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第五代移动通信──也就是俗称的5G──在目前是科技领域的一大挑战，而且是一门深奥的学问；如同市场研究机构Forward Concepts总裁Will Strauss所言，在某种程度上，5G有点像是瞎子摸象，产业界仍在试图摸索出它的真实样貌。
一年一度的世界移动通信大会(MWC) 已经在西班牙巴塞罗那落幕，在此期间，我们针对5G列了十个问题，请教了几位产业分析师与市场观察家；这些产业专家包括GSMA (GSM Association)的技术总监David Hutton、国家仪器(NI)的RF通讯与软件无线电(SDR)技术总监James Kimery 。
身为推动移动通信领域技术标准化的产业组织，Hutton表示，GSMA的任务是指导产业界聚焦于“使用案例(use cased)”并开发能让消费者与企业受益的新标准：“5G的发展应该不是只单独从技术的进展演来推动。”
至 于自动测试设备与虚拟仪器软件供应商NI，在蜂窝通讯领域还算是新手，对于4G通讯以前的标准并没有太多参与；但Kimery 强调，自2010年以来情况已经完全不同，因为开发5G技术以及其原型的复杂度，让NI的软件无线电平台成为学术机构与电信设备业者在推动相关技术创新时不可或缺的工具。
问题1：新兴的5G标准将提供什么？
NI的Kimery表示，5G的三大承诺是：其一，为智能设备提供宽带数据；其二，针对汽车通讯的超高可靠度/超高速、低延迟通讯；其三，为大量连网设备提供机器通讯。
市场研究机构TIRIAS Research创办人暨首席分析师Jim McGregor补充指出：“有一些重要的5G关键组件是强化载波聚合(carrier aggregation)；与Wi-Fi、未授权频段(unlicensed spectrum)以及物联网(IoT)解决方案的聚合。”
问题2：5G能与4G相容吗？
Kimery的答案是：“不相容；目前正在讨论的技术与1G、2G与3G背道而驰。”不过GSMA的Hutton提供了更详细的回答：“因为5G并不只有一种技术，而是一套标准体系；我们认为5G将在某种程度上维持与4G的向下兼容。”
而 Kimery的假设是来自于3GPP去年秋天在美国凤凰城(Pheonix)举行的会议所达成之共识；当时该组织同意确保：
1. 6GH以上与以下的无线电；
2. 向后兼容无线电接取技术(RAT)──LTE Evolution；
3. 不向后相容的RAT──5G新RAT。
Forward Concepts的Strauss总结指出：“对我来说很明显的一点是，5G (约2020年实现)将以LTE为基础，同时基础控制逻辑将会有更多与更高的频率加入，也会有更多的频率接合(载波聚合)，以及更高的天线数量结合MIMO，以及来自基地台的定向广播(directional broadcasts)。”
问题3：我们看到很多5G试验的信息，但既然5G连标准都还没有，是在试什么？
其 实大多数这些试验都是“预商用试验(pre-commercial trials)”，焦点集中在技术的可行性与可靠度；产业界目前对5G采用6GHz以上的毫米波(millimeter-wave，mmWave)频段兴 趣越来越浓厚。“这对整个蜂窝通讯产业来说是一大跃进；”Kimery表示：“到目前为止，移动通信产业只利用6GHz以下的频谱。”
不过要实现毫米波蜂窝通讯系统仍有挑战待克服，包括需解决频道减损(channel impairments)，以及高频段的传播特性。Kimery指出，许多电信业者与网络设备供应商正在测试自家提案的系统，并收集结果。
问题4：所以关注的焦点都在于采用6GHz以上不同频段的毫米波系统测试结果；那么各家电信营运商/设备商正在测试的系统是使用哪些频率？
Kimery表示，大多数电信营运商与设备供应商都对于试验内容三缄其口；GSMA的Hutton也同意：“没错，他们都保密到家。”唯一的例外是日本NTT Docomo；Kimery表示，NTT Docomo在去年11月公布了该公司的5G试验部分细节。
根 据NTT Docomo的信息，该公司与诺基亚(Nokia)在去年10月于东京六本木的一个商业区，以70GHz高频毫米波信号，达到了超过2Gbps的超高传输速率；号称是首度在商业区进行的5G数据传输测试。此外Docomo还在去年11月与三星(Samsung)在韩国以28GHz高频信号，结合高数量天线 单元的波束成形(beamforming)以及波束追踪进行测试。
问题5：那些5G试验的结果何时才会分享出来？
Kimery表示，5G技术工作小组预定在今年3月初于瑞典Gothenburg集 会：“我们预期电信营运商与设备供应商们届时将会分享他们的数据，也就是原型设备的测试结果。”
问题6：5G标准化的时间表如何？
5G的研究阶段将会在2017年完成(约在3月份Release 14出炉时)；产业界的目标是在2018年9月完成第一阶段的1.0版5G标准定义，第二阶段则是在2019年12月完成。
问题7：第一阶段与第二阶段之间的5G会向前兼容吗？
Kimery表示，5G工作小组已经同意，产业界将维持在2018年第一阶段5G与2020年添加之未来创新的向前兼容(forward compatibility)。
问题8：5G有很多发展面向，对大多数人来说是很多不同的东西；如此一来是否让5G朝向太多方向发展？
Hutton 坦言，GSMA已经针对未来的5G标准定义了70多种不同的使用案例，从智能仪表(smart meter)、触觉因特网(tactile Internet)到虚拟现实；对强化之移动宽带通讯的技术性需求，可能与核心通讯、无延迟通讯或大量物联网设备通讯的需求不尽相同。因此排列优先级变 得十分关键，也会是第一阶段5G标准开发的焦点。
问题9：第一阶段5G将会聚焦于哪些重点？
根 据Kimery的观察，电信营运商最迫切的问题仍是快速成长的移动数据，因此因应数据的增加应该也将成为5G标准化重点；其他相关技术包括大规模MIMO (massive MIMO)、波束成形、新通讯波形与调变架构等。他认为毫米波将会是第一阶段5G标准订定的中心议题。
Hutton则并不那么确定，他认为毫米波仍有点“学术性”；他指出，虽然有部分应用将受益于如此高的频率，但：“我们需要看不同的技术的结合，”因此5G才能因应不同产业的广泛需求。
问题10：第一阶段5G标准化的成功关键是？
除了关注毫米波技术，Kimery强调，很重要的是工作小组决定一个频率，从8GHz、39GHz或70GHz，“选一个就好；”他指出：“我们能先专注于单一频率，然后再扩展到其他频率就会变得容易得多。”
编译：Judith Cheng
本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载
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