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5G在2020年前后商用,與萬(wàn)物移動(dòng)互聯(lián)同步,因此向際鷹認(rèn)為,4G的演進(jìn)非常重要,但全新的革命性技術(shù)對(duì)5G更加重要。
“ITU為5G設(shè)定了很高的目標(biāo)要求,單憑演進(jìn)型技術(shù)效率極低,甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。” 向際鷹指出,革命性技術(shù)必須一開(kāi)始就關(guān)注“實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性”。如何平衡性能和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性,需要全方位的技術(shù)創(chuàng)新:既包括高頻,也包括低頻;既包括空口,也包括核心網(wǎng);既包括eMBB,也包括IoT。
以IoT為例,5G時(shí)代每平方公里將有100萬(wàn)連接,折算到基站,是目前的七百多倍。即使采用4G增強(qiáng)技術(shù)承載,也需要至少13載波。但是運(yùn)營(yíng)商用于IoT的資源往往很少,這樣就需要壓縮載波數(shù),一旦壓縮,系統(tǒng)將充斥著“開(kāi)銷”消息。
“本質(zhì)上LTE 并不針對(duì)大連接優(yōu)化,即使只傳輸一個(gè)比特,也往往需要上百個(gè)比特的‘開(kāi)銷’消息,這些‘開(kāi)銷’消息用于完成上行同步和資源調(diào)度,這對(duì)于4G OFDMA而言必不可少。同時(shí)由于存在沖突回退,甚至雪崩效應(yīng),采用4G OFDMA增強(qiáng)技術(shù)去勉強(qiáng)滿足5G IoT要求,將十分低效。”向際鷹說(shuō)。
5G技術(shù)已面世
當(dāng)前仍在5G的初期討論階段,業(yè)界并沒(méi)有統(tǒng)一的觀點(diǎn),當(dāng)然更沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如針對(duì)5G的空口,就有觀點(diǎn)認(rèn)為5G的低頻只需要4G演進(jìn)型空口。向際鷹認(rèn)為,低頻與高頻同樣需要新空口,在中興通訊UAI(unified-air-interface)定義中,無(wú)論低頻和高頻,都可以用一套新空口制式,只是參數(shù)不同而已。
因此可以說(shuō),中興通訊當(dāng)前研發(fā)的5G技術(shù),已經(jīng)從系統(tǒng)層面考慮5G未來(lái)面臨的難題。例如針對(duì)“開(kāi)銷”消息,中興通訊提出了MUSA技術(shù),該技術(shù)通過(guò)免調(diào)度(total grant free),徹底杜絕上行同步、調(diào)度及相關(guān)開(kāi)銷,效率提升上百倍。同時(shí),為了規(guī)避“盲檢”接收機(jī)過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題,采用復(fù)用多元短碼,即使長(zhǎng)度只有4,也可獲得上千條低相關(guān)碼,從而大幅度簡(jiǎn)化接收機(jī)實(shí)現(xiàn)。
再例如,4G的業(yè)務(wù)類型比較單一,采用相同的子載波寬度,單一的子載波寬度不能對(duì)所有業(yè)務(wù)優(yōu)化。而5G業(yè)務(wù)種類是多樣化的,如果維持4G的OFDM不變,將引入嚴(yán)重的子載波間干擾,不同業(yè)務(wù)之間需要留保護(hù)帶,當(dāng)窄帶業(yè)務(wù)較多時(shí),保護(hù)帶將導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,中興通訊提出了FB-OFDM技術(shù),通過(guò)子載波級(jí)別的濾波,將保護(hù)帶控制到最小,甚至0保護(hù)帶。向際鷹表示,F(xiàn)B-OFDM帶外抑制能力相比同類技術(shù)好20dB以上。此外,為解決多個(gè)子載波濾波的復(fù)雜性問(wèn)題,F(xiàn)B-OFDM將多個(gè)濾波器通過(guò)數(shù)學(xué)變換,轉(zhuǎn)換為時(shí)域上的加窗和Inter-symbol poly phase濾波器,可一次性完成多個(gè)子載波濾波。
技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)
盡管5G商用為時(shí)尚早,業(yè)界已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)制定上未雨綢繆。向際鷹指出,4G演進(jìn)可以一定程度上脫離標(biāo)準(zhǔn),依靠實(shí)現(xiàn)層面的創(chuàng)新支撐,而5G革命則更多地依托標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前包括中興通訊在內(nèi),各家企業(yè)都在獨(dú)立向3GPP提交5G標(biāo)準(zhǔn)提案,這些標(biāo)準(zhǔn)并不是相通的,可以說(shuō)是平行的。
在提出了多項(xiàng)5G標(biāo)簽技術(shù)后,中興通訊向3GPP提交了Novel Numerology, Self contained Frame Structure,F(xiàn)B-OFDM waveform,LDPC coding,MUSA,NG Core Proposal等核心技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)百篇提案。也就是說(shuō)中興通訊即使不依賴其他企業(yè),已有能力構(gòu)建一套完整的5G系統(tǒng)。
中國(guó)IMT-2020(5G)推進(jìn)組組長(zhǎng)、中國(guó)信息通信研究院院長(zhǎng)曹淑敏呼吁,業(yè)界盡量避免5G標(biāo)準(zhǔn)碎片化。向際鷹表示了極大認(rèn)同。標(biāo)準(zhǔn)碎片化對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈、對(duì)設(shè)備商都不是好消息,中興通訊希望能夠形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。最終標(biāo)準(zhǔn)的制定,是各家企業(yè)技術(shù)貢獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)博弈的結(jié)果,企業(yè)提交標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量、價(jià)值、完整程度,決定了在標(biāo)準(zhǔn)制定中的分量。“企業(yè)提交5G標(biāo)準(zhǔn)提案,正是5G標(biāo)準(zhǔn)融合的一部分。”
據(jù)悉,在5G標(biāo)準(zhǔn)制定中,中興通訊是IMT-2020核心成員,牽頭負(fù)責(zé)超過(guò)30%課題的研究,并加入了40多個(gè)全球標(biāo)準(zhǔn)化組織、聯(lián)盟和論壇,是ITU、3GPP、IEEE、 NGMN、日本5GMF等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織/行業(yè)聯(lián)盟的成員,是5G標(biāo)準(zhǔn)制定的主要推動(dòng)者之一。
當(dāng)然,5G技術(shù)革命與4G演進(jìn)并不矛盾。實(shí)際上中興通訊已經(jīng)將部分5G技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)網(wǎng)。以Pre5G Massive MIMO為例,目前已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模商用,將現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)頻譜利用率提升3-6倍;未來(lái)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)的優(yōu)化,平滑演進(jìn)為5G New Radio Massive MIMO。同時(shí),該技術(shù)支持現(xiàn)有終端,這意味著現(xiàn)網(wǎng)可以先系統(tǒng)、后終端向5G平滑演進(jìn)。今年2月,這一技術(shù)獲得了全球移動(dòng)大獎(jiǎng)“最佳移動(dòng)技術(shù)突破獎(jiǎng)”和“CTO 選擇獎(jiǎng)”,得到了業(yè)界的高度認(rèn)可。