下一个十年：移动通信的变数与展望【2】

　　二、移动通信技术会发展到第5代，将在通信密度、时延方面有质的突破

　　(一)5G主要解决通信设备密度与流量密度问题

　　IMT-2020(5G)推进组于2014年5月发布的《5G愿景与需求白皮书》里可以看出，移动互联网与物联网的发展是未来移动通信发展的两大主要驱动力，将为5G提供广阔的前景。一方面移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频、移动云等更加身临其境的极致业务体验。这将导致移动流量的超千倍发展。另一方面物联网扩展了移动通信的服务范围，面向2020年及未来，移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等将会推动物联网应用爆发式增长，数以百亿/千亿计的设备将接入网络，实现真正的“万物互联”。

　　白皮书给出了几个数据，预计到2020年，全球移动终端(不含物联网)数量将超过100亿，其中中国将超过20亿(笔者估计目前中国至少超过了12亿)，全球物联网用户将超过500亿，其中中国将超过100亿(目前估计5000万)。以2010年流量为标准，2020年全球数据流量将增长200倍，其中中国将增长300倍，热点城市如北京、上海将增长600到1000倍，当然流量增长是指数级的，到2030年预计全球流量增长为2010年的2万倍。

　　按照上述未来移动通信需求愿景，下一代移动通信主要解决两个密度问题，第一个是设备接入密度，同一小区内接入更多的设备，不能如2002年某中部地级市那样，过年的时候因为打工回家的人太多，以至于系统容量崩溃，开机无法使用。第二个是流量密度问题，不仅仅能够使用，还能够使更多的设备以更快的接入速度使用流量。当然，要实现更多接入设备前提是物联网广泛应用，设备中的SIM卡接入时延更低，真正的融入到工业应用中去，这就涉及到第三个问题，时延问题(业务质量与体验)。

　　(二)5G技术革新首先来自天线技术，其次是调制技术

　　如果把通信技术(无线部分)分解的话，基本上可分解为信号编码、信道编码、调制解调、天线四个部分。从一代到二代，主要在信号编码上变革(控制信道分离也有较大变动)，二代中的GPRS应该是信道编码技术的重要演进。三代移动通信技术码分多址(CDMA)是调制解调技术的突破。四代LTE重要技术特征是多载波正交频分复用(OFDM)，本质上还是调制解调技术革新。

　　按照某专家报告所说的，前三个方面技术已经接近极限，天线技术存在较大的提升空间，因此5G的技术革新会在天线技术上有重大突破。

　　笔者自己了解到其实调制解调技术还有提升空间，大概下一个十年能提升4-6倍。但技术进步带来的频谱效率进步无法达到5G需求愿景所描述的千倍以上能力提升要求(速率、密度、时延各10倍以上提升)，因此专家们普遍盯上了空闲的高频谱资源(如3.5GHZ段，甚至到6GHZ段)，因此更多的高频资源、更高的频谱利用效率共同组成下一代移动通信的技术革新。

　　“多流汇聚”也会是未来移动通信技术的革新重点。华为在本次通信展旁边的酒店里办了个移动专场展览。其中就形象的演示了未来“多流汇聚”带来的多网络资源的高效利用。上面提到TDD和FDD可以通过多载波聚合方式实现混合组网，那么有没有可能将4G、3G、2G甚至WIFI也融合在一起呢？

　　“多流汇聚”正是解决不同制式不同网络的融合问题，形象的来说，该技术应用后，当客户经过4G覆盖区域时，可以享受100MB的移动带宽，当进入4G和3G重叠区域时，由于双网络资源的叠加，可以享受110MB的移动带宽(假设3G带宽10MB)，当同时进入4G、3G、WIFI覆盖时，可以享受210MB的带宽(这里假设WIFI带宽是100MB)，当走出重叠区域时，自动释放回到初始的情况。这绝对是一个对运营商有利的理想技术。要知道众多数量的网络并存会造成巨大的投资与管理资源浪费，比如中国移动前几年为了应对3G不利竞争局面，开展了大规模WIFI建设，简单估算就会得知，WIFI的投资效益会低到一个瞠目结舌的水平。