生活和工作方式发生改变。

2014年11月18日到21日，MBB在中国上海举行。在全球移动宽带发展最具代表性的区域，华为与运营商、政策决策者以及移动产业合作商等共聚一堂，共议和探索整个移动产业生态链的发展和壮大，其中，5G成为大家共同关注的热点话题。

“现在的5G的研究，处于一个研究阶段和创新阶段，还相当于处在2004年的LTE的阶段。而经过我们和产业界广泛讨论，现在对于5G的基本诉求和基本的需求，有一些初步共识。”徐直军说。

5G时代的模样

一般认为，2G、 3G、 4G系统都是服务于通信（communication）， 5G则是真正的变革到IoT （ Internet of Things），服务于全联接社会的构筑。

“5G不单单是现有技术的演进，也不单单仅是纯粹的创新，它是二者的集大成者：5G=当前技术的持续演进+革命性技术的创新（在某些角度上甚至可以说more innovation than evolution）。”华为无线网络产品线首席营销官杨超斌说。

杨超斌介绍，与4G、3G、2G不同，5G并不是一个单一的无线接入技术，也不是几个全新的无线接入技术，而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术集成后的解决方案总称。从某种程度上讲，5G是一个真正意义上的融合网络，将天然无缝支持各种新的网络部署，包括超高密度的无线网络部署、回传、设备到设备的通信、动态频谱重整和无线接入基础设施共享。

“前几代无线网络的特点是有固定的接入参数和频谱块，5G网络将允许使用任何频谱和任何接入技术来提供最佳通信服务。5G的空中接口和RAN系统需要革命性的创新设计以适应具有超大容量、超高连接性以及极速等特征的新移动接入模式。”杨超斌说。

另外，对比2G、3G和4G，除了高容量的需求外，5G将引入超大连接数和超低时延等新的维度。在容量方面，5G通信技术将比4G实现单位面积移动数据流量增长1000倍；在传输速率方面，典型用户数据速率提升10到100倍，峰值传输速率可达10Gbps（相当于4G网络速率的100倍，4G为100Mbps），端到端时延缩短5倍；在可接入性方面：可联网设备的数量增加10到100倍；在可靠性和能耗方面：每比特能源消耗应降至千分之一，低功率MMC（机器型设备）的电池续航时间增加10倍，改善连接设备的电池寿命。

“移动万物互联，已经是全行业的共识，也必将是移动宽带的下一步发展趋势。5G不仅仅是下一代移动通信标准，也将是未来数字世界的基本架构。”徐直军表示。

在徐直军看来，随着社会的发展，人们将希望一天24 小时，一周7天，随时随地利用各种终端设备接入网络，与不同地方的亲友分享资料、照片、影片等。同时，面向2020年及未来，智慧城市、工业控制、环境监测、车联网、电子银行、电子教学和电子医疗等核心服务的移动性普及爆发式增长，由此产生的数据流量将比2010年增长1000倍。

“可以说，5G是应运而生，5G不仅仅为通信服务，还将提供使能Internet of Things （I oT）的平台，以用户为中心构建全方位信息生态系统，提供各种可能和跨界整合。”徐直军说。

由此，基于5G，华为提出了三个everything的未来发展趋势，即Everything on Mobile，Everything connected，Every function virtualized，获得业界广泛认可。

5G技术的平滑演进

徐直军认为，未来5G技术的应用，将带来更加丰富的沟通方式和更加真实的体验，智能连接的新境界将从多个层面对提升生活质量产生影响。人们通过5G技术可以实现虚拟现实对话、观看3D投影，通过5G的终端设备，随时随地通信交流，而无论在家里、公共场所，还是交通工具上。

“华为定义了超业务HyperService Cube， 甄选了15个典型应用场景，和日常工作生活紧密相关，如海量链接的物联网、垂直产业（汽车，医疗，工业自动化机器人）、终端用户的自组网等，具体如自动驾驶、超高清视频、虚拟现实、医疗保健、智能家居、万物互联的智能传感器等场景。”杨超斌介绍。

“在5G时代，单用户速率有望达到10Gbps，连接数达到1000亿，最低的时延将达到1毫秒。”杨超斌说。

而要达到这个目标，实现全联接世界的美好蓝图，目前仍面临许多技术挑战。“华为在研究创新上一直坚持投入，当前已经在组网架构、频谱使用、空口技术、基站实现等多个领域取得了突破性进展。”杨超斌说。

“每个技术都会演进，5G也将无缝融合现有技术平滑演进。”杨超斌说，“华为与运营商均十分关注在技术演进和应用创新的同时能保护现有投资，在设计创新技术的同时，把无缝融合现有技术作为一个重要的考虑因素，在现网情况下支持技术上的持续发展和演进。”

杨超斌介绍，在频谱方面，华为5G系统既支持6GHz以下的核心接入频段， 也将支持高于6GHz的扩展频段（高频段可用于接入和回传Backhaul）。5G将实现软空口，包括新型调制技术，抗多径全双工技术，大规模天线MIMO技术，全数字化射频技术等，其中SCMA（稀疏编码多址技术），突破了OFDMA的限制， 在相同资源下可以复用更多用户。这些技术的创新突破有利于提高频谱效率，将在提高能源效率的同时，降低全网成本。