咪再狂吹5G了

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:50

1月17日，华为创始人兼CEO任正非在接受媒体采访时说：
“5G实际上被夸大了它的作用，也被更多人夸大了华为公司的成就……实际上现在人类社会对5G还没有这么迫切的需要……不要把5G想象成海浪一样，浪潮来了，财富来了，赶快捞，捞不到就错过了。5G的发展一定是缓慢的。”

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:51

一般读者较难明白
为什么作为华为的领导会这样说?

作为IT人，又怎样看?

要看，就先看5G究竟包含多少技术:

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:52

就调制、编码、多址、组网、多天线等方面看，很多是沿用老技术，而一些新技术不成熟、不可用，或者传输增益有限。

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:53

先来看编码，被热炒的LDPC和Polar，对系统效率的提升其实并不明显。据业内人士分析，其主要意义在于实现了一个理论极限，代表了人类对自然界探索的里程碑，而对实用效率的提升意义有限。
再看多址接入方面，多址是移动通信的核心技术领域，第一代到第四代移动通信（即1G到4G）分别采用了FDMA、TDMA、CDMA和OFDM技术。现在5G多址技术的主流看法是NOMA（国内外设备商的各种五花八门命名的技术都是NOMA的修改版本）。

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:54

NOMA（非正交多址接入）是NTT Docomo于2014年9月首先倡导的。其思想是发射端不同的用户分配非正交的通信资源。在正交方案当中，如果一块资源平均分配给N个用户，那么受正交性的约束，每个用户只能够分配到1／N的资源。NOMA摆脱了正交的限制，因此每个用户分配到的资源可以大于1／N。在极限情况下，每个用户都可以分配到所有的资源，实现多个用户的资源共享。
虽然理想很丰满，但经数学证明，NOMA路线的频谱效率增益严格为零。
类似情况在4G时代也发生过。
在4G标准制定中，爱立信主推的SC-FDMA作为LTE的上行多址方案，是OFDM的一种变体。爱立信宣称该方案能够降低峰均比，降低对终端功放的要求。然而，之后的研究和实践表明，SC-FDMA所带来的对导频设计的负面影响，甚至超过它的带来的好处，其综合性能还不如OFDMA简单的削波方案。但即便如此，爱立信通过自身影响力，将SC-FDMA纳入了4G通信标准专利。这种做法虽然增加了爱立信公司在4G标准的话语权，能够收到更多专利费，但却拉低了整个系统的运行效率。

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:55

再看多天线技术。5G宣传的是超多天线技术（mass MIMO）。MIMO（多天线技术）是最近20多年的热门议题，确实是有潜力的，是提高通信能力的一个方向。但通过多年研究发现，仍然难以实现从实验室到市场的实用转化，未能实现商业应用。
至于原因，其实不难理解。据业内人士分析，多天线技术最初从军事雷达领域而来，但转入民用则面临与天空完全不同的复杂地形等环境，难以控制成本就成了其商业转化的命门。

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:56

再说一下前段时间被热炒的时分双工（TDD），前段时间，有文章称“今天全世界的5G技术都是TDD技术”，然而，这种说法容易引起误会，需要说明。
5G的蓝图中，用的并不是时分双工，而是全双工。
4G时代，TDD-LTE采用时分双工，FDD-LTE采用频分双工。全双工简单的说就是集成了时分双工和频分双工的优点，实现鱼和熊掌可以兼得。
【注：TDD指上下行传输采用同一个信道，主要优势在于收发间不会产生干扰、上下行信道切换灵活等；FDD采用两个独立的信道可以同时进行数据传输，主要优势在通信速度高、抗外部干扰性能更好等。】
只是，全双工同样停留在实验室，无法商用。因此，仍然只能拿老技术——时分或频分双工凑合着用，而无法取得实质性突破。
所以，在这些关键技术上，现在所谓的5G的技术升级没有传说中的那么神奇，很多新技术增益有限、或尚不成熟难以实用，部分专利甚至在技术上有“开倒车”之嫌。

定風波 · 發表於 2019-1-25 01:18:57

以频谱资源来说，5G准备用1个G左右的带宽。要知道，GSM（中国移动的2G网络）整个移动才5M带宽，3G是20M带宽，4G是60M带宽。
以此前爱立信的极限测试，网速的确惊人，测出高达20Gbps数据传输速率，但用了800M带宽。
因此，不谈细节，光看网速快慢，意义并不大。当前5G条件下的高网速，很大程度上要拜大带宽频谱所赐。
这样，问题就来了。低频点频谱非常珍贵，直接划拨800M带宽实在太奢侈。在国外，这样的黄金频率堪称天价，运营商对此必须三思而后行。
那么，如果现在要部署5G，就必须用高频。
但高频的覆盖能力差。低频率（2G使用的频率段）的频谱资源衍射能力能够覆盖数平方公里，而高频率（比如Wifi使用的频率段）的频谱资源衍射性通常不会超过一个20平米的房间。也就是说，用黄金频率建1个基站，其覆盖范围可以媲美用高频建N个基站。
实际上，美国的5G频谱选的就是高频。
2018年11月15日，美国联邦通讯委员会（FCC）召开美国首次5G频谱拍卖会，开启28GHz毫米波5G频谱（27.5-28.35GHz频段，共计850MHz）拍卖。此前爱立信的测试也是在15Ghz这个点上前后开辟800M的宽度，即14.6到15.4Ghz之间的宽度。这些频段资源超过了过去无线通信已经使用过的频段的总和——当然，过去是在中低频率频段，而5G只能动用高频率频段。
现在5G使用高频、采用毫米波小基站的发展路线，问题就在覆盖很差，这将使最终覆盖结构非常“感人”。按照现在宣传的传输速率的标准，5G要覆盖目前全球4G覆盖的区域，基站数量至少是4G的5倍，也就是1500万至2000万个5G基站。