为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?

为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?

还有两年就要普及5G网络制式标准了,好像中国和美国互相争抢5G的领导权特别凶,能不能介绍一下为什么5G的领导权这么重要?5G能给我们带来什么好处?和5G相关 查看全部

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全球第一个5G标准发布 2017年12月21日,国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上,5G NR首发版本被正式宣布冻结并发布,比之前计划的发布时间提前了半年时间。此次发布的5G NR版本是3GPP Release 15标准规范中的一部分,首版5G NR标准的完成是实现5G全面发展的一个重要里程碑,它将极大地提高3GPP系统能力,并为垂直行业发展创造更多机会,为建立全球统一标准的5G生态系统打下基础。

为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?在5G标准制定过程中,中国运营商、设备商的占据了主导地位。中国信通院副院长王志勤表示,中国一直位于全球5G产业第一梯队,是标准的总设计师之一。据中国移动方面透露,公司共向3GPP提交了1000余篇有关5G空口标准化提案,总计160余万字。5G 标准第一版分为非独立组网(Non-Stand Alone,NSA)和独立组网(Stand Alone,SA)两种方案。非独立组网做为过渡方案,以提升热点区域频宽为主要目标,依托 4G 基地台和 4G 核心网工作。独立组网能实现所有 5G 的新特性,有利于发挥 5G 的全部能力,是业界公认的 5G 目标方案。为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?根据 3GPP 的推进时间表,5G 独立组网(SA)标准将于 2018 年 6 月份实现功能性部分的冻结,并于第三 季完成整体标准的冻结,届时 5G 全球标准的第一版本将正式确定。预计至 2035 年 5G 将在全球创造 12.3 万亿美元经济产出,预计从 2020 年至 2035 年间,5G 对全球 GDP 增长的贡献将相当于与印度同等规模的经济体。5g标准谁制定(中国) 在刚刚结束的3GPP RAN1 87次会议的5G短码方案讨论中,经过艰苦卓绝的努力和万分残酷的竞争,以中国华为公司主推的Polar Code(极化码)方案,成为5G控制信道eMBB场景编码方案。这是通信史上举世瞩目的成就,而这个成就必将载入史册。为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?短码的讨论分为控制信道和数据信道,各公司从性能、实现复杂度,以及可行性等角度对几个候选编码进行了全面的分析。会议的讨论异常激烈,几乎所有的公司都参与其中,其中华为公司的提案支持公司有59个之多。而即便是凌晨,关注编码方案的与会者仍然爆满,只能站在一旁关注着这场没有硝烟的“战争”。编码和调制是无线通讯技术领域最核心的内容,华为人通过自己的努力,在面对以美国公司为首的LDPC阵营挑战下,虽然在长码方案竞争中惜败,但在关键的短码中,华为优化的更好的Polar码却赢得了最终的胜利,让自家推出的Polar Code(极化码)方案成为了成为5G控制信道eMBB场景编码方案,这绝对是历史性的的一刻,这意味这以后的5G领域,这个标准就是世界的标准,意味这以后全世界的5G技术标准将由中国公司制定。为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?回顾中国通信发展史,3G挤进国际标准圈,4G利用TD弯道超车,5G试图引领世界。这就是这几年发生的巨大变化。中国通信人通过不懈的努力,取得了一系列工程技术上的成果。TD-SCDMA技术虽然不够成熟,但它使得中国通信技术第一次跟上了世界的脚步。