5G的发展道路：向着商用化前进

由于物联网尤其是互联网汽车等产业的快速发展，其对网络速度有着更高的要求，这无疑成为推动5G网络发展的重要因素。

在未来移动通信论坛主办的第二届“5G和未来网络战略研讨会”上,高通最新的一份报告被多位演讲者提及。报告显示,到2013年5G相关产品和服务会高达12万亿美元,到2035年中国5G价值链将创造9840亿美元的产出,全球5G价值链将创造3.5万亿美元产出;到2035年,中国5G价值链将创造950万个工作岗位,全球5G价值链会创造2200万个工作岗位。这份报告显示出一个惊人的比例:中国5G价值链创造的产出将占全球5G产出的1/4。在5G全球热度不断攀升之际,中国做对了哪些事情,让这份报告如此看重中国5G?

三大5G场景同步推进

目前5G国际竞争激烈,而我国保持与国际同步,已在怀柔外场建成30个站址来支撑6厂商完成5G技术验证第二阶段测试。在今年的5G技术验证第二阶段测试中,邀请了主要运营商、设备商、芯片、仪表企业和研究机构共同参与,在怀柔已完成30个站址规划,可满足华为、中兴、大唐、诺基亚和上海贝尔、三星等6家系统厂商的外场组网测试需求。

在“5G和未来网络战略研讨会”上,IMT-2020(5G)推进组副组长王志勤在介绍国际标准进展的同时也明确表示了中国的5G发展思路。

今年3月份,在3GPP标准会议上确立了5G第一阶段技术标准的主体框架,认为2018年6月份会完成5G第一阶段的标准。而第一阶段的标准主要包括了增强移动宽带(eMBB)和低时延高可靠(uRLLC)两大场景,并没有包括大连接场景。

对于前阶段业界热议的“5G标准提速”,王志勤表示,这是第一版本标准里的一个小版本,就是2017年年底前首先会完成非独立组网的5G规范,这是为了满足美国、日本、韩国相对比较激进的运营商的需求。2018年6月份的版本可以满足2020年5G初期商用的需求。而2019年9月则会确定满足三大5G场景全部技术需求的比较完整的5G技术标准。

“从国内看,在无线技术标准上,我们一直比较坚持两方面。一是增强移动宽带、低时延高可靠的场景和海量连接场景要同步推进。”王志勤说,“二是我们希望5G的无线空口首先能在5G低频段部署,且采用新的空口作为主体满足多方面的要求,所以在5G新空口中提出三大技术实现灵活的系统设计,包括灵活双工、灵活的帧结构和灵活的波形。”

谈及我国频谱研究,王志勤表示目前我国将低频段(低于6GHz)作为5G系统基础核心频段,用于连续大覆盖、高移动性场景,在低频段明确了3.3GHz~3.4GHz、3.4GHz~3.6GHz、4.4GHz~4.5GHz、4.8GHz~5.0GHz几个候选频段,并积极推进5G与固定卫星业务(FSS)的频率兼容性试验。

三大运营商重视技术创新

对5G技术,国内三大电信运营商都十分重视,公布了自己的5G测试情况和下一步计划。

中国移动通信研究院副院长黄宇红表示,中国移动5G系统设计主要从三方面进行考虑:一是统一灵活的5G新空口;二是以用户为中心的网络;三是面向服务的云化网络。目前,中国移动已在北京、上海、广州进行5G外场测试。在北京怀柔外场,中国移动已完成30个站址规划,可满足6家系统厂商的外场组网性能测试需求;在上海浦东进行了5G C-Band5站密集城区连续组网,C-Band峰值速率可达4Gbps,拉远覆盖可达1.5公里,平均吞吐率达到1.7Gbps;在广州番禹,初步选出7个站点作为备选测试区域。

中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕说,中国联通将在这两年率先在几个城市开展相应的5G实验,包括技术验证、设备测试,并逐步扩大规模,希望在2020年真正达到一定规模的5G商用。中国联通将分三阶段推动5G技术验证,满足5G商用需求:第一,在2017年到2018年系统样机验证阶段,验证5G预商用样机整体能力。第二,在2018年到2019年规模外场验证阶段,验证5G商用能力及组网方案。第三,2019年到2020年,(试)商用阶段,将在全国各重点城市完成1000站以上的5G规模部署,推进5G(试)商用。

中国电信技术创新中心副主任杨峰义介绍,中国电信5G部署的总体规划是2016年~2018年,完成网络架构和关键技术研究以及概念验证,并提出4G向5G演进技术方案以及开展部分关键技术实验室测试与外场试验。2019年建成若干规模预商用网,2020年实现5G商用的目标。2020~2025年,按照CTNet2025网络发展目标,持续开展5G网络后续技术演进工作。中国电信5G工作重点是:统一构建测试验证环境,打造联合创新平台。

