《電子技術(shù)應(yīng)用》
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先拯救4G的茍且 才有5G的詩(shī)和遠(yuǎn)方

2016-03-31

  4G需要有一個(gè)不顧一切的伙伴,,在現(xiàn)有頻譜資源下,以最小代價(jià)和最大效益解決現(xiàn)實(shí)的茍且,,迎接5G的遠(yuǎn)方,。

  “它赤手空拳來(lái)到人世間,,為找到那片海不顧一切?!?/p>

  根據(jù)最有資格預(yù)測(cè)流量的思科的最新預(yù)測(cè),,2020年移動(dòng)流量將是2010年的120倍,幾乎是2015年的10倍,,達(dá)到366.8 EB,,其中75%流量來(lái)自視頻。

  這些流量將主要由4G來(lái)承載,。思科預(yù)計(jì),,到2018年,4G聯(lián)接數(shù)將超過(guò)2G,,2020年將超過(guò)3G,。到2020年,4G流量將占到總體移動(dòng)流量的70%以上,,4G聯(lián)接每月產(chǎn)生的流量將是非4G聯(lián)接的近六倍,。

  問(wèn)題來(lái)了,4G能承受從.txt到4K .avi流量高壓?jiǎn)?在人口集中的流量高地,,并不能,。比如說(shuō)許多國(guó)家的首都和一線城市集中了全國(guó)七成到九成的流量,常規(guī)的擴(kuò)容,、小基站等增益方式,,解決不了頻譜利用的實(shí)質(zhì)痛點(diǎn)。

  4G需要有一個(gè)不顧一切的伙伴,,在現(xiàn)有頻譜資源下,,以最小代價(jià)和最大效益解決現(xiàn)實(shí)的茍且,迎接5G的遠(yuǎn)方,。

  路徑的分裂

  運(yùn)營(yíng)商解決這個(gè)問(wèn)題,,已有涇渭分明的兩條路線:

  一種是等不到2020就引入5G,以北美,、日澳市場(chǎng)為代表,,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)度、高端用戶比例高,,從實(shí)際需求和商業(yè)包裝上,,更需要5G的符號(hào)性,他們等不及到2020年,,明確提出到2018年就實(shí)現(xiàn)5G商用;另一類是在歐洲和中國(guó)這樣的市場(chǎng),,發(fā)展不均衡運(yùn)營(yíng)商更謹(jǐn)慎,,不想那么快放棄4G,傾向于平滑的過(guò)渡性方案,,物盡其用同時(shí)也給5G做鋪墊,。

  相對(duì)應(yīng),第一類市場(chǎng)的主要供應(yīng)商愛(ài)立信諾基亞,,要承受標(biāo)準(zhǔn)成熟前商用5G的風(fēng)險(xiǎn);第二類市場(chǎng)的華為中興,,則要嘗試把5G技術(shù)提前應(yīng)用到4G,滿足改良型需求,。

  當(dāng)然,,這四大的市場(chǎng)都有交叉,對(duì)各類方案都有布局,,只不過(guò)側(cè)重點(diǎn)不同,。

  從根本上來(lái)說(shuō),這兩種路徑的分裂,,實(shí)際上是5G技術(shù)的內(nèi)生性決定的,。

  5G的路線圖并不清晰,他是多技術(shù)的組合,,每一項(xiàng)技術(shù)都各自獨(dú)立發(fā)展,,向前演進(jìn)。

  Massive MIMO,、毫米波mmWave,、SDN/NFV/OpenFlow、small Cell/Multi-RAT ,、SON自組網(wǎng),、D2D 等是5G的關(guān)鍵技術(shù)。

  這些核心技術(shù)各自發(fā)展,,邊成熟邊應(yīng)用,,比如說(shuō)已經(jīng)/即將在LTE 和LTE-A中商用的Massive MIMO和small Cell/Multi-RAT。

  任何一種技術(shù),,提前應(yīng)用到4G并商用,,都稱得上是一場(chǎng)技術(shù)革命,,但對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),,卻能提前享受5G的技術(shù)紅利,改善流量供給側(cè),,是一個(gè)大好事,。

  但是四大何時(shí)變現(xiàn)這些技術(shù),策略并不相同,。既得利益者希望慢慢來(lái),,不斷挖掘現(xiàn)有市場(chǎng)的潛力,,而弱勢(shì)者則要用加倍的革命性,來(lái)實(shí)現(xiàn)逆襲,。