而TD-LTE技术的发展,中国通信技术第一次成为了世界的主流技术之一。然而需要看到的是,其中的核心长码编码Turbo码和短码咬尾卷积码,却不是中国原创的技术。在5G推广方面,中国是公认最积极的国家,没有之一。华为是最卓有成效的企业,首个5G贡献奖就给了华为,华为三年前就做出了下载速度115Gbps的5G试验网,请注意是G不是M。现在,中国华为公司主导的Polar码最终打破了这个天花板,这既是中国在基础通信领域多年精心研究的回报,也是中国在通信技术领域综合实力不断提升的写照。一切成果的取得都不会一帆风顺,Polar码面对着以美国为首LDPC阵营的强大竞争,长码方案讨论时几票之差惜败。而在短码的争夺中,进一步优化的Polar码王者归来,赢得了控制信道短码的胜利。估计高通要惊出一身冷汗了。我们都知道高通目前在无线通讯技术领域的实力可以说是强大的过分,导致全世界,特别是国产厂商这方面都要看其脸色,说的难听点是在向高通交保护费,那到底谁才能打破高通的在无线通讯技术领域的垄断呢?其实很明确,谁主导5G的标准就能打破高通的垄断。5g标准有哪些 1、5G空口物理层与其他各层的关系1)总体架构如图1所示,5G空口由Layer 1(物理层)、Layer 2(第二层。即媒介接入控制层)、Layer 3(第三层。即无线资源控制层RRC)组成组成[1]。其中:(1)Layer 1是UE(用户5G终端设备)与5G无线网络之间的接口,Verizon的TS V5G.200系列标准对5G的Layer 1进行了规范;(2)Verizon接下来将要发布的TS V5G.300系列标准将对5G的Layer 2、Layer 3进行规范。为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?图1 Verizon的5G无线接入空口协议架构[1]具体地,Verizon的TS V5G.200系列标准目前共有4份,分别为:(1)TS V5G.201: “Verizon 5G Radio Access (V5G RA); Physical layer – General description”(物理层总体描述)[1];(2)TS V5G.211: “Verizon 5G Radio Access (V5G RA); Physical channels and modulation”(物理信道与调制)[2];(3)TS V5G.212: “Verizon 5G Radio Access (V5G RA); Multiplexing and channel coding”(复用与信道编码)[3];(4)TS V5G.213: “Verizon 5G Radio Access (V5G RA); Physical layer procedures”(物理层流程)[4]。其中,上述后面3份5G无线接入空口标准相互间的关系如图2所示。为什么中国和美国都在抢5G的领导权?目前5G标准是谁在制定?图2 5G物理层标准之间的关系[1]2)协议栈低层向高层提供的服务SAPs(业务接入点):上文图1中,位于最底层的Layer 1向上层提供数据传输服务,Layer 1与Layer 2之间通过传输信道来传送“如何通过空口来传输信息”,Layer 2与Layer 3之间通过不同的逻辑信道来传送“信息是何类型”消息[1]。物理层的功能:为了向上层提供数据传输服务,Verizon对5G无线接入空口的物理层所应具备的功能进行了规范:(1)传输信道的误码检测并反馈至更高层;(2)传输信道的FEC(前向纠错)编码/解码;(3)混合式ARQ(自动重发请求)的软性结合(soft-combining);(4)编码传输信道的速率适配(面向物理信道);(5)将编码传输信道映射至物理信道;(6)物理信道的功率加权;(7)物理信道的调制与解调;(8)频率同步与时间同步;(9)无线特性测试并反馈至更高层;(10)MIMO(收/发端多天线)处理;(11)发射分集;(12)RF(射频)处理[1]。2、对5G空口物理层的总体描述TS V5G.201对5G空口的物理层(Layer 1)作了总体描述。