物联网的本质是以物为核心，而不再是网为核心。物联网行业的需求和5G技术发展将互为促进、互为依托，这是我们的机会，也是我们的挑战。
ICT领域的热词之一当是5G。今年国际电信联盟发布了5G的愿景和需求，我国也宣布在2020年实现中国5G商用，5G已然渐行渐近。5G与4G相比，最大的“和而不同”就体现对移动互联网的“加倍”支持和物联网的“慷慨”支持上，这需要从空口技术、网络架构等方面实现革命性创新，其中空口技术是重中之重。随着5G标准工作即将在2016年启动，在这“节骨眼”上， 5G空口技术成为业界关注焦点。
三大新空口技术获进一步验证
对于每一代移动通信来说，空口技术都相当于“王冠上的明珠”。5G的应用将空前繁荣，需要达到对移动互联网体验的突破性进展，并支持物联网的发展，对空口技术的新要求是能够支持更加复杂多样场景。
新空口技术要满足全频段移动互联网和物联网的众多差异化需求，包括新型多址SCMA技术、新型多载波F-OFDM技术、极化码Polar Code技术及全双工等。而选择最重要的度量是在提升频谱效率的同时提升灵活性和应变能力，正如三国王弼所说“用无常道，事无轨度，动静屈伸，唯变所适”。
“5G新空口是统一框架，在提升频谱效率的同时实现灵活可配制，它包括很多关键参数，比如帧结构、调制方式、信道编码等等，针对不同的应用场景可以实现不同的参数，形成一个最优的解决方案满足场景需求。”工信部电信研究院通信标准研究所所长王志勤提及5G新空口的重要性时指出。
展讯5G研发高级总监潘振岗认为，一方面5G需求变得非常多样化，除了传统移动宽带，更多的需求来自垂直行业的物联网需求，评估准则和业务状况都已大相径庭。另一方面，可利用的资源/条件也不一样了，过去多年无线通信的发展已将无线频谱的资源都用得差不多了。未来需要开垦“蛮荒”地带如高频段，或充分利用边角料如Gap Band，物理层新空口技术大有用武之地。
而在众多的新空口技术中，到底“花落谁家”，显然还需要时间给予答案。而在不久前落幕的由Altera、西安电子科技大学、友晶科技主办，华为、英特尔、展讯赞助的第一届5G算法创新大赛，提供了一种新的可能。此次大赛采用的三大新空口算法都是重要的5G候选技术，包括SCMA、F-OFDM、Polar Code。经过历时半年多的比赛，共有30支队伍进入决赛，其中20支队伍荣获5G算法创新大赛一、二、三等奖，13支队伍荣获“优秀算法仿真设计奖”和“优秀FPGA实现奖”。王志勤作为本次大赛评审组组长，对此次大赛给予高度评价，她说：“5G标准工作即将在2016年启动，此次大赛在短短半年的时间里，来自高校的选手们实现并验证了SCMA、F-OFDM和Polar Code三大5G新空口技术的性能，并在算法设计和FPGA实现等方面表现出强大的创新性，殊为不易。本次大赛体现出产学研紧密的合作，这有助于推动5G标准研究和产业化的进程。”
标准考虑先进性和可实现性
5G标准化的工作将在明年紧锣密鼓地进行。王志勤表示，5G愿景的大方向比较明晰，业界对于到底使用什么样的关键技术已有一些共识，但还在商讨和评估过程中。明年一年将对主要的技术形成判断，待真正形成标准会在2018年。
“至于选择哪些技术成为标准，要考量两个方面：一方面，要验证这些技术的性能与原有技术相比，有大幅提升。另一方面，这些技术在复杂度和成熟性上来说达到一定程度，是产业界可应用、可实施的。”王志勤表示，“本次大赛对这些技术应用在标准中的推广起到了很好的作用。”
关于大赛作品王志勤进一步解释说，“SCMA组在低复杂度的译码方面，提出了一些国际性创新型的技术方案，包括树剪枝、输入门限、概率计算等算法，这种算法有效降低了译码的复杂度，在实施层面也已达到了700Mbps的吞吐率成倍大于同等空口资源下的LTE速率。F-OFDM组在滤波器性能、复杂度简化以及在最优保护带设计方面，取得了很好的效果，展示了F-OFDM可高效支持5G灵活空口的能力。在Polar Code方面，不仅有实现纠错性能优于LTE采用的turbo码，有通过创新算法使编译码时延小于0.1毫秒，还有的实现了高达300Gbps的吞吐率，这个速率刷新了业界原有纪录。”
华为无线网络首席战略官余泉也指出，明年整个业界都会进入标准的定义阶段，这次算法大赛某种程度上为5G标准的候选技术做了很好的验证。
5G系统是ICT领域的又一场蟠桃大会，各路“神仙”均在积极备战。不仅华为提出了自己的5G新空口技术，在国际上已做出重大贡献；中兴、大唐也都提出了自己的空口技术。据悉，目前华为基本上完成了大部分可能的5G技术筛选和技术研究，也在实验室完成了这些技术的验证，并且在成都建立了全球第一个基于5G候选技术的多用户的外场，这一外场已取得超出业界预期的结果。展讯已经成立了专门的5G研发团队，在核心技术、系统方案设计方案都进行了精心的布点，在专利战略、标准化推进、技术原型验证都制定了详细的里程碑计划。业界关注如何将国内企业的空口技术“统一”，这也将为推动全球采用统一的5G标准铺路。
5G释放物联网应用潜力
在5G连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四大场景中，前两者主要满足未来的移动互联网业务需求，后两者主要面向物联网。随着物联网应用不断提速，以及5G技术的演化，两者的“融合”将激发无穷的“涟漪”效应。
而技术的突破势在必行。王志勤认为，针对物联网多样化场景，具有挑战意义的关键指标来划分为两个：一是低时延高可靠性场景，主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求，这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求，应尽可能降低空口传输时延、网络转发时延及重传概率，为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证；另一个是低功耗、大连接场景，如智慧城市、智能电网等，在此条件下海量的设备连接、超低的终端功耗与成本是该场景面临的主要挑战。
5G将推动物联网应用进一步向“据高点”挺进。余泉提到，汽车未来的发展方向是无人驾驶，需要毫秒级的时延，现有的技术没有办法满足，5G将使其应用扫清障碍。而工业4.0和智能制造等都需要依托5G的技术，提高生产效率和经济价值，5G将进一步推进其应用深化。
这也将引发商业模式的变革。Altera副总裁、通信事业部总经理Francis Chow指出，5G是下一代的无线网络，它可将数据速率提升1000倍，所连接的设备将增加1000倍，将会为我们带来更丰富的功能和更多的收益。然而，要真正实现5G，必须解决诸多技术和商业模式的挑战。
“物联网的本质是以物为核心，而不再是网为核心。物联网行业的需求和5G技术发展将互为促进、互为依托，这是我们的机会，也是我们的挑战。” 余泉最后提到。如果说5G是延续性创新，但5G和物联网的融合将是催生“破坏性创新”的土壤，谁会在这一领域一飞冲天，谁又会黯然退场，一切都充满变数。 
