連5G是怎麼來的都說不清楚,還好意思說自己是搞通信的?
緣起
話說小明和小紅是一對情侶。小明就職於某通信設備公司,所謂人在江湖身不由已,小明出差極多,三句話不離5G,為了這個5G出差地都快要三過家門而不入了。小紅也不曉得男朋友到底是個什麼樣的崗位,到底幹些什麼,對如此強度的出差頗有微詞。
某一天,兩人閑聊間,小紅說:你整天掛在嘴邊的5G到底是什麼東西,給咱掃個盲如何?
要是擱往日,工作已經夠累人的了,小明早就一句『說了你也不懂』給懟回去了,可是今天剛吃了大餐心情愉悅,遂轉念一想,雖說隔行如隔山,女朋友對自己的工作這麼不理解也不是滋味,順勢做做科普也是極好的,能增加交流的深度嘛。於是他摸了摸頭頂的那片地中海,稍作思忖,說道:好,今天,我們就以這個經典的哲學問題的思路來探討5G吧:
一、5G是什麼?
二、5G從哪裡來?
三、5G將向哪裡去?
小紅略不好意思:其實呢,我和同事也常常在聊天中說起3G,4G呢,只是心裡一直不知道這裡面的G到底是什麼意思,也不好意思開口問別人,這個應該是代表了某個很生僻的專用術語吧?
正好,那我們就從第一個問題開始說吧。
一、5G是什麼?
一般人一看到英文縮寫術語,總是不免心生抵觸,因為這些異域文字絲毫無法像中文那樣望文生義。其實這個G,就是英文單詞generation的縮寫,中文就是「代」的意思,5G的字面意思就是第5代移動通信。
話說通信,就跟人對話似的,至少得倆人,有人說,有人聽,這倆人還得使用雙方都能理解的語言才能正常交流,不然就是對牛彈琴,雞同鴨講。所以通信也必須遵從一套大家都認可的規則才行。
因此,2G,3G,4G也就分別指第2代,第3代,第4代移動通信標準,在這些標準的指導下,才能完成通信,並且隨著技術的進步,電話音質越來越好,上網速度越來越快。
長江後浪推前浪,4G已經夠快了,可人類的慾望和追求是無止境的。於是,對下一代通信標準,也就是5G需求就呼之欲出了。
二、5G從哪裡來?
要說明這個問題,就不得不提一個國際組織,叫國際電信聯盟(ITU
International Telecommunication Union),簡稱國際電聯。我們先看看國際電聯的自我介紹:國際電聯 (國際電信聯盟) 是主管信息通信技術事務(ICT)的聯合國機構。我們劃分全球的無線電頻譜和衛星軌道,制定技術標準以確保網路和技術的無縫互聯,並努力為世界欠發達社區提供ICT接入。國際電聯致力於連通世界各國人民 —— 無論他們身處何方,處境如何。通過我們的工作,我們保護並支持每個人的基本通信權利。
說白了,就是國際電聯上管天,下管地,中間還要管空氣,凡是和通信有關的事情,都管。國際電聯一看,4G已經全球開花,隨著蘋果喬老爺子對手機的重新定義,上網流量爆炸性增長,多少都不夠用了,這可咋辦?是時候搞一個面向2020年及以後,能近一步滿足人民群眾日益增長的流量需求的新技術了!
然而國際電聯是一個嚴謹的組織,把這個要搞的新技術叫做IMT-2020,IMT的英文是 International
Mobile Telecommunications,合起來的意思就是面向2020年及以後的國際移動通信標準。其他的俗人可沒這麼嚴謹,4G再往後不就輪到5G了么,那麼直接乾脆就叫5G得了。那麼國際電聯希望5G能幹些什麼?下面這張圖展示了一張雄心勃勃的藍圖:
也就是說,5G要滿足三角形頂點所描述的三個場景:
1、增強型移動寬頻——網速要快一些,快一些,再快一些!
2、大規模機器類型通信——不但人通信,5G時代機器也要相互通信,萬物互聯!
3、超可靠和低延遲通信——工業自動化,自動駕駛要成真了!
由此可充分見證,吃瓜群眾只是想網速更快,國際電聯卻搞出來了這3點遠超越群眾想像的5G的核心應用場景,想想也確實有用,有了5G,生活真要再便利好多。這再次證明了蘋果喬老爺子說的那句話:『消費者並不知道自己需要什麼,直到我們拿出自己的產品,他們就發現,這是我要的東西。』總之,5G的標準化就交給國際電聯來領導組織,放心,省心。
話說國際電聯就管些5G的定義和標準化的組織和成果鑒定,具體的技術活可幹不了。專業的組織做專業的事,下面輪到另一個組織出場了,那就是大名鼎鼎的3GPP。
話說3GPP的全稱是3rd Generation Partnership Project,翻譯成中文叫第三代合作夥伴計劃。看名字裡面有個3G,難道這個3GPP是搞3G技術起家的?
還真是。3GPP成立於1998年12月,當初的目標是為了制定3G技術規範,實現國際電聯提出的3G目標。要說3GPP的工作也確實有聲有色,制定的3G和4G技術規範現在都成了全球通用的標準,這下乾脆連5G技術方案的研究制定也給包攬了。
那麼3GPP是怎麼搞定5G技術方案的研究制定這項規模龐大又複雜度極高的工作的呢?這就要從3GPP的組成和架構說起。3GPP是由以下幾類成員組成的:
- 組織成員
- 市場代表
- 獨立會員
組織成員就是發起成立3GPP的7個標準制定區域組織,分別是:
- 歐洲的歐洲電信標準協會 (ETSI)
- 日本的無線工業及商貿聯合會 (ARIB) 和 通信技術委員會 (TTC)
- 中國的中國通信標準化協會 (CCSA)
- 韓國通信技術協會 (TTA)
- 美國的電信產業方案聯盟 (ATIS)
- 印度的電信標準開發協會 (TSDSI)
看著架勢,確實這3GPP的7大夥伴在全球分布,確實可以聯合起來制定全球通信標準了。看起來澳洲,非洲和南美洲似乎一個都沒有?其實澳洲有一個叫通信聯盟(ACIF)的組織是3GPP的觀察員角色,有資格在未來成為正式組織成員;至於非洲和南美洲,標準制定好了直接用就好了么!
