展望一下未来万物互联的全联接世界，车联网、自动驾驶、远程机械控制、VR（虚拟现实）等原本看似不可能的事情，都将有望从梦想照进现实。而实现这一切联接的一个重要基础，就是面向2020年及未来商用的第五代移动通信技术5G。
毫秒级的时延、高于10Gbps甚至超过100Gbps的用户速率、提升100倍的联网设备数量、大幅提升频谱效率、实现1毫秒时延等等，是人们对于5G网络性能的期待。而在这些美好愿景真正实现之前，全球移动通信产业界还将面临诸多巨大挑战——5G标准如何制定？潜在的关键技术会有哪些？目前业界在5G研发方面有哪些突破性进展？对此，华为Fellow、华为5G首席科学家童文博士在接受专访时为我们进行了详细解读。
华为Fellow、华为5G首席科学家 童文
业界共识：统一标准意义重大
随着5G研发大幕已经在全球开启，包括欧盟5GPPP、中国IMT-2020(5G)推进组、韩国5G论坛、日本5GMF等5G研究组织已经开始在5G愿景、需求、目标、能力、关键技术、标准化和频谱等方面进行了大量前瞻性研究。而在5G研发的众多维度中，标准制定无疑是重中之重。
对于5G的商用时间表，业界普遍认为5G将有望在2020年左右投入商用。据了解，5G标准将在3GPP的框架下来进行定义，根据3GPP路标：5G标准的第一个阶段将在2018年冻结，第二阶段将在2019年底冻结，2020年5G将开始商用。
目前，业界在5G标准制定方面已经达成普遍共识，希望最终能够形成一个全球统一的5G标准。回顾移动通信技术更新迭代的历史，2G时代有两个技术标准：GSM和CDMA；3G时代有四个技术标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、Wimax；4G时代逐步归一到LTE一个标准，其2种制式FDD和TDD在技术上90%都是一样的，并且随着MBB产业的蓬勃发展，FDD和TDD将进一步融合在一起，为消费者提供更高的上网速率和用户体验。
全球统一标准的意义不仅仅在于技术本身，更重要的是在于对有效降低成本、提高广泛应用的可行性以及整个产业链的推动将起到巨大作用。“5G统一标准意味着在全球范围只要构筑一个产业链，能够快速降低产业成本，可以全球漫游，实现全球化的规模经济效益，使全社会各个行业都受益。”童文认为，无论从技术发展，还是从全球规模经济效益而言，一个全球统一的5G技术标准符合全世界共同利益，已经成为全球共识。
当然在5G标准制定过程中，不同的5G研究组织、运营商、设备厂商之间在具体的技术上可能也会存在一些分歧。“无论是私有的技术标准还是一家独大的产业格局，都不能带动市场的成熟和规模经济效应，最后成功的必然是最大的、全球统一标准的产业链。”童文呼吁，产业界应该“开放合作”，持续加大投入和创新，把精力更多地放到共同推进形成5G全球统一标准和产业发展上来，共同推动5G时代早日到来。
架构创新：网络切片满足各行业差异化需求
未来，5G究竟能做什么？在2015年的ITU会议上，已经定义了5G的三类典型应用场景：一是增强型的移动宽带eMBB，这种应用场景下的智能终端用户上网峰值速率要达到10Gbps甚至20Gbps，从而使能虚拟现实、无处不在的视频直播和分享、随时随地的云接入等大带宽应用；二是大连接物联网mMTC，要求5G网络支撑的人和物的联接数量达到100万/平方公里；三是低时延超可靠通信uRLLC，要求5G网络的时延达到1毫秒，从而使能垂直行业的应用，如智能制造、远程机械控制、辅助驾驶和自动驾驶等低时延业务。
从ITU定义的5G需求来看，无论是对上网速率、联接数还是端到端时延的要求，4G网络及其演进都无法满足。而在业界希望5G早日实现商用的同时，现阶段还有很多关键技术亟待突破。“5G需要革命性技术创新！”童文认为，“革命性技术创新才是5G，可以看到3GPP标准里最大创新的技术点就是新编码技术、新的多址接入技术和新的波形调制技术，这是移动通信技术断代的最核心的标志。因此，华为聚焦的5G技术将包括三大关键：新架构、新空口、全频谱。”
5G时代，网络需要满足各行各业的各种需求，但传统的蜂窝网和“一刀切”的模式已经不能满足各行各业对移动通信网络的不同需求，网络架构必须要创新。“新架构需要一个物理网络承载千百行业，商业驱动的端到端网络切片应运而生，以此来实现自适应空口、云化架构、自助式敏捷运营。”童文指出，通过SDN/NFV的云化架构，基于同一个物理网络实现虚拟化的网络切片来满足5G各个行业的差异化需求，已经成为业界共识。
在世界移动通信大会（MWC16）期间，华为联合德国电信发布了全球首个5G端到端网络切片样机，并现场展示了两种典型场景下的能力：1ms低时延业务和体验速率达1.5Gbps的eMBB业务，实现了机械实时控制和虚拟现实两个应用场景，它们对网络的能力要求并不一样：机械实时控制要求低时延，虚拟现实要求大带宽，但它们都是在一个物理网络上、一个数据中心、一个基站、一个频谱上实现。
一套空口：适配各类业务场景
与此同时，空口技术能否在5G时代有突破性创新，一直被业界寄予厚望，也是未来5G众多应用和美好愿景能否实现的关键。
“华为提出的新空口技术，能够实现无线空口的切片。”童文介绍说，“华为主导的5G统一空口技术能够适配各类差异化业务场景，即一套空口灵活适配各类业务需求，使频谱效率提升三倍以上。比如，传感器要求大联接，我们的空口技术就能灵活适配提供3倍以上的联接数；虚拟现实要求大带宽，我们就尽量提升频谱的效率使上网更快；做自动驾驶，我们的空口就能提升可靠性并降低时延。”
