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专家论坛挑战巨大5G高能预警

2018-12-03 15:52:48

专家论坛:挑战巨大,5G高能预警

【大比特导读】5G作为新一代宽带无线移动通信发展的主要方向,受到世界各主要国家的高度重视,5G应用场景将从移动互联扩展到物联领域,需要全新的络架构和无线接口框架来同时满足移动互联和物联的需求,为解决多样化应用场景提供保障,这既是巨大的技术挑战,同时也孕育着巨大的创新空间。

5G的主要诉求是什么?怎么看待5G未来的发展前景?

张峰:5G作为新一代宽带无线移动通信发展的主要方向,受到世界各主要国家的高度重视,5G应用场景将从移动互联扩展到物联领域,需要全新的络架构和无线接口框架来同时满足移动互联和物联的需求,为解决多样化应用场景提供保障,这既是巨大的技术挑战,同时也孕育着巨大的创新空间。

我国高度重视5G的应用与发展,大力开展技术研发,不断加强国际合作,完善协同推进机制,在5G概念和技术框架、关键技术研发、标准及频谱研究等方面取得了一定的进展。

余泉:万物互联是全球共同的愿景,而5G是万物互联的步,我们不认为5G一开始就可以解决一切事物的连接问题,而是会分场景、分需求,逐步地实现连接。目前的络可以满足人们基本的沟通需求,但是未来5G络可以使人们在生活、学习、工作等各个方面更进一步,自动驾驶等新应用将改变人们的生活方式。

Edward edemann:现在看来,每十年会有一代新的移动技术产生,到底是什么在推动每一代技术的发展?一般来说,这里面有很多因素,比如商业上的改变、市场上的变化和一些技术上的突破等。

那么5G的需求到底与以往有什么不同?

我认为分为几个方面:个方面是MBB(Mobile Broadband,移动宽带)。我们一直在不断提升移动宽带。当我们对数据的需求不断增加,对移动宽带的要求也会随之提升,一个典型的例子是来自于视频业务。在足球场上可能有很多的摄像机,它会从各个角度拍摄运动员的动作,现场的观众如果想通过自己的近距离观看,就需要通过移动宽带连接到每个不同视角的摄像机。如果同一时间大量的观众都在观看,就会对带宽提出很高的要求。提升移动宽带正是人们在5G方面的一个主要的努力方向。

第二个方面是机器对机器(M2M)的沟通,或者说是物联,也就是我们所说的万物互联。这指的是物体之间的连接,而不仅仅是智能的连接,当然在很多情况下,我们的会和家里的物体连接起来。举个例子,我们可以把和家里的电器连接起来,比如我们在回家的路上就可以用控制家里的暖气或空调,让它提前工作起来,当你回到家的时候,房间就已经达到了一个比较舒适的温度。

第三个方面是高可靠性的服务,这种高可靠性需求很多时候是和机器相关联的,比如在电力里,如果在电力里做远端控制,这种控制往往是需要在毫秒级的时间里完成,把一些故障的段隔离出来,避免造成重大的问题和扩散。

此外,今天我们都在用功能非常强大的智能,已经成为我们每个人重要的财产之一,我们会把非常多的事情逐步放在上完成,比如通过银行、地图、天气信息、日历等应用完成事务处理或者信息获取。正是因为存在这些以用户为核心的连接,5G就需要一些新的通信模式。其中一个比较重要的、在4G的时候已经开始研究,但未来在5G上可以进一步发展的D2D(device-to-device,终端和终端间通信),它可以让和另一个终端直接进行通信。

5G会形成全球统一的国际标准么?还是有可能像3G、4G一样,形成多个国际标准?

张峰:近两年来,全球5G研究不断加速,5G概念日渐清晰,设立全球统一标准已成为共识。有关国际标准化组织已初步明确2016年正式启动标准研制,一些国家已经提出了5G商用时间表,爱立信、诺基亚、华为、中兴、三星等企业甚至已针对部分5G关键技术研制出概念样机。

余泉:我们认为并且希望5G形成全球统一的标准。我们知道,5G络需要具备1ms时延的能力,人与人、物与物、人与物间的直接通信是主要方向之一,这种不经过络的通信方式如果没有统一的标准,是无法实现互联的。同时,全球统一的标准还将带来其他好处,例如规模效应带来的终端及系统设备的成本下降,全球范围的国际漫游等。

向际鹰:5G将会形成全球统一的技术标准,形成区域性或者国家性标准的可能性已经微乎其微,与五六年前相比,现在的国际标准制定环境更加开放,心态也更加平和了。

Edward edemann:每一代技术在推出的时候都会跟之前的技术共存。同一时间,市场上会有多代技术同时存在。可能未来运营商会出于成本的考虑开始逐渐淘汰2G或3G,但在很长一段时间里,多个技术和制式都会同时存在。5G将来一定只会有一个真正开发和部署的系统,这个技术就是3GPP未来计划要开发的5G标准。3GPP开发一个规范,这些规范将会被各个国家和地区的标准组织和立法机构采纳,变成各个国家的标准。

5G的关键技术有那些?存在那些难题与挑战?

