目前,,國際5G標(biāo)準(zhǔn)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(jì)劃)將于今年9月啟動第一次5G技術(shù)研討會,,隨后5G標(biāo)準(zhǔn)制定工作將正式啟動,。
接下來,,至少有兩三年的時(shí)間里,標(biāo)準(zhǔn)制定工作將是全球5G的主要課題,。在這個時(shí)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(dǎo)的優(yōu)勢寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),,除均衡利弊,、合縱連橫的博弈外,,自身的技術(shù)也必須要是先進(jìn)的、拿得出手的,,技術(shù)驗(yàn)證測試自然而然地成為了證明實(shí)力的數(shù)據(jù)支撐和標(biāo)準(zhǔn)卡位的關(guān)鍵,。
標(biāo)準(zhǔn)制定準(zhǔn)備就緒
全球權(quán)威性組織ITU(國際電信聯(lián)盟)已經(jīng)完成5G標(biāo)準(zhǔn)制定前的基本工作,在需求與愿景方面,,已確定用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率,、峰值數(shù)據(jù)速率、頻譜效率,、移動性,、時(shí)延、連接數(shù)密度,、能量效率和區(qū)域流量密度等八項(xiàng)5G關(guān)鍵性能指標(biāo),。在技術(shù)方面,ITU推出的報(bào)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(guān)鍵技術(shù)。
切實(shí)的5G標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化工作時(shí)間表,并計(jì)劃于今年9月召開5G無線接入技術(shù)研討會,,同時(shí)啟動6GHz以上頻段的信道建模立項(xiàng)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(xiàng)工作,,隨后啟動5G技術(shù)方案評估和標(biāo)準(zhǔn)制定,,最終在2020年2月向ITU提交技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
技術(shù)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(shù)路線和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(lǐng)域還存在不同的見解,。
5G的總體技術(shù)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(shù)路線中,,又區(qū)分為全新無線空口和4G演進(jìn)空口兩種,。業(yè)界普遍認(rèn)為4G演進(jìn)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(diǎn)解決物聯(lián)網(wǎng)場景,。具體到5G技術(shù)的創(chuàng)新性和演進(jìn)性方面,,業(yè)界存在分歧,。表現(xiàn)為5G無線新空口與4G演進(jìn)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(jié)合問題,,存在較大爭議,。
一種以演進(jìn)為主的觀點(diǎn)認(rèn)為,5G高頻段,、新空口重點(diǎn)解決物聯(lián)網(wǎng)場景,,在低頻段主要采用LTE演進(jìn)技術(shù)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(diǎn)則提出,,5G無線技術(shù)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(shù)框架,,根據(jù)頻段、場景進(jìn)行調(diào)整,,形成低頻和高頻兩種不同的技術(shù)方案,,以滿足移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)多種場景的技術(shù)需求,。
對于支撐5G無線技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù),,我國IMT-2020(5G)推進(jìn)組提出了“4+1”的關(guān)鍵技術(shù),包括“大規(guī)模天線,、新型多址,、密集組網(wǎng)、全頻段技術(shù)”+全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),。這些技術(shù)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(luò)架構(gòu)方面,,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為需要基于SDN/NFV的平臺技術(shù),,實(shí)現(xiàn)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),特別是如何適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)等多樣化場景的問題,。,華為無線網(wǎng)絡(luò)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(luò)架構(gòu)是其重要的組成部分,,引入了SDN/NFV概念的切片式網(wǎng)絡(luò)可以滿足不同場景對帶寬,、時(shí)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(guān)鍵點(diǎn)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(rèn)為最好在4-6GHz頻段內(nèi)尋找到適合的頻譜,同時(shí)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(dá)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(yīng)用場景息息相關(guān),,即不同場景下的目標(biāo)值應(yīng)當(dāng)是不同的,較為流行的觀點(diǎn)是頻譜效率相對于IMT-Advanced系統(tǒng)應(yīng)提升3-5倍,。ITU目前暫定的5G峰值速率目標(biāo)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(jiān)持認(rèn)為這一目標(biāo)設(shè)定為10Gbps更為妥當(dāng),。
測試是試金石
孰優(yōu)孰劣空口無憑,,要有理論與實(shí)踐的依據(jù),所以當(dāng)5G還處在前期概念,、預(yù)研和原型機(jī)驗(yàn)證的階段時(shí),,測試技術(shù)是伴隨著5G使能技術(shù)協(xié)同發(fā)展的。
目前,,產(chǎn)業(yè)各方目前正緊鑼密鼓地進(jìn)行著自家主張的5G技術(shù)的測試工作,,希望用數(shù)據(jù)提升話語權(quán)。
設(shè)備商例如華為,、愛立信,、諾基亞、中興,、阿朗,,運(yùn)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(jī)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(shè)備公司紛紛展開新一代通信技術(shù)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(shù)和方向,,測試技術(shù)在此階段需要支撐多層次快速靈活地進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證的研究,。無論是系統(tǒng)鏈路預(yù)算設(shè)計(jì)、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(yàn)證等接入層技術(shù),還是NFV,、SON,、Cloud、安全等應(yīng)用層技術(shù),,測試技術(shù)都在幫助用戶獲得初始數(shù)據(jù)用來驗(yàn)證創(chuàng)新設(shè)計(jì)的可行性,。
同時(shí),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(zhǔn)以及新波形的性能驗(yàn)證等方面。新技術(shù)的引進(jìn)導(dǎo)致以往的測試技術(shù),、設(shè)備與平臺不再適用,,開發(fā)新的測試技術(shù)與設(shè)備意味著資金與時(shí)間成本將大幅度提升。