下文介绍TS V5G.211、TS V5G.212、TS V5G.213这3份Verizon的5G空口无线接入标准的主要内容。1)多址接入在Verizon所规范5G无线接入空口物理层中,上行与下行的多址接入技术均是基于具备CP(循环前缀)的OFDM(正交频分复用)。而且,如果采取TDD(时分双工)机制,则可支持以半双工模式运行。另外,还可支持单个成员载波达到最大100 MHz的物理带宽。一个资源块的时间长度为0.1毫秒,其中包含12个子载波,每个子载波的物理带宽为75 kHz。一个无线帧的时间长度为10毫秒,由50个子帧组成,每个子帧的长度为0.2毫秒(10÷50=0.2)。基于子帧,可实现对于数据传输链路方向(上行或下行)的动态配置。其中,每个子帧均可配置成下行控制/数据与上行控制/数据的如下四种组合中的任意一种:(1)含有下行控制信息与下行数据信息的一个子帧;(2)含有下行控制信息、下行数据信息与上行控制信息的一个子帧;(3)含有下行控制信息与上行数据信息的一个子帧;(4)含有下行控制信息、上行数据信息与上行控制信息的一个子帧。Verizon所规范5G无线多址接入技术可支持模拟波束赋形,而且还可以实现根据移动性支持的需求对波束的指向进行动态配置。另外,在进行MIMO传输时,支持作数字预处理。下行方向支持最大8根天线的MIMO配置,从而可支持最大8条流的多层下行传输(每个5G用户终端处理最大两个流)。此外,也可支持每个5G终端最大处理两个流的多层上行传输。还可支持多个(最高可达8个)小区的上行与下行数据的汇聚[1]。2)物理信道与调制TS V5G.211标准对5G空口的下行物理信道及上行物理信道分别作了定义,还描述了5G空口物理层物理信道的特性、物理层信号的产生及射频调制[2]。总体看来,TS V5G.211标准确定了:(1)物理信道结构、帧格式、物理资源元素等;(2)调制映射方式(BPSK、QPSK等);(3)上行及下行的物理共享信道;(4)上行及下行的参考信号;(5)随机接入信道;(6)主/备同步信号;(7)上行及下行的OFDM(正交幅度调制)信号生成;(8)信号加扰、调制及上变换;(9)上/下行时间关系(Uplink-downlink timing relations);(10)层映射(Layer mapping)及上行/下行的预编码。Verizon所定义的5G空口下行物理信道包括:(1)xPDSCH(5G无线下行物理共享信道);(2)xPDCCH(5G无线下行物理控制信道);(3)xPBCH(5G无线下行物理广播信道);(4)ePBCH(5G无线下行物理扩展广播信道)。Verizon所定义的5G空口上行物理信道包括:(1)xPRACH(5G物理随机接入信道);(2)xPUSCH(5G无线上行物理共享信道);(3)xPUCCH(5G无线上行物理控制信道)。此外,5G信号的类型已被Verizon分别定义为“参考信号”及“同步信号”。5G无线射频信号(包括上行信号与下行信号)的调制技术,可从QPSK、16 QAM、64 QAM这3种里面灵活选择。3)复用、信道编码与交织TS V5G.212标准对5G空口的传输信道、控制信道数据处理(具体包括复用、信道编码与交织)进行了规范:(1)信道编码技术;(2)物理层(Layer 1)及MAC层(Layer 2)控制信息的编码;(3)交织;(4)速率适配[3]。Verizon所规范的5G无线物理信道编码技术包括:(1)咬尾卷积编码(Tail biting convolutional coding);(2)LDPC编码;(3)Turbo编码(此为可选方式)。4)物理层工作流程TS V5G.212标准对5G空口的物理层流程特性,明确了:(1)同步流程(包括小区搜索流程及时间同步);(2)功率控制流程;(3)随机接入流程;(4)与下行物理共享信道相关的流程,包括CSI(信道状态信息)反馈报告;(5)与上行物理共享信道相关的流程,包括5G终端探测、HARQ ACK/NACK检测;(6)物理共享控制信道流程,包括对共享控制信道的指配/分配;(7)波束捕获流程[4]。


