近日，華為主推的PolarCode（極化碼）方案被國際無線標準化機構3GPP，確定為5G eMBB（增強移動寬帶）場景的控制信道編碼方案在業界引發熱議，同時也讓用戶真切地感受到：5G時代要到來了。

　　在美國，運營商AT&T和Verizon都開始了5G網絡實驗，預計該網絡將于2020年正式上馬。對于5G，恐怕大家最熟悉的還是網速的提升，不過該技術可沒有那么簡單，下面我們就列舉了關于5G技術你不得不知的5個問題。

　　1. 5G帶來的可不只是網速的飛升

　　在網速方面，5G將比現有的4G快上10-100倍，這就意味著未來我們能享有4Gbps的超高網速（這也是5G得名“沒有光纖的光纖網絡”的原因）。

　　AT&T網絡架構部門副總裁漢克解釋道，網速的突飛猛進主要得益于運營商開放更多的無線信道和毫米波技術（信號傳輸距離縮短，網速加快）的運用。此外，小型基站的運用提高了網絡的覆蓋率，數據的傳輸和交換距離也變得的更短。

　　漢克認為5G帶來的不只是速度的提升。實際上，對于用戶來說更重要的是5G在網絡容量上的提升，它可以承載更多的設備。隨著物聯網建設的深入，未來聯網設備會變得越來越多，從辦公室的安防系統到車上的廣播都會成為5G網絡中的一員。預計到2020年，聯網設備的數量會有爆炸性的增長，你的衣服、運動配件、大橋，甚至身體都會成為網絡中的一環。

　　作為分析公司Recon Analytics的創始人和5G網絡專家，恩特納表示：“隨著物聯網革命的不斷推進，5G網絡未來將成為數十億設備的堅強后盾。”

　　2. 網絡架構煥然一新

　　Gartner專家沙瑪表示，除了速度快和低延時，5G網絡還有很強的向下兼容能力，因此在對其架構的改造上，研究人員可以有更大的自主權。

　　“5G無線網絡將加入類似Cloud RAN（云端無線接入）的全新架構，本地化的微數據中心將會崛起，它們可以支持如工業物聯網網關、高清視頻緩存和轉碼等基于服務器的網絡功能。此外，對全新拓撲協議的支持讓5G可以更好的管理較為分散的異構網絡。”沙瑪說道。

　　“5G網絡在基站建設上將會有突飛猛進的發展，”恩特納說道。“眼下我們還不知道未來會采用何種無線數據傳輸技術，許多人在這個問題上產生了分歧。”

　　3. 前期實驗正在進行中

　　除了此前提到的AT&T和Verizon，許多公司也已經開始了5G網絡的測試，其中包括阿爾卡特朗訊、愛立信、富士、諾基亞和三星。

　　除了這些老牌電信設備商，還有許多科技公司也盯上了5G技術帶來的商機。谷歌（微博）最近就收購了5G網絡技術公司Alpental，以推動毫米波技術的進步。微軟也開始利用電視的空白頻譜進行測試。此外，Facebook發起了一項開放式計算計劃，未來它將成為Internet.org的一部分，并為貧困的發展中國家提供網絡支持。

　　4. Wi-Fi技術暫時還沒有大的突破

　　雖然未來幾年5G技術將得到長足的進步，但我們熟悉的Wi-Fi卻沒有這份待遇。漢克認為業界在這方面犯了個大錯，畢竟兩種技術未來還會繼續共存，Wi-Fi技術的進步也不能被忽略。不過，恩特納表示，業界也考慮到了Wi-Fi，但5G的主要任務是承載未來幾年內逐步上升的聯網設備，而不是在家里與Wi-Fi協同工作。

　　“5G非常重要，因為現有的網絡設計已經無法承載未來龐大的設備量了。”恩特納說道。“現在的情況大大超出了10年前的預期，我們需要找到有效的解決方式。”

　　5. 美國不會成為首個部署5G網絡的國家

　　除了美國運營商，日本的NTT Docomo也已經開始了5G網絡的測試，此外，韓國則很有可能在2018年平昌冬奧會開幕前正式上馬5G網絡。因此，在5G網絡的建設上，美國并沒有走在最前端，真正能最先體驗這一技術的是亞洲國家。

　　延伸閱讀

　　一個老華為人眼中的5G前路

　　俗話說，“狡兔三窟”，當年破產的北電網絡吃過賣掉WCDMA業務的大虧，華為卻在5G通信技術方案上“三箭齊發”，押寶的其中之一——Po-lar碼方案終于脫穎而出，美國時間11月17日凌晨，首次入選世界5G標準。