余泉:目前来看,5G重要技术包括三个方面:一是全频谱接入,二是云化的络架构,三是新空口。

在全频谱接入上,存在高频段的信道建模测量以及高低频协同、授权与非授权频谱协同的问题。

云化的络架构要实现切片式的络,因为5G不仅解决人的通信,也需要解决物的通信。不同的应用场景、不同的行业,对络的处理能力、带宽、时延、可靠性要求也不同,使用云化的络,可以在一个物理络里虚拟和切片出能够满足不同络需求的能力。

新空口技术方面,华为认为提升频谱效率应当在同样的天线数和频谱带宽的前提下,这种频谱效率3倍的提升才是重要的,而不是采用增加天线数的方式,增加天线数是线性的,是任何一代移动通信都可以采用的,并不是为5G而量身打造的。

向际鹰:5G并不存在单一的关键技术,5G是一个技术族。中兴认为空分技术、物联技术、络超低时延实现等十分重要。

空分技术可以分为物理和逻辑两类,物理上代表技术为UDN(超密集络),逻辑上代表技术有MESSIVE MIMO(大规模的多天线)、MUSA(多用户接入共享)等。

Edward edemann:5G需要跨越很多的频率和频段,有几百兆赫,也有几吉赫,甚至涉及毫米波频段。

在低频段,当前的FDD和TDD都有部署,而高频段(高于3GHz的频段),未来会以TDD为主。此外,未来将使用的频谱除了国家授权给运营商使用的频谱之外,可能还要兼顾考虑非授权频谱,甚至把授权频谱和非授权频谱的使用融合起来,实现统一的接入服务。

另外,除了授权和非授权的频谱之外,我们还要考虑共享式频谱,一个区域内,可能有两种业务,优先级高的业务在使用该频谱的时候,其他的业务就不能使用,但是优先级高的业务不用的时候,就可以把频谱拿出来让其他业务使用。

在进行5G的设计时,我们要考虑不同使用场景的很多因素,从窄频段到宽频带,从授权频谱到非授权频谱,从机器间通信到从移动宽带高可靠性服务等。

对于我国5G标准化、产业化的进一步发展,有何具体建议?

张峰:一是进一步加强国际合作,推动形成全球统一5G标准。移动通信规模化发展、全球漫游的特性,使得在5G实现全球标准成为业界普遍共识。各个国家都非常注重5G国际合作与交流,我国应以更加开放的姿态,加强5G国际合作,与国际产业界一道,共同推进全球5G发展。

二是加大5G研发力度,突破5G技术及产业薄弱环节。要加强相关重大科技项目、重大工程和科研计划的协同,以IMT-2020推进组为平台,发挥企业主体作用,支持5G关键核心技术研发、尤其是芯片、关键元器件等薄弱环节。同时,构建综合试验平台,促进产业整体发展,争取尽早实现商用。

三是推动5G融合创新发展。物联、工业互联、车联等是5G支持的新领域和全球关注的新焦点。应加强5G与工业互联、物联等融合创新的研究,做好对5G的技术需求分析,开展关键技术产品研发与应用示范验证。支持基础电信企业与互联企业、行业用户加强合作,积极探索和发展新技术、新产业、新业态、新模式。

向际鹰:为了给5G做准备,我国在通信关键器件上,主要是芯片和射频上还需要加强。中兴目前已经推出自研的矢量处理芯片,并用于Pre5G产品上了,甚至可以说中兴的基站芯片已经完全可以满足未来5G的需求,但是在高频段的射频器件上还要依赖国外。

贵公司在5G研究方面有那些举措,对5G发展做出了那些贡献?

余泉:华为5G研发从2009年开始,目前已在全球设有9个研究中心,约有500名研究人员在从事信息理论、数学和算法、工艺与基础材料以及技术的研究,预计2018年之前会投入6亿美元研发经费,其中并不包括产品开发费用。在国际合作方面,华为已经与全球20多家高校、近10家运营商开展合作,希望能与产业一道挖掘5G机遇的价值,构建更加开放的学术环境。

向际鹰:中兴在5G方面的贡献是理论与产业并重,中兴可以把一些高深的理论在实际中快速应用。中兴至少有4项5G技术可以用在4G络:一是MESSIVE MIMO,可以提升频谱效率;二是MUSA,允许多个用户复用相同的空口,可显着提升系统的资源复用能力,从而提升系统容量;三是UDN,使运营商能够将基站部署得更为密集,满足热点区域的容量需求;四是SDN化的核心技术。将部分5G关键技术运用在4G,中兴提出了Pre5G的概念,并推出了试商用产品,在一定的条件下,Pre5G的性能已经接近5G。

在5G产业合作方面,中兴与国内高校的合作是一直持续的,也沿承到了5G领域。与英国的大学开展了多址技术等方面的合作研究,与德国的大学开展了5G器件方面的合作研究。此外,中兴还有两个团队与合作伙伴开展M2M、D2D方面的合作研究。

Edward edemann:Qaulcomm在全球范围内参与了各种关于5G的讨论,我们希望引导整个产业界来开发一个统一的5G标准。在内部,我们有一个独立的研发团队,正在进行5G相关的研究工作,也为3GPP提供了很多技术建议,我们认为这些研究成果终会或多或少成为3GPP 5G标准的一部分。

同时,制定标准并不是我们的目的,未来我们也会积极地推动5G芯片的开发,尽管在此时此刻我们谈5G产品的开发还为时尚早,但是我们一定会以5G芯片的开发为目标。同时,我们也会在全球范围内推动5G的商业化,引导运营商向5G过渡。

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