尽管4G商用的全球性高潮刚刚到来，充斥行业的热情证明5G距离我们不再遥远。
华为轮值CEO徐直军表示，现在的5G正处于研究和创新的阶段，相当于2004年时的LTE，通信产业将于2020年前后进入5G时代。5G不仅仅是移动宽带技术的演进，而且会对整个产业带来革命性影响，并改变我们每个人的工作和生活方式，使人类社会全面进入到数字化时代。
从诸如“搞5G是为了别让研发人员闲着”的调侃中可以发现，业界对5G的认知仍极为模糊——到目前为止，其定义尚未明晰，其基本诉求、技术标准、应用场景等也有待达成共识。而华为在业界率先针对5G提出了一整套系统、清晰的理念，它所定义的超业务HyperService Cube甄选出15个典型应用场景，为后续5G工作指明了方向。
5G等于当前技术的持续演进加上革命性的创新，而在某种意义上其创新性更超过了演进性。华为无线网络业务部CMO杨超斌表示，HyperService Cube从三个维度明确了未来5G全联接最关键的三大需求，即时延、吞吐率及连接数。
华为在研究创新上一直坚持投入，承诺在2018年前至少投资6亿美元用于5G研究和创新。这家公司自2009年开始进行5G研究，目前已经在组网架构、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。2014年初在高频环境下实现115Gbps的峰值传输速率，刷新无线超宽带数据传输纪录；最近还与英国萨里大学的5G创新中心（5GIC）共同宣布启动世界上第一个5G测试床，将与其合作伙伴一起整合5G测试资源实施概念验证、外场验证，共同推进5G进程。
▌为什么需要5G
人类在物理世界对生存四大基本要素的依赖需求正延伸到数字世界，随着移动宽带对社会各个领域的渗透，未来充满无限可能。华为认为，5G的诞生，是为了满足人们对全联接美好蓝图越来越迫切的期待——用户期望沟通和分享的方式产生革命性的改变、期望实现万物互联（人与人、物与物、人与物）带来的互联互通便利、期望真正的网络互联带来的体验提升。
同时，5G不仅仅作用于通信服务，更将提供使能物联网（IoT）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，其影响将远远超出ICT的行业范畴。
“从人与人的通信来讲，用户需要有更好的体验，3D视频、虚拟现实这样的应用需要更高峰值的带宽。”杨超斌，“另一方面，如果我们将5G的应用范围从人与人的通信拓展到与物相关的通信，带来的诉求就会完全不同，比如要求极庞大的联接规模、极低的端到端时延。所有的这些问题都不是今天的网络所能解决，需要有一些革命性的技术。”
“5G可以将信息的通信、信息的处理、信息的存储、信息的应用组合起来，提供一整套更好的集成在一起的解决方案。”他补充道。
华为提出了三个“Everything”的未来趋势和5G发展驱动力，获得了业界广泛的认可。它们分别为“Everything on Mobile”，即人们希望希望一天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；“Everything connected”，即面向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；“Every function virtualized”，即5G技术天然支持虚拟化，虚拟化的结果之一将导致大量云端存储和计算，因而超级流量和低时延高可靠的需求激增。
▌华为的5G定义
尽管业界对5G的定义莫衷一是，华为已明确将5G定义为当前技术的持续演进加上革命性技术的创新。杨超斌说，5G不单单是现有技术的演进，也不单单是纯粹的创新，它是二者的集大成者，而在某种意义上其创新性更超过了演进性。
从定位上看，一般认为2G、3G、4G系统都是服务于通信，5G既是下一代移动通信网络基础设施，更是未来数字世界的使能者，真正地变革到万物互联，服务于全联接社会的构筑。
从技术角度而言，与2G、3G、4G不同，5G并非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，在一定程度上它是一个真正意义上的融合网络，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（D2D）、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。同时，5G的空中接口和接入网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。
“华为与运营商均十分关注在演进和创新的同时保护现有投资。”杨超斌表示，华为在设计创新技术的同时将无缝融合现有技术作为一个非常重要的考虑因素，以在现网情况下支持技术上的持续发展和演进，最大化收益的同时最小化投资。
从需求评价的角度，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。杨超斌说，在容量方面，5G技术相比4G将实现单位面积移动数据流量增长1000倍；在传输速率方面，单用户典型数据速率提升10到100倍，峰值传输速率可达10Gbps；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，低功率电池续航时间增加10倍。
▌HyperService Cube解析5G体验
5G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。利用5G技术，可以实现虚拟现实对话、观看3D投影，通过5G终端设备随时随地通信交流，而无论身处室内、公共场所或是交通工具上。
华为定义了超业务HyperService Cube，甄选与日常工作生活紧密相关的15个典型应用场景，比如海量链接的物联网、垂直产业场景（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。、