　　不同于前幾代技術，諸侯割據，全球5G將統一標準，未來形成“一統”天下。實際上，全球統一標準的目標在3G時代就已經提出，但是3G分裂成為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三個標準，在4G時代由于高通放棄UMB，中國與歐洲在TDD標準上達成妥協，因此全球統一標準將有望得以實現。

　　恰恰通信領域金字塔尖不是設備制造能力，不是商用能力，而是標準，掌握了標準就掌握了全球話語權，高通之所以是第三代移動通信的霸主，因為它開辟了一種通過專利收取許可費的商業模式，而成就這種模式的就是其3G時期研發的CDMA技術。4G時代采用了OFDM技術，擺脫了前者的絕對掌控，建立了一套新體系，這讓行業重新洗牌，格局發生改變。這種改變多發生在中國，華為則是典型代表。在此基礎上，近日，高通的LDPC與華為的Polar碼方案，一前一后成為5G標準編碼方案，前者主要是數據信道，后者是控制信道。

　　一時間外界有了“華為拿下5G時代”的說法，華為自身的新聞稿措辭卻極為低調謹慎，我個人看來外界確有誤讀，Polar碼方案毋庸置疑讓華為在5G時代擁有更多話語權，成為華為漸進演化之后的新角色標簽，但這僅是5G標準的初級階段——編碼階段，離5G標準最終確定還有很長路要走。

　　專利持久戰

　　我千禧年入職華為，離職之前，我一直從事無線通信研究工作，從3G到4G，十幾年時間，經歷了華為和通信行業的跌宕起伏，對此領域有著深刻的感情。

　　華為再次成為行業焦點是，一周前，在3GPPRAN187次會議關于5G控制信道編碼的討論中，華為的Polar碼方案戰勝來自美國和法國的兩個公司方案——美國的LDPC和法國的Turbo2.0方案，成為5G控制信道eMBB場景編碼的解決方案。

　　由此引發了外界的誤讀，“碾壓高通”、“全球5G標準，中國定”……這種誤讀背后有著獨特背景，華為1987年成立，到現在近30年了，從白手起家到全球最大的通信設備制造商，某種程度寄托了中國人實業強國的夢想。

　　而華為在1G、2G、3G時代，都是模仿大公司產品，從交換機到2G、3G技術，這些年，任正非一直不斷地強化研發創新，吸納同行的頂尖人才，經過漸進演變，4G時代的華為，在外界看來已然可以和西方對手平起平坐了。

　　近期華為連續在知識產權方面頻頻動作，先是與壟斷性質的高通達成了專利的雙向許可，又與蘋果公司達成雙向許可并實現盈利，接著又對三星發起了專利訴訟，這一系列的事件，在公眾心中產生了一種印象，就是華為在4G的知識產權上已經與西方平起平坐了。在這中間我發明的SFR和sOFDM技術起到了關鍵作用，單就4G核心技術而言，可以說華為已占了絕對優勢，但由于華為在創新價值判斷、人員素質等有不少差距，所以外表看起來，與西方打成平手。

　　時間回溯到2009年初，北電破產，該公司曾是加拿大著名電訊設備供應商，彼時恰好是華為的擴張期，而北電的破產多少也有華為擴張的影響，北電破產后，一方為谷歌，另一方為愛立信、蘋果等多家公司，最終北電專利資產被拍出45億美元的天價，花落后者。北電Fellow童文、朱培英等無線通信的頂尖研究人才，被華為吸納，彼時華為給了他們很大的權限及地位，整個北美研究所都由其管理，而且華為的無線研究創新及標準體系都由他們牽頭，也就是在那一年，3G大行其道、4G尚在襁褓，童文他們開始5G技術的研發。華為早前不善于技術研發，任總說我們是游擊隊，頭上裹著白毛巾、手里拿著把鋤頭，就開始鬧革命。童文等一大批人才的加入，使華為的此種狀態，大有改觀。

　　2009年前后至今，華為籌備5G技術布局已七年有余，時間周期頗長，但這又符合行業特點，華為索性把5G技術的研發和創新交給了童文，他現在的title是IEEEFellow、華為5G首席科學家。

