专访大唐电信集团副总裁陈山枝：5G将使万物互联
2015年，中国《5G无线/网络技术架构白皮书》发布，5G 在2020年之后有望大规模商用的前景已然确立。
相较2G、3G、4G移动通信技术，5G这一新的通信革命将让物联网变得触手可及。
5G传输速度更快、接入密度更高的技术特点，使得这一技术可以被广泛应用到高速铁路的稳定通信、工业4.0中高速流水线下的个性化生产、任意角度的赛事转播等多重领域，将目前的移动互联扩展到“万物互联”。
在专访中，既是通信专家，也是“中国制造2025”信息通信设备专家组组长的大唐电信集团副总裁陈山枝向《第一财经日报》描绘了一幅以5G通信为基础的物联图景。
5G将把人人通信扩展到物物互通
《日报》：作为新一代移动通信系统，5G所具备的哪些特点奠定了其在移动互联网和物联网发展的基础技术地位?
陈山枝：从3G到4G，移动通信主要解决的是人与人、人与物之间通信的问题，而到了5G，还包括物与物的连接以及工业控制与智能制造，为实现这个巨大的改变，5G需要为人与人、人与物、物与物的广泛连接提供更快的带宽速率、更短的端到端业务时延体验。
大唐电信集团高度关注和重视5G应用场景和关键技术指标的研究。与前几代移动通信系统相比，5G系统支持更多的应用场景、具有更多的技术指标要求，但不同应用场景可对应不同的技术指标要求，例如移动互联网应用场景下需要满足移动数据业务爆炸性增长所需的更高速率和更高流量密度，大连接物联网应用场景下需要满足海量终端接入的要求，低时延高可靠物联网应用场景下需要满足极低时延和高可靠的要求。5G的最关键技术指标体现在速率、流量密度、连接数、时延这四方面。
我们可以想象一下，未来的移动宽带应用场景，在体育场馆和繁华商业街等热点区域，每平方公里流量密度超过数十Tbps，每个用户的峰值速率能够达到数十Gbps以上;在未来的智慧城市中对建筑和桥梁等基础设施进行监控等低速物联网应用，在1平方公里范围内，有超过100万个设备的连接;而未来的车联网或远程作业，需要端到端的传输时延仅有1毫秒，可靠性达到99.9999%。这对于每个人和物来说，是信息通信技术跨时代的变化。
在更高速率、更大容量、更低时延的5G网络上，人们可以进行虚拟现实应用与物联网、机器人和工业控制技术的有机结合;精密的远程操控、全息影像数据传输为人们带来了360度立体的浸入式感受。5G虚拟现实、5G智能车联网、远程遥控、紧急救援……这些常出现在科幻电影里的高能片段，已不再是梦。
(国际电信联盟ITU的 5G路线图)
按照国际电信联盟(ITU)目前安排，全球5G标准化工作计划于2020年完成。在2015-2018年期间，主要进行技术研究和需求论证，ITU将在2018年开始征集标准提案，2020年正式完成5G全球标准并发布。
大唐电信集团基于自身关键技术研发优势和基础，在5G关键技术指标方面进行深入研究。目前来看，我们能够实现的5G关键技术指标完全达到甚至超过了ITU对5G的愿景描述。一旦5G技术得到应用，会给用户带来更好的体验。
5G包含六大标志性技术
《日报》：具体而言，在未来的移动互联网和物联网发展中，5G可能有哪些标志性的技术和应用场景?
陈山枝：目前我国针对5G技术的应用场景分析，基本可以归纳为四类：连续广域覆盖(如无缝的宽带移动互联网)、热点高容量(如体育场馆)、低时延高可靠(如车联网)和低功耗大连接(如工业控制)。
能够满足以上需求的第五代移动通信系统的技术路线正在快速收敛，大规模天线、非正交多址接入、超密集组网、低时延高可靠、高频段通信、灵活频谱共享等关键技术已经成为5G的标志性技术。在以上技术方向中，大唐在前4个方向已经取得重要技术突破，处于国际领先水平。
特别是在大规模天线技术上，大唐在多天线理论和产业方面有首屈一指的积累和优势，从3G到4G，再到5G，大唐始终引领着多天线技术的发展方向，并得到了工业界的认可。其中，大规模天线使用多天线技术充分发掘空间资源，提升传输效率和系统容量，已经成为5G公认的关键技术方向。
(大规模天线技术应用场景)
非正交多址接入技术主要是用来突破正交多址接入技术的容量极限，最大限度地利用日益稀缺的频谱资源。大唐提出的自主创新的PDMA图样分割多址接入技术，能够普适地应用于5G系统的典型场景，目前，大唐正在开发PDMA技术的原型系统，将于2016年初向业界进行PDMA技术的多场景应用验证。
5G将解决热点高容量的关键问题
《日报》：热点高容量是移动互联网业务应用的重要场景，未来要用怎样的5G技术来解决?