此外，HyperService Cube还从三个维度明确了未来通信最关键的三个需求——时延、吞吐率及联接数，分别对应1、10、100，即1ms的时延、10Gbps的用户速率和100个billion也就是1000亿的联接。
具体而言，1ms意味着零延时和零等待，支持实时移动控制、车联网应用和通信；10Gbps数据速率带来了身临其境、类光纤速率的体验，能够支持超高清视频和虚拟现实应用以及移动云服务；华为预测，到2020年全球范围将产生1000亿联接，5G需要同时支持数十亿的应用和千亿级的互联设备，而基于物联网的特性，还要满足“永远在线”的诉求。
▌华为引领5G步伐
目前5G正处于初期研究阶段，标准化工作尚未启动。业界预计，标准研究立项（Study Item）会从3GPP R14（2016年）开始。国际电联（ITU）目前正在研究2020年及以后的IMT频谱要求，2015年WRC（WRC-15）将针对6GHz以下的频谱提出相关技术方案，到2019年，将针对6GHz之上的频谱。5G的商用部署预计将始于2020年。
早在部署了全球第一张LTE商用网络后，华为就马不停蹄地开始了对5G的研究。2009年，成立了一支团队专门从事5G工作。到今天，华为投入5G研发的专家工程师有300多位，在国内的深圳、上海、成都，以及美国、加拿大、瑞典、英国、法国、德国设立了9个5G研发中心，充分整合全球各地最顶尖的研发资源。
华为承诺在2018年前至少投资6亿美元用于5G研究和创新。杨超斌强调称，这6亿美元中不含5G产品的开发，当整个技术研究和创新完成、标准化完成，华为会有另外的开发费用预算，产品化的预算将会远远超过这个数字。
2012年，华为在巴塞罗那世界移动通信大会上展示了供50Gbps基站使用的5G原型机。2013年11月，发布5G愿景与需求白皮书。
2014年初，华为宣布在高频段无线5G空中环境下实现115Gbps的峰值传输速率，刷新无线超宽带数据传输纪录。11月4日，联合5GIC宣布启动世界上第一个5G测试床，将与其合作伙伴一起整合5G测试资源实施概念验证、外场验证，共同推进5G进程，该测试床将在2015年完工。
在由华为与全球移动通信系统协会（GSMA）、工信部电信研究院共同举办的2014年全球移动宽带论坛期间，华为宣布与俄罗斯及独联体领先运营商MegaFon签署了一份5G合作谅解备忘录，双方将为2018年俄罗斯世界杯足球赛合作建设5G实验网。同时，宣布与阿联酋电信（Etisalat）合作，为2020年世博会场馆提供5G网络保障。
▌多领域突破性进展
实现全联接世界的美好蓝图面临许多技术挑战，华为在研究创新上一直坚持投入，目前已经在5G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。
5G系统技术领域，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）。
5G将实现软空口，典型技术如新型调制多址技术稀疏编码多址（SCMA）在相同资源下复用更多用户，增益相对于OFDMA提升300%。此外，华为在抗多径全双工技术、大规模天线MIMO技术、全数字化射频技术等领域也取得了创新突破，在提高频谱效率、能源效率的同时，降低全网成本。
网络架构上，华为提出了业务定义的网络 (Service defined network)——未来5G网络架构将集连接管理、移动性管理、安全性管理和路由管理于一体，以业务为中心，以用户为中心，支撑海量垂直行业应用。同时在核心网功能虚拟化有所突破，其核心网将全面基于云架构、按需实现资源分配，实现更灵活的网络开放和应用创新，并与当前的3G、4G核心网实现无缝集成。
华为还提出了以用户为中心的No Cell的无线接入网创新架构，突破了用户与Cell绑定的传统架构，联合优选多个物理小区链路随时随地适配用户体验，有效提升有用信号、降低信号衰落和干扰。同时因上层逻辑小区唯一识别，可成功规避小区间切换，为实现5G超密度网路架构奠定了基础。
在5G基站的关键特性方面，华为已经推出了全球首款100Gbps无线传输系统原型机，实验室测试速率达业界最高115Gbps，未来总容量可按需在任意方向动态分配。其Micro 50G实现接入和无线回传一体化架构，单站支持200多个用户同时高清4K视频通信，支持百万传感器联接。其100G按需小站内置高低频模块，语音数据接入以低频为核心频段（小于6GHz）、高频作为扩展频谱，支持更大的数据接入，高频可同时按需作回传；小站目前支持最大100米覆盖距离。
▌构建5G生态系统
为推动5G技术发展和生态系统的形成，华为已与全球20多所大学建立伙伴关系，并积极与欧盟METIS、ITU、中国IMT-2020和3GPP等组织展开合作。
华为与欧盟及产业界各方共同推动5G公私合作联盟（5GPPP Association，5G Public-Private Partnership Association），并成为董事会成员；参加由设备商、运营商、高校和科研机构联合发起的欧盟第七框架计划（FP7，Framework Programm7）项目“构建2020年信息社会的无线移动通信领域关键技术”（METIS，Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society），该项目是H2020（Horizon 2020）计划下的5GPPP网络基础设施大型研究项目。
同时，作为英国5GIC创始成员之一、中国5G研究国家项目的发起者之一，华为积极参与项目的制定、规划和执行。
在推动全球5G产业进程上，华为与产业界进行了广泛对话，并组织了5G@Canada、5G@Europe系列高峰会议，与来自欧盟、通信设备商（包括爱立信、阿朗和诺基亚等）、欧洲领先移动运营商以及垂直行业伙伴共同研讨5G未来趋势和产业发展前景。
“5G的成功必须建立在全球生态链健康发展的基础上，走开放创新、广泛合作的道路。华为将不遗余力，利用通信行业的技术储备积累和持续创新共同推动这一进程。”杨超斌说。
来源：中国通信网