第二類角色就是市場代表,主要是一些市場研究機構,給3GPP提供5G市場需求,功能建議等,共同推進標準的制定進程。比如在5G的標準制定上,這些機構紛紛發表自己的5G願景,路標,技術需求等, 對3GPP的技術規範制定施加影響。
第三類角色就是獨立會員,包含大量全球的通信公司,運營商,手機廠商,晶元廠商,互聯網公司,高校等等,截止目前共有582個全球獨立會員,包括我們熟知的中興、華為、移動、聯通、電信、小米,阿里巴巴,360,西安電子科技大學等等。
為什麼這麼多公司這麼積极參与5G技術規範的制定?除了技術的話語權,說白了就是為了在5G的利益蛋糕中分得一塊,怎麼分?當然是靠專利。如果擁有自己專利的技術提案得到了3GPP採納,在後續5G技術的應用中,誰用到了這個專利就得交錢。
舉個例子,美國的高通公司在3G技術上壟斷了絕大多數的專利,所有使用高通專利的手機廠商都不得不得給高通交專利費,高通是坐擁專利,躺著數錢到手抽筋,讓其他公司既恨地牙痒痒,又眼紅不已。
在5G規範的制定中,不久前刷屏的華為極化碼(Polar碼)方案已經被3GPP採納,要說中國企業主導5G標準那顯然是誇大其詞的意淫,不過也至少說明了,中國企業在5G標準化進程中,有了更多的話語權,正在發揮著越來越大的影響。
標準的制定流程其實挺複雜的,上圖看著已經比較讓人頭疼了,其實也隱藏掉了很多的細節。
首先,遵循國際電聯的5G願景和路標,在政府和其他監管機構的授權下,3GPP的7個合作夥伴,以及市場代表夥伴把5G的需求輸入到3GPP的項目協作組。項目協作組是3GPP的最高決策機構,負責技術規範的制定的管理和進程把控,還包括人力協調,財務預算等等。總之,有了項目協作組的出色管理,下面的技術規範制定組的那幫技術狂人就可以沒有後顧之憂地潛心搞技術了。
技術規範制定組把5G的技術研究工作劃分成多個小塊,分給底下的各個小的工作組分頭去忙活。這時候該那582個獨立會員發揮貢獻了,這些企業和機構爭先恐後,會提出很多很多的技術提案給3GPP技術規範制定組,經過多輪的討論,博弈,妥協,融合,有競爭力的提案被採納,多個技術點又近一步組成了一組特定的技術規範。最終一切塵埃落定,技術規範獲得內部一致認可之後,就該發布了。按照3GPP的規劃,在2018年的6月份,將發布5G的第一版技術規範。
3GPP的技術規範發布之後,7個合作夥伴,就結合各自的區域的特定需求,再按照各獨立會員的技術貢獻,加上知識產權相關信息,把3GPP的技術規範轉換成區域標準,然後提交國際電聯。
國際電聯一看:好!3GPP幹得不錯,按照這樣的標準,確實可以實現最初提出的5G需求。國際電聯的權威全球公認,3GPP擅長技術工作,這合作如魚得水,從3G到5G順風順水,大家都滿意。國際電聯於是乎大筆一揮,批准通過,5G標準正式生成(注意這將是在2018年下半年的事情)!全球各設備商可以據此造基站了,各國運營商也可以建設這樣的5G網路了!一片宏大的5G產業鏈在徐徐展開。
5G將向哪裡去?
到最後一個問題了:5G將向哪裡去?讓我們以史為鑒,看看這些年從3G到5G的發展歷程。
這是國際電聯發布的IMT發展及部署大事年表,之前說過,國際電聯是一個非常嚴謹的組織,喜歡用IMT這個叫法,IMT的英文是 International Mobile
Telecommunications,中文意思是國際移動通信。IMT-2000指的是3G,IMT-Advanced指的是4G,IMT-2020當然就指的是5G。我們看到,從國際電聯在2000年發布3G建議書以來,已經17年過去了,現在3G也還活地好好的,只是慢慢地停止增長逐步退網,所謂老兵不死,只是凋零。現在4G正如日中天,在2020年5G商用之後,幼年的5G必然首先作為4G移動寬頻的增強存在,和4G將長期共存。待5G除了網速快之外的另外兩個應用場景:大規模機器類型通信和超可靠和低延遲通信發展起來之時,才是5G的鼎盛之時,這些場景給了業界無盡的想像和期待。
然而從國際電聯的IMT發展及部署大事年表看來,大約10年移動通信會發展一代。可以肯定的是,隨著技術的發展,
5G在完成它的使命之後,也會走向終點,日漸式微。或許是被叫做6G的技術取代,或許還有更多我們今天還無法想像到的驚奇出現。尾聲
小明激情澎湃滔滔不絕地說完這麼一大段,才感到這麼久只自顧自地在舌綻蓮花,竟然沒有關注小紅到底反饋如何,遂問道:聽懂了嗎?
沒聽懂。小紅說,她的眼裡閃著邪惡的光芒:但是我喜歡你談論技術時那意氣風發的樣子,真是性感極了!
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