  誰(shuí)會(huì)逆襲

  四大中的愛(ài)立信,、華為和諾基亞,分割了超80%的LTE份額,,他們遵循已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)的LTE-A PRO實(shí)現(xiàn)4G的增益,。它基于新的空口標(biāo)準(zhǔn),需要網(wǎng)絡(luò)和終端同時(shí)更換與配合,。對(duì)這三家來(lái)說(shuō),,這是一條遵循標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的保險(xiǎn)道路,但是對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),,需要的成本和風(fēng)險(xiǎn)更大,,是革命性。

  6成LTE收入來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)的中興,,則提出了Pre5G的獨(dú)特而冒險(xiǎn)的路線,。它的思路是4G基站上應(yīng)用5G核心技術(shù)中的Massive MIMO,提升3-6倍的頻率利用率,,最大的好處是無(wú)需更換終端,。這樣,應(yīng)用Pre5G的運(yùn)營(yíng)商沒(méi)有任何市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),,反而可以提前獲得5G紅利以及商業(yè)包裝,。但中興承擔(dān)了革命性的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)榛緜?cè)的天線數(shù)量增加,,不僅僅是量的變化,,而是質(zhì)的改變。

  所以有意思的是,,越是革命性的解決方案,,對(duì)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)艱難無(wú)比,反而對(duì)運(yùn)營(yíng)商平滑性更強(qiáng),,風(fēng)險(xiǎn)也越小,。

  不可否認(rèn),中興選擇Pre5G這條冒險(xiǎn)的道路,,是看中它對(duì)市場(chǎng)的誘惑,,必然能夠讓中興切入流量高地代表的高利潤(rùn)市場(chǎng),提升4G及5G的全球份額,。

  然而,,這條路需要極大的勇氣和智慧,Pre5G無(wú)需更換終端就能享受到5G的紅利,,是用極為艱難的研發(fā)來(lái)?yè)Q取的,。

  中興通訊無(wú)線產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)部總經(jīng)理張建國(guó)形容Pre5G:

  5G技術(shù)就像爬珠穆朗瑪峰,,登頂有不同的路線,中興則找到了獨(dú)特的路線,。

  率先提出這個(gè)想法并付諸實(shí)施的中興首席科學(xué)家向際鷹博士解釋說(shuō),,獨(dú)特的路線是指:

  我們提出5G技術(shù)可以分兩步演進(jìn),第一步先在基站側(cè)實(shí)現(xiàn),,也就是說(shuō),,先做一個(gè)特別復(fù)雜,特別高級(jí)的基站,,但是終端可以維持不變,,這個(gè)階段我們稱為pre5G,在這一階段,,雖然終端沒(méi)有變,,但是仍然可以獲得很高的容量增益。第二步,,5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后,,基站側(cè)經(jīng)過(guò)很簡(jiǎn)單的軟件升級(jí),或新增射頻單元,,就可以實(shí)現(xiàn)真正的5G,,這時(shí)可以與5G新終端配合,從而實(shí)現(xiàn)5G的全部特性,。

  “總之,,我們提出一種平滑的,非對(duì)稱的演進(jìn)路線,,是一種比較好的路線,,對(duì)運(yùn)營(yíng)商也是一種漸進(jìn)的,資產(chǎn)保護(hù)的方案,。對(duì)最終用戶更是好處巨大,,因?yàn)樗麄兛梢暂^早地體驗(yàn)5G帶來(lái)的好處?!?/p>

  然而道理如此簡(jiǎn)單,,為何只有中興選擇了這條道路?

  原因就在于Pre5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)的艱難性。

  向際鷹博士說(shuō),,Massive MIMO是個(gè)5G的技術(shù),,在4G終端不配合的情況下,在基站側(cè)單方面實(shí)現(xiàn)massive MIMO非常困難,,甚至比5G還難,。因?yàn)?G還有終端配合,,而pre 5G并沒(méi)有專門的終端配合,。

  舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),,在4G標(biāo)準(zhǔn)的約束下, TM8最多只能有2個(gè)端口,,加個(gè)個(gè)碼道,,最多4個(gè)用戶。但Pre5G同時(shí)復(fù)用了12至16個(gè)用戶,,這個(gè)表面上看已經(jīng)突破標(biāo)準(zhǔn)限制了,,這里面有一些技巧在里面。

  『我們提出這個(gè)技術(shù)3個(gè)月后,,還不斷有人質(zhì)疑我們?cè)旒?,認(rèn)為12流和 4G終端不變這兩件事不可能同時(shí)發(fā)生,理論上就不可能,。但我們確實(shí)做到了,。』

