攜4G時代崛起之勢,TDD技術(shù)再投身全球5G競爭
5G使能新機(jī)遇,可以創(chuàng)造新業(yè)務(wù)、新產(chǎn)業(yè)以及新市場。而在5G時期,TDD技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,將發(fā)揮更重要的作用,可以高效利用頻譜資源。
4G改變生活,5G改變社會。5G使能新機(jī)遇,可以創(chuàng)造新業(yè)務(wù)、新產(chǎn)業(yè)以及新市場。在5G時代,TDD將發(fā)揮更重要的作用,因為TDD技術(shù)擁有多個優(yōu)勢。而且,5G時代全球TDD頻譜資源豐富。在6GHz以下頻段,2020年前全球有望發(fā)放的TDD頻譜達(dá)到1540MHz;6GHz以上頻段,未來TDD候選頻譜或達(dá)到33.25GHz。
中移動4G累計投資達(dá)2862億元
移動通信的演進(jìn)不斷推動社會信息化得以快速發(fā)展。4G時期,各種APP應(yīng)用、在線視頻觀看、高速下載和上傳等迅速發(fā)展,讓手機(jī)上網(wǎng)普及,手機(jī)網(wǎng)民占網(wǎng)民總數(shù)達(dá)90%。
5G時代終端多樣化,增強(qiáng)型移動寬帶能力、大連接物聯(lián)網(wǎng)能力、高可靠低時延通信能力以及人與人/人與物/物與物互聯(lián),實(shí)現(xiàn)全連接。
在此背景下,中國移動計劃構(gòu)建一個移動智聯(lián)、萬物互聯(lián)的“大連接”時代。據(jù)介紹,4G成為移動互聯(lián)網(wǎng)繁榮的核心基礎(chǔ)。在4G上,中國移動累計投資2862億元。***數(shù)據(jù)顯示,中國移動建成超過144萬個4G基站,發(fā)展超過5億的4G用戶,4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋12億人口。
4G改變的不僅是個人市場,還包括行業(yè)市場、家庭市場以及政企市場。而且,4G的快速發(fā)展刺激移動數(shù)據(jù)消費(fèi)量激增。數(shù)據(jù)流量的井噴式增長,推動移動寬帶能力需持續(xù)提升。
根據(jù)中國移動數(shù)據(jù)預(yù)測,2019年單用戶月均流量將突破15GB,LTE需引入GSM1800頻段+部分A頻段+部分GSM900頻段+熱點(diǎn)區(qū)域分層組網(wǎng)結(jié)構(gòu),承載能力才能達(dá)到16.55GB/用戶/月。這對頻譜帶寬需求提出極大挑戰(zhàn)。
此外,預(yù)計我國2010年到2020年移動數(shù)據(jù)流量將增長600倍,2010年到2030年將增長超4萬倍。新業(yè)務(wù)增長對網(wǎng)絡(luò)能力提出了更高要求,如高清視頻業(yè)務(wù)用戶體驗速率需求不斷提高,將達(dá)到Gbit/s。而4G+能夠提供更好的用戶體驗和更低的成本。
5G能力卓越將改變社會
5G技術(shù)具有卓越的能力,如支持超過10Gbit/s的網(wǎng)速、低于1ms的空口時延以及每平方千米百萬連接。
“5G將兼顧互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。”中國移動研究院無線所總工劉光毅近期表示。
一是“移動互聯(lián)網(wǎng)-連續(xù)廣域覆蓋”場景的業(yè)務(wù)。比如視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等業(yè)務(wù)在廣域覆蓋/高鐵/快速路等場景的連續(xù)體驗。這對網(wǎng)絡(luò)帶來的挑戰(zhàn)是滿足每用戶100Mbit/s的體驗速率。
二是“移動互聯(lián)網(wǎng)-熱點(diǎn)高容量”場景的業(yè)務(wù)。比如ftp下載、超高清3D視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等,在熱點(diǎn)、室內(nèi)等場景的實(shí)現(xiàn)。
三是“物聯(lián)網(wǎng)-低功耗與大連接”場景的業(yè)務(wù),比如環(huán)境監(jiān)測、智慧城市以及傳感器等。其面臨的挑戰(zhàn)包括連接密度大幅度提升,低功耗且低成本地部署。
四是“物聯(lián)網(wǎng)-低時延及高可靠”場景業(yè)務(wù),比如自動駕駛、智能電網(wǎng)以及工業(yè)控制。其面臨的需要應(yīng)對的挑戰(zhàn)包括空口時延低于1ms,端到端時延低于ms量級,可靠性接近100%等。
日本維持4G時代優(yōu)勢,并助力其在機(jī)器人/AR/VR等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢;日本計劃在2020年東京奧運(yùn)會前部署4.5GHz 5G商用系統(tǒng),提供熱點(diǎn)覆蓋,支持東京奧運(yùn)會; NTT docomo正組織10多家主流企業(yè)開展5G試驗。
韓國通過5G升級網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,助力其“創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)”;韓國將于2018年初開展5G預(yù)商用試驗,支持平昌冬奧會;KT宣布將在2019年提供全球***商用5G移動網(wǎng)絡(luò),比原計劃2020年提前1年。
歐盟力圖重新確立通信行業(yè)領(lǐng)先地位,助力“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”,明確700MHz/3.4~3.8GHz為5G先發(fā)頻率;依托5GPPP項目,2017年開始樣機(jī)試驗,2018年啟動5G預(yù)商用試驗,2020年左右實(shí)現(xiàn)商業(yè)部署。