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alreadygone 编辑专家

网络设备

中国企业的5G技术创新之所以能不断取得突破性的成果,在全球通信标准上占有一定的“话语权”,在很大程度上得益于中国企业对技术创新的大力投入和发明专利积累。截止2018年6月14日,根据ETSI上声明数据统计,由华为、爱立信、三星、夏普、因特尔等10家企业声明5G标准专利达5401族;在5G新空口领域,累计声明标准专利总数高达5124族;在5G新核心网领域,累计声明标准专利总数为277族。其中,我国的华为公司声明的5G标准专利共1695族,在5G新空口领域1481族,在5G新核心网领域214族。

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科技科普促使人们养成理性思考和理性处理事务的习惯——凯腾聚知。

1.技术焦虑症

发展适度应用技术是国际普遍共识。

但传统上我们在技术应用上一直比较落后,弯道超车伪理论,造成民间和政府对新技术有一种病态的焦虑。从而导致很多不成熟的技术在国内充当白老鼠角色。

例:

3D技术遍地开花;

CAD技术中Catia V5曾经在国内一年更新了7个版本(R5升到R12),而从R12升到R18用了大概7年,现在V5开始要升V6,又有一批中国企业要交高额费用作白老鼠。

2.发展不平衡,基础设施投资是唐僧肉

电信是经营性国家公共基础设施,3家国企垄断,但基础设施没有实行统一布局规范。

地区经济发展不均衡造成2G,3G,4G技术并存;2G设施即将去淘汰。4G基础设施大批量使用只有5年左右,又面临更新。

各企业国有资源不共享,于是乎基站基础设施建设成了唐僧肉,重复投资是常态。

5G基础设施建设是一块新的唐僧肉,所有在电信软硬件设施处于独占地位的外资企业都在期待这块唐僧肉尽快上场。

用垄断高额价格,进行白老鼠实验,最后技术,市场发展越快,中国企业和市场反而是最大受害者-----用最高的价格搭建破坏国内企业的坟场。

5G搭建越晚,越有利于内资企业达成适用技术水平的目标,实现市场与国内关联企业发展基本适应的局面。

3.投机资金充裕

不完善技术迅速迭代攫取高额利润的投机行为充斥国内市场,造成国内游资投机资金大量豪赌。


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pqud05c0f8 编辑专家

制定通信标准首先要看国家实力,这是政治、经济、技术实力综合体的较量,历来强大的市场和研发投入是标准实力提升的强劲后盾。今天中国已经是全世界第二大经济体,发展速度领先世界各大国,在诸多领域越来越有发言权,这是中国5G技术走向世界最坚实的基础。


中国电信运营商的实力今非昔比。中国移动是全世界用户量最多的电信运营商,中国电信、中国联通也位居世界电信运营商前列,在世界电信业有着巨大的影响力。中国4G基站数占全世界4G基站数的60%。在5G的标准化组织中,中国电信运营商也扮演了重要角色,两位来自中国移动技术专家出任3GPP RAN工作组以及RAN1工作组副主席。


中国通信设备和手机制造业近年也有了较大发展。全世界绝大部分手机由中国生产,中国企业承建了全球数百个电信网络建设。目前,世界十大手机品牌中国已经占据7席,国产手机技术也达到世界一流水平。越来越多的通信设备制造商、手机厂商及芯片等相关企业积极参加3GPP标准制定工作,当前注册参与3GPP 5G标准讨论工作的中国企业就高达23家,这些企业都舍得投入大量资金进行5G新技术开发。


国家实力、电信运营商、通信设备商、手机厂商以及芯片厂商等企业高投入研发扎实积累,帮助中国在5G标准的制定中赢得了更多的话语权。


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you1344 编辑专家

数码产品

5G时代,中国在通信领域迎来巨大突破。以华为为代表的中国企业成功把polar code推进3GPP标准成为 5G 控制信道的技术方案,这是中国公司力推方案首次进入基础通信框架协议领域。在5G技术创新及标准制定上中国力量之所以能够扎实推进,不断取得突破性的成果,并在全球通信标准上逐步拥有“话语权”并最终引领行业,在很大程度上得益于中国企业在技术创新方面的大力投入。当前,世界上排名前四通信设备制造商有:瑞典的爱立信,芬兰的诺基亚,中国的华为以及中兴通讯,中国力量占据半壁江山。

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weixin_3r654129 特聘专家

数码科技爱好者

目前的五g标准并非只有一个厂商,或者说只有一方势力在,而是多方联手制定的一个标准,主要参与者是中国的华为,以及美国的高通,未来5g网络技术在未来的社会生活中,占据的比重非常大,而且未来采用一个万物互联时代的到来,到时候5g的地位会进一步提升,掌握核心技术,也就掌握了先导性。
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