隨著人們觀看高清視頻的頻率越來越高，以及運營商拓展垂直市場、進軍物聯網的需求日趨凸顯，現有的LTE網絡已經無法滿足市場不斷增長的需求。為此，華為提出了全新的4.5G概念(4.5代移動通信技術).

目前，中國三大運營商仍在加緊部署4G網絡。而從2009年個LTE網絡誕生至今，全球已有112個國家部署了331張4G網絡。盡管歐洲、日韓和美國的運營商和相關機構已經開始進行5G研究，但預計5G的正式商用要到2020年。


面對至少5年的機會窗，華為認為，推4.5G既可以保護運營商的投資，同時還可以幫助運營商積極拓展垂直市場、物聯網等領域。

4.5G預計在2016年商用

“4.5G核心是4G的演進，它并不是革命性的，而是在4G基礎上的技術演進。”華為無線網絡業務部LTE產品線總裁王軍表示。

據其介紹，相對于目前美歐、中國、日韓等國家大量部署的4G網絡而言，4.5G網絡將在帶寬、網絡容量、時延等方面獲得提升。具體來說，可以實現隨時隨地的100Mbps(兆比特每秒)連接速度，網絡時延將從目前4G的幾十毫秒縮短到10毫秒，并能支撐300億量級的連接數，從而支撐人與物之間的連接，以及部分物與物的連接。

眾所周知，通信技術從1G到4G的變化都是革命式的。在2G時代只能打電話；到了3G時代可以上網瀏覽網頁，看一般的視頻；進入4G時代則可以很流暢地觀看高清視頻。那么，4.5G時代人們能做些什么呢？

“簡單舉一個例子，就是支持4K的分辨率高清視頻。”王軍說。據了解，隨著人們在移動終端上看高清視頻的頻率越來越高，支持1080P(分辨率1920×1080)的手機已經成為主流，而支持2K、甚至4K(分辨率3840×2160)的手機已經出現。4K大約需要40Mbps的傳輸速率，而4G百兆的帶寬已經不能滿足單用戶數十兆甚至上百兆帶寬的需求，所以只能依靠4.5G.

此外，物聯網包括車聯網、遠程醫療等為代表的應用對網絡低時延越來越苛刻的要求，如車聯網、智能駕駛等需要10ms(微秒)以下的時延，而當前4G端到端60ms以上的時延并不能支持物聯網的發展。網絡需要進一步減少從接入網、核心網到傳輸網的處理時延。

事實上，對于華為而言，做4.5G是經過深思熟慮的結果。“我們做4.5G為了更好地保護運營商的投資，因為現在全世界百分之五六十的運營商都已經建設了LTE(移動通信長期技術演進網絡)，但是它們建設了LTE之后非常迷茫，5G的標準已經開始制定了，目前能夠看到的5G的商用時間是2020年，也許在中國晚一點，到2022年，在這么長時間里面，4G的投資能不能得到保護，所以在這個階段，2016年到2022年這么一段時間內，我們推出4.5G，是對運營商在4G投資的一種保護。另一方面，運營商通過4.5G的網絡部署，能夠拓展它整個業務范圍，因為4G還是以人和人的連接為主，到4.5G人和物的連接，物和物的連接，像我剛才講的LTE-M，智能家居，遠程控制，遠程醫療，這些業務都能拓展，它能向垂直行業，而不僅僅賣個數據，賣個語音，而是能夠向垂直行業去發展，這個對運營商的業務拓展來說，也是非常好的。”王軍表示。

在華為的規劃里，4.5G網絡預計將在2016年開始正式商用。“未來4.5G，一定會在2016年在某一個大城市，某一個高端的運營商，能夠率先實現4.5G的商用。至于國內的整個發展相對于海外可能會有一定的滯后性，當然也不排除，中國某一個運營商，對4.5G技術非常感興趣，在這塊先拔頭籌，但是不管怎么，技術已經準備好了。”王軍表示。

圍繞4.5G做大產業

從4G過渡到4.5G，有業內人士擔憂是否可以在國內的TD這兩種制式上直接升級。

對此，王軍介紹道，現在制式還分FDD(頻分雙工)和TDD(時分雙工)，FDD是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和傳送，中間用保護頻段來分離接收和傳送信道。而TDD則在上行和下行通信使用同一頻率信道(即載波)的不同時隙，用時間來分離接收和傳送信道。FDD在海外應用非常廣，TDD在中國移動，中國移動一個運營商相比海外有非常多的國家的站，應用也非常好。到4.5G時代就是LTE，我們不需要區分FDD還是TDD的技術，4.5G是TD的演進，到未來，真能夠實現YLTE，4.5G就實現這個。

“在華為公司FDD和TDD是兩條產品線，在4.5G是一個工作組來統一負責，也就是它是YLTE。從技術發展也是支撐的。”

同時，這種升級并不會讓運營商帶來過多的設備采購支出。“從投資上來說，我們是希望通過4.5G能夠限度地保證運營商在4G上面的投資可持續性。”王軍表示，在4.5G上，因為我們的空口是兼容的，我們所有技術都是反向兼容前面的技術，所以對于它的投資是非常大的保護，也許它會為了實現新的功能，會加一些為了實現這個功能的硬件，也許為實現這個功能，會買一些實現這個功能的軟件，但是目前整體的投資是得到保護的，那么它通過一些新增的小部分投資，來拓展它整個垂直行業。