　　5G研發隨著華為的各種條件的改進而推進，創新擁有華為本身很好的資源，資金也非常充足保證，任總也非常有遠見，他對創新的重視程度，隨著業務發展逐漸不斷強化。起步時做產品，而后涉足預研性工作，然后每個產品線成立了單獨的預研部，再后來研究方面成立了2012實驗室，緊接著，不斷從競爭對手處把人才聚集過來，2013年華為曾宣布將在5G研究和標準兩個階段投入6億美元，其中并不包含產品開發階段的投資，不可謂不大手筆。

　　如今華為的運營商業務、企業業務和消費者業務，都發展的不錯，大家對華為有進一步的期待，希望它在產業發展上起到領導性作用，Polarcode方案是華為在主導標準制定方面的嘗試，同時也取得了一定的發言權。

　　5G前路波折

　　全球5G正在喧囂中推行，先是在4G落后的日韓，非常積極投入5G，然后中國也變得積極，歐美雖然比較理性，但也怕中日韓搶了先機，可以看到整個世界上5G標準爭奪大戰愈演愈烈，在編碼階段，中國華為的Polarcode方案競爭對手，主要包括以美國公司為首的LDPC，法國的Turbo2.0方案，其中美國高通推LD-PC方案，被確定為5G的中數據信道的編碼方案。

　　一般情況下無線通信技術每十年更新一代，移動通信技術上幾代的情況是，1G不太成功，3G有很多國家投資都未收回，而2G、4G都非常成功，我認為十年更新一代并不太合適，如果15年更新一代的話，或許每一代都會比較成功。而且通信產業如今有點“為賦新詞強說愁”的意味，由于周期長、政治因素以及產業發展決策鏈條太長，導致上到國家政府下到企業做事的工程師，沒有一個很好的全局觀，而且往往是從上而下的決策推動，不是從市場需求上傳導出的創新更迭。

　　現實的問題是，早在2009年通信專家就坦言，移動通信基礎領域的創新，遲遲難有大的突破。從1G到2、3、4G，之前是有充足的技術儲備，但都在更迭過程中幾乎用光了，而到了5G卻幾乎沒有技術儲備了，似乎無路可走，這讓華為的角色轉變難題逐漸凸顯，長久以來，華為都處于模仿和跟隨的技術創新模式，而如今不僅中國沒有了“被模仿者”，全世界都沒有，而華為成為了世界老大的同時，也被外界寄予了領導產業前行的領軍者期望，要給產業指明方向，這也正是任正非今年的一次講話中提及的“華為進入了無人區”，任總感到迷茫的一個佐證。

　　據了解，所謂“三箭齊發”，華為此前發布的5G方案里，Polar碼并非唯一也非其中排列最靠前的技術，華為發布三個技術方案，其中第一位是成倍提升頻譜效率的多址技術SCMA（SparseCodeMultipleAccess）、第二位是空口波形技術F-OFDM（FilteredOFDM），第三位才是Polarcode技術。

　　Polar碼并不是華為原創技術，Polar碼是于2008年由土耳其畢爾肯大學ErdalArikan教授首次提出，這是世界公認的非常好的技術方向。ErdalArikan教授在MIT取得博士學位，在那期間，美國人RobertG.Gallager博士是他的博士生導師，而RobertG.Gallager博士于1963年提出的LDPC碼（一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼），兩個發明者有著師徒之情，這便是高通主推的LDPC與華為的Polar碼之間的淵源，除此之外，華為原創的前兩項技術，我個人也并不看好。

　　如今，業界的共識是5G在2020年商用，對于這個時間表，我認為是比較激進的，最大的困難是缺乏核心技術儲備。編碼這塊，由于LDPC和Polar碼業界已經研究多年，是最靠譜的。但是比起4G時代的Turbo碼，進步并不是很明顯。多址方面流行的NOMA技術，前不久我已經從信息論的層次上證明沒有增益，而另一個火熱的mMIMO技術的成熟度也很差。

　　我的觀點是，如果沒有基礎理論和核心技術的突破，難以形成一代通信系統。當然，通信標準并不是單純的技術問題，其中商業競爭和政治博弈也起到非常大作用。5G在各方力量的推動下可能會按照既定時間表推出，但是如果技術上不成熟最終會在市場上敗下陣來。ATM和WiMax的失敗就是很好的例子。我個人長期從事基礎理論和核心技術的研究，在3G和4G時代已經有豐富的成果，對后續的理論和技術發展已經獲得了實質進展。我兩年前提出的多級軟頻率復用技術，可以讓系統容量提升30%，是一個非常大的突破，在其他方向上也已經獲得進展，會逐漸向業界發布。原創技術轉化為實際的生產力的周期很長，風險很大，但是我會闖一下。