中國5G技術(shù)研發(fā)試驗總體規(guī)劃分三步實(shí)施:在關(guān)鍵技術(shù)驗證階段(~2016.9),開展單點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)試驗樣機(jī)的功能和性能測試;在技術(shù)方案驗證階段(2016.6~2017.9),針對不同廠商的技術(shù)方案,基于統(tǒng)一頻率,統(tǒng)一規(guī)范,開展單基站性能測試,開展無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)增強(qiáng)技術(shù)的功能、性能和流程測試;在系統(tǒng)驗證階段(2017.6~2018.10 ),開展5G系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)功能和性能測試。
5G使能新機(jī)遇,可以創(chuàng)造新業(yè)務(wù)、新產(chǎn)業(yè)以及新市場。為了跨界合作,共創(chuàng)5G新生態(tài),中國移動建立了5G聯(lián)合創(chuàng)新中心,與各方一起進(jìn)行通信基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新以及垂直行業(yè)創(chuàng)新。未來,5G聯(lián)合創(chuàng)新中心將從市場角度開發(fā)5G創(chuàng)新應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)角度推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)成熟。
目前,5G正進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)研制的關(guān)鍵階段。3GPP正在開展增強(qiáng)移動寬帶和低時延及高可靠場景的技術(shù)方案研究;2016年9月完成5G無線接入需求研究;2016年12月完成5G新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究,計劃2018年6月完成獨(dú)立組網(wǎng)5G新空口和核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化,支持eMBB和URLLC兩大場景。
在5G候選頻譜方面,預(yù)計到2020年我國頻譜缺口1GHz,5G頻譜需要提前考慮。近期,業(yè)界呼吁我國盡快釋放3300~3600MHz頻段,逐步構(gòu)建以C波段為核心的5G低頻段資源池;遠(yuǎn)期,爭取更多的高頻段。
據(jù)悉,中國移動聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴打造5G高頻段聯(lián)合測量平臺,多平臺校準(zhǔn)、并行測量,探索高頻3D信道特性。
TDD可發(fā)揮更重要的作用
4G分為TDD和FDD兩個標(biāo)準(zhǔn)。在5G時期,TDD技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,將發(fā)揮更重要的作用,可以高效利用頻譜資源。
TDD具體優(yōu)勢包括:一是靈活的上下行時隙配比,更能滿足不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求;二是上下行信道的互易性,更適合智能天線和大規(guī)模天線技術(shù);三是對頻譜資源需求的非對稱性,高效利用零散分布的頻譜資源;四是更易獲得連續(xù)大帶寬,2.3GHz全TDD、2.6GHz全TDD,全TDD大帶寬帶來高速率和大容量。
而且,5G時代全球TDD頻譜資源豐富。在6GHz以下頻段,2020年前全球有望發(fā)放的TDD頻譜達(dá)到1540MHz;6GHz以上頻段,未來TDD候選頻譜或達(dá)到33.25GHz。
目前,中國移動對5G技術(shù)已開展深入研究。劉光毅表示,5G時代,無線網(wǎng)與核心網(wǎng)解耦,5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成包括靈活的接入云、高效的處理云、智能的控制云、開放的能力層。
5G網(wǎng)絡(luò)切片可以提供按需和靈活的業(yè)務(wù)部署。不同的部署場景對網(wǎng)絡(luò)能力的要求不同,傳統(tǒng)的大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署難以滿足不同場景的需求。網(wǎng)絡(luò)切片可以為不同的應(yīng)用場景提供端到端的邏輯隔離網(wǎng)絡(luò),比如eMBB、IoT、V2X。
中國移動認(rèn)為5G時代應(yīng)構(gòu)造以用戶為中心的5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治與自優(yōu)化、智能感知與協(xié)作、統(tǒng)一接入與無縫移動性、業(yè)務(wù)下沉本地數(shù)據(jù)處理以及靈活功能動態(tài)拓?fù)洹?/p>
全球5G競爭加劇
美、日、韓、歐等國家和地區(qū)均力爭***5G,全球競爭加劇。劉光毅介紹,美國搶跑5G高頻段部署,助力其保持互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的主導(dǎo)地位。Verizon率先發(fā)布5G高頻無線標(biāo)準(zhǔn),初期用于固定接入,計劃2017年啟動商用部署;FCC劃定28GHz以上約11GHz高頻頻譜;奧巴馬政府宣布將投入4億美元用于支持5G無線技術(shù)研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)測試。