從目前來看，包括愛立信、諾基亞、阿爾卡特朗訊，對4.5G的技術都有期待的。王軍認為，因為這個對于大家來說都是一個好事情，特別是對運營商來說，既能保證4G投資，又能對垂直行業進入帶來非常大的機會，對大家來說都是好事情。

“我們其實在很早之前就開始研究相關的4.5G的技術，同時我們跟業界的很多，包括跟我們的伙伴，包括運營商，我們都密集跟他們在探討4.5G合作的應用。”王軍表示，未來也可能不叫4.5G，有別的名字，但很顯然業界都會走在技術演進的路上。

對于華為而言，在首次提出4.5G的概念之后，更重要的是圍繞4.5G能夠把產業做大。“我們現在在自己寫標準，自己在創造技術，新的技術，自己賣產品，從而引領產業發展，同時我們希望有更多的設備商，像我們一樣的設備商和運營商，我們一起圍繞4.5G能夠把這個產業做大，因為這個產業真正能夠給客戶，能夠給我們的運營商帶來發展，帶來整個產業的一個擴大。”

趨勢

4.5G改變未來

救護無人機

荷蘭代爾夫特理工大學工程系的學生亞歷克·莫蒙特研制了一款可攜帶去纖顫器的救護無人機，能夠快速飛抵心臟病發作的患者身邊，以免錯過拯救生命的時機。歐盟每年有大約80萬人心臟驟停，只有8%的人幸存。造成如此低的存活率的主要原因在于應急部門需要大約10分鐘的響應時間，而心臟驟停后大約4到6分鐘便會導致腦死亡和最終的死亡。救護無人機能夠用最快的速度將醫療器材送到周邊12平方公里內的患者身邊，將存活率從8%提高到80%。這款無人機的原型引起了應急部門的興趣，包括阿姆斯特丹的應急部門，有希望在5年內打造一個應急無人機網絡，覆蓋整個荷蘭。

這些對于當前的2G/3G/LTE的網絡都有非常大的挑戰，可以說是無法完成的任務。

首先基于當前的無線網絡，整個端到端的時延需要50ms甚至更多，無法做到遠程實時操作，而基于4.5G的端到端時延能夠達到10ms，這使得遠程的實時控制成為可能。

另外，4K的超高清視頻回傳需要隨時隨地40Mbps的帶寬需求，當前LTE網絡需要建設更多的站點才能滿足這個要求，而4.5G通過空口技術的提升，融合更多載波等方案就能解決這樣的挑戰。

車聯網

車聯網應用，對于交通管理部門最重要的目標是預防交通事故的發生，減少傷亡、損失。美國公路交通安全管理局(NHTSA)發現，包括“左轉輔助”和“交叉口移動輔助”在內的V2V(Vehicle to Vehicle)技術，每年可以預防59.2萬起車禍，拯救超過1000人的生命。通過V2V系統可在每秒鐘交換10次位置信息，如行駛方向和速度。如果發現任何左轉車道上的危險車輛，其他司機會收到警告信息，及時進行制動。

類似的應用對于無線通訊網絡提出更高的要求，具體的來說，就是端到端的時延。以一個60km/h的汽車來說，50ms的時延制動，汽車將開行達1m，而10ms的時延制動，汽車開行僅僅16cm，這將大大降低事故發生的概率。

而對于用戶來說的下一階段的車聯網將是自動駕駛/無人駕駛。將來車車之間會相互通信，500m范圍內，車車之間會相互發送信息，將自身的運動狀態通知其他車輛，便于周圍車輛相應作出反應，例如兩車將要并入同一個車道，或者前方將有交通擁堵等等。通過車車之間的通信和道路系統提供的輔助信息，以及路況、地形等信息，使得車輛得以自動駕駛，做到車、路、人、環境真正統一和融合。這些需要4.5G的LTE-direct，更低的時延等技術來支撐。

救災

現在每個人都有手機和智能手環等智能穿戴設備，但是手機、手環都有明顯的局限性，一個是依賴現有的2G/3G/LTE網絡的覆蓋信號，而無線信號會有衰減的問題，例如如果從室內到基站之間有多個墻的情況，2G/3G/LTE將會沒有信號覆蓋。另外手機、手環的一個問題就是耗電快，無數的影片和事實都說明在救災場景，終端的待機能力的重要性。

窄帶M2M是4.5G的一個關鍵技術，這個技術能夠提供比2G/3G/LTE更好的穿透能力(深度覆蓋能力)，可以穿透倒塌的建筑殘骸直到地下。這樣，通過窄帶M2M的信號能夠很快定位受災人員，如果配合手環的功能，還可以將生命體征傳遞到搜救人員。另外基于窄帶M2M的芯片具有低功耗的優勢，甚至可以保持多達10年的待機能力。這種芯片價格也會非常便宜，低至1~2美元，這樣可能這個芯片會被廣泛應用。基于這樣的技術廣泛應用，整個無線網絡的連接數目也將成倍增加。