目前,,國際5G標準制定前的主體研究工作已基本完成,,愿景與需求基本明確。3GPP(第三代合作伙伴計劃)將于今年9月啟動第一次5G技術研討會,隨后5G標準制定工作將正式啟動,。
接下來,至少有兩三年的時間里,,標準制定工作將是全球5G的主要課題,。在這個時期里,各國,、各企業(yè)的產(chǎn)業(yè)力量將竭盡全力將自身主導的優(yōu)勢寫進標準,,除均衡利弊、合縱連橫的博弈外,,自身的技術也必須要是先進的,、拿得出手的,技術驗證測試自然而然地成為了證明實力的數(shù)據(jù)支撐和標準卡位的關鍵,。
標準制定準備就緒
全球權威性組織ITU(國際電信聯(lián)盟)已經(jīng)完成5G標準制定前的基本工作,,在需求與愿景方面,已確定用戶體驗數(shù)據(jù)速率,、峰值數(shù)據(jù)速率,、頻譜效率、移動性,、時延,、連接數(shù)密度,、能量效率和區(qū)域流量密度等八項5G關鍵性能指標。在技術方面,,ITU推出的報告中歸納了非正交多址接入,、大規(guī)模多天線、超密集組網(wǎng)等5G潛在關鍵技術,。
切實的5G標準化制定工作還將依托3GPP為主要平臺,,3GPP在今年3月制定了初步的5G標準化工作時間表,并計劃于今年9月召開5G無線接入技術研討會,,同時啟動6GHz以上頻段的信道建模立項工作,。此外,3GPP還將在今年12月開展5G需求與無線接入研究范圍的立項工作,,隨后啟動5G技術方案評估和標準制定,,最終在2020年2月向ITU提交技術標準規(guī)范。
技術存分歧
目前,,全球已在5G需求與愿景方面取得較高的共識,,在技術路線和網(wǎng)絡架構上也已經(jīng)明確了幾個主要的方向,但是整體來看,,業(yè)內(nèi)在5G的諸多領域還存在不同的見解,。
5G的總體技術路線分為兩個分支,包括蜂窩移動通信和無線局域網(wǎng),。目前來看,,802.11ax在5G產(chǎn)業(yè)中的力量和地位都無法與蜂窩移動通信相比。
在蜂窩技術路線中,,又區(qū)分為全新無線空口和4G演進空口兩種,。業(yè)界普遍認為4G演進空口能夠在一定程度上滿足移動互聯(lián)網(wǎng)的需求,全新無線空口重點解決物聯(lián)網(wǎng)場景,。具體到5G技術的創(chuàng)新性和演進性方面,,業(yè)界存在分歧。表現(xiàn)為5G無線新空口與4G演進空口的側(cè)重與適用范圍,,以及低頻段(6GHz以下)與高頻段(6GHz以上)的結合問題,,存在較大爭議。
一種以演進為主的觀點認為,,5G高頻段,、新空口重點解決物聯(lián)網(wǎng)場景,在低頻段主要采用LTE演進技術來滿足移動互聯(lián)網(wǎng)需求,,在低頻段則不需要新空口,。另一種以創(chuàng)新為主的觀點則提出,5G無線技術具有較大的創(chuàng)新空間,低頻,、高頻段采用統(tǒng)一的全新空口技術框架,根據(jù)頻段,、場景進行調(diào)整,,形成低頻和高頻兩種不同的技術方案,以滿足移動互聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)多種場景的技術需求,。
對于支撐5G無線技術的關鍵技術,我國IMT-2020(5G)推進組提出了“4+1”的關鍵技術,,包括“大規(guī)模天線,、新型多址、密集組網(wǎng),、全頻段技術”+全新網(wǎng)絡架構,。這些技術在國內(nèi)外形成了相對共識,但各個企業(yè)會有所側(cè)重,。
在5G網(wǎng)絡架構方面,,業(yè)內(nèi)普遍認為需要基于SDN/NFV的平臺技術,實現(xiàn)新型網(wǎng)絡架構,,特別是如何適應物聯(lián)網(wǎng)等多樣化場景的問題,。,華為無線網(wǎng)絡產(chǎn)品線首席戰(zhàn)略官余泉表示,5G是萬物互聯(lián)的第一步,,云化的網(wǎng)絡架構是其重要的組成部分,,引入了SDN/NFV概念的切片式網(wǎng)絡可以滿足不同場景對帶寬、時延的要求,。
除此之外,,頻率是5G繞不開的話題,是決定其成敗的關鍵點之一,。面向5G大流量,、高密度的需求,要有300MHz以上的連續(xù)頻譜作為支持,,我國認為最好在4-6GHz頻段內(nèi)尋找到適合的頻譜,,同時在6GHz以上的頻段開展頻率規(guī)劃研究工作。
對于頻譜效率與峰值速率,,國際上則還沒有達成一致,,ITU需求組初步分析表明,頻譜效率提升的倍數(shù)與應用場景息息相關,,即不同場景下的目標值應當是不同的,,較為流行的觀點是頻譜效率相對于IMT-Advanced系統(tǒng)應提升3-5倍。ITU目前暫定的5G峰值速率目標值為20Gbps,,但是由于不確定單一用戶能否被分配足夠多的頻率資源,,我國堅持認為這一目標設定為10Gbps更為妥當,。
測試是試金石
孰優(yōu)孰劣空口無憑,要有理論與實踐的依據(jù),,所以當5G還處在前期概念,、預研和原型機驗證的階段時,測試技術是伴隨著5G使能技術協(xié)同發(fā)展的,。
目前,,產(chǎn)業(yè)各方目前正緊鑼密鼓地進行著自家主張的5G技術的測試工作,希望用數(shù)據(jù)提升話語權,。
設備商例如華為,、愛立信、諾基亞,、中興,、阿朗,運營商如中國移動,、日本軟銀,、荷蘭黃家電信等,都已經(jīng)涉水5G測試,,用于5G測試開發(fā)的基站原型機甚至可初步商用的基站也頻繁亮相各大通信展覽,。而在產(chǎn)業(yè)鏈上游,羅德與施瓦茲,、國家儀器(NI),、是德科技、安立和大唐聯(lián)儀等國內(nèi)外測試設備公司紛紛展開新一代通信技術的研發(fā),,為下游企業(yè)提供測試解決方案,。
業(yè)內(nèi)專家表示,如今產(chǎn)業(yè)界都在嘗試尋找和研究具有突破性,、成本可控的潛在技術和方向,,測試技術在此階段需要支撐多層次快速靈活地進行假設驗證的研究。無論是系統(tǒng)鏈路預算設計,、系統(tǒng)模型仿真,、信道建模與測量、新波形和調(diào)制方式,、頻譜研究,、新型天線、性能驗證等接入層技術,,還是NFV,、SON、Cloud、安全等應用層技術,,測試技術都在幫助用戶獲得初始數(shù)據(jù)用來驗證創(chuàng)新設計的可行性,。
同時,5G測試仍舊存在不小挑戰(zhàn),,尤其表現(xiàn)在毫米波信道測量,、MassiveMIMO通道間隔一致性校準以及新波形的性能驗證等方面。新技術的引進導致以往的測試技術,、設備與平臺不再適用,開發(fā)新的測試技術與設備意味著資金與時間成本將大幅度提升,。