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移动产业的下一件大事——5G，即将准备走出实验室了。尽管预计要到2020年才会开始部署商用服务，但接下来的几个月将超越研究阶段，陆续展开一连串的原型展示、现场测试以及建立标准等移动。
定义3G和LTE标准的3GPPP将从12月启动5G标准制定工作，首先将为6GHz以上频谱建模信道性能。许多公司已经对于关键的性能指针有了初步的想法，例如采用新的空中接口标准。最终标准预计将在2018年定案。
业界将从2016年初开始进行现场测试，并为即将在韩国举行的2018年奥运(2018 Olympics)逐步展开部署——预计这将成为首次完整公开展示5G网络的先期标准版本。
诺基亚(Nokia Networks)无线系统研究总监Peter Merz表示，“我们将2015年视为5G从研究迈向标准化的转型期，”该公司如今已经发展出完善的5G空中接口概念了。
截至目前为止，有关5G网络的展示一直局限于各自独立的技术。但在明年二月的全球移动通讯大会(MWC)上，预计供货商将展示多种5G技术，不过目前这些技术有许多仍在实验室阶段。
5G预计将提供一连串的新功能，包括高达10Gbits/s或20Gbits/s的最大数据传输速率，特别是针对人口密集的都会区。它可以作业于30-300GHz的毫米波(mmWave)或厘米波(cmWave)频率范围，以及支持低至1毫秒或几百微秒延迟的机器对机器(M2M)网络，从而为工业自动化带来新功能。这种新功能特色还可支持各种不同的应用范围，甚至包括软件定义网络(SDN)与网络虚拟化。
Merz指出，正如5G规格的多样化一样，空中界面必须具备一定的灵活度，才能应用于广泛的毫米波与厘米波频率范围。他认为，5G技术应该根据：
·利用非成对频段的正交频分多任务(OFDM)波形与接取方案；
·3-40GHz范围的频段；
·灵活的参数设定与动态时移，打造弹性化上行/下行链路；
·在服务需要低延迟时，控制可快速传输讯号至终端的信道。
Merz并补充说：“它还必须具备向下兼容性，因为你并不希望被自已现在做的决定所限制。”
几家主要的基地台供货商正着眼于欧洲METIS计划，开始规划有关空中接口的更多新想法。此外，有些营运商也提出了自家的看法。
“例如大家都在思考的概念车设计，而且也知道这并不会是最后的结果，因为这只是一个以促进5G为导向的发展过程......‘魔鬼就藏在细节里’，”Merz说。
5G应用的频段分布与接取技术。
Source：METIS
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Massive MIMO瞄准5G、LTE与Wi-Fi
5G标准预计也将采用‘大规模多输入多输出’(Massive MIMO)技术，在尽可能降低干扰的同时大幅提高流量密度。该技术采用数十到数百个微型天线，用于建立并操纵信号波束。
“至于如何利用芯片级设计控制所有的天线以及部署收发器，还必须进行大量的研究，”Merz说。
工程师们已经为LTE网络着手研究一种利用8-16根天线的MIMO版本，为需要使用多达250根天线的5G网络铺路。他补充说：“我们已经与Mitsubishi携手打造3.5GHz原型，同时也与NTT Docomo合作展开波束控制的研究。”
先进的Wi-Fi同时也是5G服务套件的一部份，“目前已有几项利用Massive MIMO的计划正在进行中，”英特尔(Intel)毫米波计划资深总监Ali Sadri表示。
“其中一项是WiGig的延伸——着眼于‘多用户MIMO’(MU-MIMO)的IEEE 802.11ay。”Sadri说，“我们一直致力于为短距离接取以及回程/去程网络打造128个元素以上的大型数组 ……透过60GHz频带的非直视传输(NOL)，以1 Gbits/s的传输速率实现长达400公尺的距离。”
许多5G的功 能将从现正不断完善中的LTE网络发展而来。例如，LTE正从MIMO的研发中取得更高的峰值速率。Nokia以及其他业界厂商均同意，2020年以后的 通讯将结合一系列现有技术与发展中系统，包括LTE-A与Wi-F，以及专为满足新功能要求而开发的新技术，例如支持因特网、机器与扩增实境(VR)的 虚拟零延迟等。
现有的移动技术无法达到2020年以后市场所要求的功能，需要后续的更多研究才能打造高性能的5G环境。
Source：Nokia Networks
未 来的LTE版本将支持新的邻近服务(proximity service)，并作为5G规划低延迟特性的前导。此外，目前正与韩国电信(Korea Telecom)合作进行场测的Merz表示，针对所谓机器类通讯的低成本LTE版本也进展良好，该功能还将成为2017年初商用化LTE Release 13h的一部份。
更重要的是，诺基亚已经与德国慕尼黑的广播业者合作，针对使用LTE提供地面电视信号进行测试。Merz说：“有许多很酷的事情正在酝酿中。”
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5G虚拟服务平台
研究人员们并致力于让5G网络更易于管理，能够更灵活地作为一种让电信业者与第三方部署新服务的平台。例如，目前欧洲5GPPP的一项新计划目标就在于打造这种基于SDN与开放API的功能。
大约有45名工程师在日前召开了‘5G新型无线多服务自适应网络架构’(5G NORMA)小组的第一次会议。5G NORMA计划负责人Simone Redana表示，他们的目标是在未来的30个月内提出一项结合原型与展示的端至端网络架构。
Redana指出，“我们需要一个灵活且能因应不同服务需求的5G网络架构，涵盖从宽带接取到低延迟机器控制等范围。”Redana同时也是诺基亚在慕尼黑的无线研究实验室负责人。
NORMA的计划目标还包括为5G定义SDN控制器。同时，该计划也将为‘多租户’(multi-tenancy)技术铺路，让多家电信业者以及第三方都能透过虚拟化接取共享一系列的网络硬件。该计划将采取一种基于部份云端运算服务(利用开放API)的做法。
“无线电以及硬件和软件都将因应空中下载(over-the-top；OTT)应用的需要，为用户提供服务。”Redana指出，“尽管还必须进一步提高服务质量，但已经有一些电信业者从这项网络服务中看到了机会，而其他的电信业者仍相对较保守。”
5G NORMA小组将从不同的层面提供架构概念、展示与原型。预计在未来的12-18个月内就会提出首项提案，不过，该计划还只是目前在5GPPP积极进行的 十多项计划之一。5GPPP是欧盟(EC)于2013年12月成立的5G技术重点组织，目标在于推动欧洲的5G研究与全球合作，从而促进欧洲在2020年 的5G目标与未来的无线通信基础设施。欧盟并已为其投入7年18亿美元的资金。
NORMA将从欧盟以及多家赞助单位获得8百万欧元的支持，目前约有30名工程师全职投入这项计划。赞助单位包括Alcatel-Lucent、NEC与诺基亚等OEM、荷兰电信(Deutsche Telekom)、Orange与西班牙电信(Telefonica)等电信业者，以及来自德国、西班牙与英国的大学等。
编译：Susan Hong
本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载
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