  其次,,傳統(tǒng)的智能天線在復(fù)雜無(wú)線環(huán)境下不能工作,,而中興的massive mimo則沒(méi)有問(wèn)題,這是因?yàn)橹信d沒(méi)有使用傳統(tǒng)的beamforming技術(shù),,而是采用了更高級(jí)的技術(shù),。這個(gè)也非常困難,因?yàn)闇y(cè)量和運(yùn)算并不是在三維實(shí)數(shù)空間上,,而是在上百維的復(fù)數(shù)信號(hào)空間上,。

  此外,這只解決了理論可行性問(wèn)題,,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題挑戰(zhàn)也非常多,。比如上百個(gè)天線,體積不能太大,,功耗不能太高,。否則沒(méi)有意義。那么中興為什么能這么早地做出來(lái),,很大程度上得益于中興自己做了一個(gè)超強(qiáng)的芯片:矢量處理器芯片,。

  總之,Pre5G的實(shí)現(xiàn)非常困難,,絕不是簡(jiǎn)單的理念和概念包裝,。這也是為何今年通信奧斯卡獎(jiǎng)“最佳移動(dòng)技術(shù)突破”及CTO選擇獎(jiǎng)?lì)C給Pre5G的緣故。

  其中CTO選擇獎(jiǎng)是全球16個(gè)頂尖運(yùn)營(yíng)商CTO票選出來(lái)的,,獲獎(jiǎng)技術(shù)是從六個(gè)移動(dòng)專項(xiàng)獲獎(jiǎng)中再次選出最佳的一個(gè)獎(jiǎng)中獎(jiǎng),,去年中興就展示了這項(xiàng)技術(shù),但是到了今年才得獎(jiǎng),,所以看看這些CTO有多謹(jǐn)慎,,他們不僅要看技術(shù)先進(jìn)性,,還要看到底能不能用。

  去年P(guān)re5G與日本軟銀,、中國(guó)移動(dòng)兩大運(yùn)營(yíng)達(dá)成的試商用MOU,,算是給CTO們一個(gè)最合理現(xiàn)實(shí)的理由。

  從理論上來(lái)說(shuō),,Pre5G,,它不是一個(gè)新奇的構(gòu)想,但卻是商業(yè)和技術(shù)上的偉大實(shí)踐,。它在4G現(xiàn)實(shí)與5G未來(lái)之間搭建起一座非常務(wù)實(shí)的橋梁,,中興選擇這條路其實(shí)也并不奇怪,這個(gè)公司一貫的風(fēng)格與基因也是務(wù)實(shí)與穩(wěn)健,。

  中興已明確提出Pre5G技術(shù)今年準(zhǔn)備進(jìn)入包括中國(guó),、奧地利在內(nèi)的亞太和歐洲的10個(gè)國(guó)家,也可能包括中東的國(guó)家。

  目前,,5G的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)升溫,,從設(shè)備、芯片到終端全面展開(kāi),。從研發(fā)投入的絕對(duì)值上來(lái)說(shuō),,中興比不上對(duì)手,但是它以聚焦,、有效和實(shí)用的態(tài)度,,有勇氣投入上千人、數(shù)年時(shí)間,,讓我們看到了一個(gè)偉大的商業(yè)創(chuàng)新,。

  除了已經(jīng)試商用的Massive MIMO,今年中興在MWC上推出Pre 5G中的UDN產(chǎn)品和MUSA原型機(jī),。

  從現(xiàn)在來(lái)看,,Pre 5G在Massive MIMO上已經(jīng)領(lǐng)先業(yè)界至少一年的時(shí)間,中興還在5G關(guān)鍵技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行全面布局,,涵蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì),、多天線技術(shù)、高頻通訊,、IOT物聯(lián)網(wǎng)融合,、新業(yè)務(wù)(如D2D、M2X,、URC等)等多個(gè)方面,,在Massive MIMO、Virtual Cell、SLA軟鏈路及MUSA多址接入方面都已形成了獨(dú)特的標(biāo)簽技術(shù),。

  而通過(guò)Pre 5G提前進(jìn)入和布局,,意味著更多的商用領(lǐng)地,意味著在5G的標(biāo)準(zhǔn)化中獲得更大話語(yǔ)權(quán),,上帝留下的這扇窗,,中興自己把它打開(kāi)了,,中興CTO徐俊慧在剛剛結(jié)束的博鰲5G論壇上,,描繪了一副5G之下全智能化的場(chǎng)景,中興或許是最重要的參與和設(shè)計(jì)者,。


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