芯片厂商发展迅速

从全球看,虽然5G芯片研发实力最强的依然是高通,但其他芯片企业正在努力缩小差距。目前国内正式宣布研发5G芯片的企业是展讯,展讯也参加了中国的5G测试。

展讯面对的竞争环境是非常激烈的。高通在2017年2月26日宣布正在扩展其骁龙X50 5G调制解调器系列,以支持符合3GPP 5G 新空口全球系统的5G新空口多模芯片组解决方案。全新的调制解调器支持在6GHz以下和多频段毫米波频谱运行,旨在为所有主要频谱类型和频段提供一个统一的5G设计,同时应对广泛的使用场景和部署场景。

高通计划在今年年底推出面向商用的X50 5G样片,商用产品预计将从2019年起上市,以满足2019年商用部署的需要。

展讯5G研发副总裁康一表示,受5G标准提速影响,展讯的芯片开发计划比原计划要提前。此前在2017年3月,3GPP通过了由20多家企业提出的加速5G标准的提案。与5G芯片研发密切相关的5G新空口(5G NR)标准的制定时间前移,为了满足美国、韩国、日本等地运营商采用WTTX(无线固定宽带接入)的需要,非独立组网(NSA)的5G NR标准提前了半年,而独立组网(SA)的5G NR标准则仍将在2018年6月确定。

康一说,展讯会紧跟5G标准的制定节奏,在2018年第三季度前后,会推出满足NSA要求的芯片,到2019年推出满足SA要求的芯片。展讯5G芯片的频率目前主要基于6GHz以下,这符合中国在5G上先发展低频的策略。5G芯片的研发挑战主要存在于三个方面,一是要支持更高的传输速度;二是运算能力要求大增,要求芯片的处理能力更强;三是在高速率、高运算的同时,还要保证与4G芯片的功耗相当。

目前英特尔在5G上的发展也非常迅速,并将5G看作是英特尔未来10年重要的战略市场的开端。在2017年巴塞罗那展上,英特尔也宣布推出业界首款全球通用的5G调制解调器、LTE千兆级性能的英特尔XMM 7560调制解调器、英特尔5G移动试验平台等。英特尔认为,5G与4G最大的不同是计算变得越来越重要,而英特尔有能力将通信与计算紧密结合。

专家观点

IMT-2020(5G)推进组副组长王志勤

在重点推动低频时加强高频研究

谈及我国频谱研究,王志勤表示目前我国将低频段(低于6GHz)作为5G系统基础核心频段,用于连续大覆盖、高移动性场景,在低频段明确了几个候选频段,并积极推进5G与固定卫星业务(FSS)的频率兼容性试验。

同时,高频频谱(高于6GHz)拥有大带宽优势,能满足热点区域极高的用户需求。王志勤表示,在高频段通信方面,对于前期预商用而言,20GHz~40GHz拥有更高的优先性。而26GHz和28GHz、38GHz和42GHz频段可采用同一组射频器件,将更有可能实现全球协调统一。

王志勤表示,要打造全球统一的5G标准与生态。首先,将全力支持在ITU和3GPP框架下研制的全球的5G技术标准。其次,同步推动移动互联网和物联网的标准研究,积极采用创新技术提升5G性能,满足5G三种场景需求。最后,加快全球协调一致的5G频谱协调,在重点推动低频段的同时,加强高频段频谱的研究。

中国移动通信研究院副院长黄宇红

向业界明确运营商对5G的需求

谈到带动5G产业发展,黄宇红表示,为了能够给产业更好的指导,中国移动发布了5G 3.5GHz频段系统样机建议书,包括测试指导建议书。目的是希望产业链伙伴很清楚地知道运营商需要什么样的5G产品。

中国移动发布的5G 3.5GHz频段系统样机指导建议书,其中很重要的一个信号是,中国移动认为5G要想真正走进千家万户,还是要从5G低频做起,目前中国5G技术研究试验就在采用3.5GHz做测试。

中国移动在5G 3.5GHz频段系统样机建议书中提出端到端要求,包括无线网络、5G终端、传送网络和核心网络。5G对终端的挑战非常大,在建议书中,中国移动希望5G终端上行的发射功率进一步提升,包括需要上行双发、多连接等,希望能够同时支持独立组网和非独立组网两个方式。中国移动认为要想让5G真正面向未来,要有一个全新设计的核心网。