陈山枝：要实现热点高容量应用，关键是要掌握支持热点和室内高速数据传输的小基站超密集组网技术。
传统的宏蜂窝基站塔在提供大面积覆盖方面表现出色，而小型基站的部署则提供一种更具成本效益的解决方案，小基站密集部署可发挥高频段、高密度组网、大容量、小覆盖、低成本的独特优势。目前，LTE-Hi小基站密集组网技术成为5G研究的重要方向，预期5G的基站数量相比当前网络提升10倍以上。
大唐在2012年就提前启动了3.5GHz频段LTE-Hi小基站的研究，在2014年召开了“LTE-Hi标准技术与产业发展研讨会”，独家发布了动态TDD、U/C分离等特色技术，引领了小基站的未来热点应用。在5G超密集组网研究中，大唐提出了以用户为中心的超密集组网架构和新型干扰管理、新型移动性管理、接入/回传链路联合设计等关键技术，并仿真验证了超密集组网的性能增益。
5G将解决车联网的关键问题
《日报》：车联网是大众关注的物联网重要领域，未来5G技术在车联网上会有哪些应用?
陈山枝：要实现车联网系统应用，关键是要掌握5G技术中的低时延高可靠技术。
从车联网应用看，当前车联网技术主要包括Telematics和V2X两大类，前者主要提供远程信息服务及管理，而V2X则主要通过短距通信技术提升环境感知能力，改善车辆主动安全。
在具体应用中，车联网要解决车车协同环境下的诸多通信难题。比如，在车车协同环境下车辆换道、跟驰时如何实现危险辨识、预警和辅助驾驶，在无信号交叉口如何实现车车协同条件下车辆避撞控制，车路协同环境下如何通过信号灯控路口对车速进行自动引导等。
大唐在国内率先提出利用LTE-V技术作为支持未来汽车智能化、网联化的关键技术，来满足未来V2X应用乃至自动驾驶的需求。
2014年6月，大唐率先研制出全球第一台LTE-V车联网设备。2015年4月，在南京亚太智能交通论坛期间，大唐进行了基于LTE-V技术的车联网应用系统社会道路实景演示，在社会道路环境下展示了包含9辆车和3个路测节点的智能交通应用，这也是国内目前唯一一家提供社会道路环境车路协同系统实景演示的企业。
目前，大唐电信集团正在加速推进V2X产业化进程，积极参与国内V2X示范建设工作，联合产业链各方，推动开展V2X示范应用和规模试验，拓展面向自动驾驶的5G创新应用，如辅助驾驶、车队自动驾驶等。
实现“5G引领”要突破三个短板
《日报》：中国无线移动通信发展经历了3G“追赶”到4G“同行”，将实现国家提出的“5G引领”的跨越。您认为5G“引领”意味着什么?我国如何实现“5G引领”?大唐在5G上如何布局?
陈山枝：我认为，5G引领不仅包括技术标准和系统设备的引领，还包括核心芯片、关键器件等基础工业以及车联网和工业控制领域的同步应用，这三个方面同步突破才能称之为5G全面引领。
实现我国5G引领的战略目标，需要采取技术突破、标准引领，产业领先、率先示范，产业带动、突破瓶颈的整体战略。
在技术突破、标准引领方面，国内学术界和产业界经过多年积累，已经具备系统全面创新的能力。在5G核心技术上取得突破，是取得5G引领地位的基础。基于技术创新，形成具备先进性的关键方案，把握标准方向并掌握话语权。在业内领先、率先示范方面，我国需要在进度上领先，率先启动技术实验，提升国际影响力。在突破瓶颈、产业带动方面，我认为5G引领的最终目标是通过产业和市场的带动，突破核心器件和关键应用领域。当前我国通信产业仍存在核心芯片和关键器件的短板，需要突破。另外拓展5G的应用场景，做到车联网、工业控制的同步应用，可为5G未来的发展开拓更大的空间。
大唐作为国内移动通信领域的领军企业，针对5G做好了由技术到标准到产业的全面布局，为我国在5G全面引领提供关键支撑。我们拥有这样的科技自信，也源自于我国在TDD领域取得的重大突破。
TD-LTE的成功无疑为TDD的后续发展增强了信心，截至2015年6月底，我国TD-LTE基站占全部4G基站比例超过75%，用户数占全部4G用户比例超过85%。
我认为，在5G中，相比FDD，TDD将发挥更加重要的作用。实现“5G引领”的关键点在于依托我国在TDD领域长期积累的技术和产业优势，在5G中进一步深入研究TDD的特色技术，实现突破与创新。
可以预期，面向5G，TDD传输方式将获得全球移动通信业界更多的关注、研究以及商用。
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