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

2016-03-31

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

  “它赤手空拳來到人世間,為找到那片海不顧一切,?!?/p>

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

  這些流量將主要由4G來承載,。思科預(yù)計,到2018年,,4G聯(lián)接數(shù)將超過2G,,2020年將超過3G。到2020年,,4G流量將占到總體移動流量的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。

  問題來了,,4G能承受從.txt到4K .avi流量高壓嗎?在人口集中的流量高地,,并不能。比如說許多國家的首都和一線城市集中了全國七成到九成的流量,,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質(zhì)痛點,。

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

  路徑的分裂

  運營商解決這個問題,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,、日澳市場為代表,市場競爭過度,、高端用戶比例高,,從實際需求和商業(yè)包裝上,更需要5G的符號性,,他們等不及到2020年,,明確提出到2018年就實現(xiàn)5G商用;另一類是在歐洲和中國這樣的市場,發(fā)展不均衡運營商更謹(jǐn)慎,,不想那么快放棄4G,傾向于平滑的過渡性方案,物盡其用同時也給5G做鋪墊,。

  相對應(yīng),,第一類市場的主要供應(yīng)商愛立信諾基亞,要承受標(biāo)準(zhǔn)成熟前商用5G的風(fēng)險;第二類市場的華為中興,,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,,這四大的市場都有交叉,,對各類方案都有布局,只不過側(cè)重點不同,。

  從根本上來說,,這兩種路徑的分裂,實際上是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,每一項技術(shù)都各自獨立發(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,,都稱得上是一場技術(shù)革命,,但對運營商來說,卻能提前享受5G的技術(shù)紅利,,改善流量供給側(cè),,是一個大好事。

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

  誰會逆襲

  四大中的愛立信、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)和終端同時更換與配合,。對這三家來說,這是一條遵循標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的保險道路,,但是對運營商來說,,需要的成本和風(fēng)險更大,是革命性,。

  6成LTE收入來自中國市場的中興,,則提出了Pre5G的獨特而冒險的路線。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,,最大的好處是無需更換終端。這樣,,應(yīng)用Pre5G的運營商沒有任何市場風(fēng)險,,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,,因為基站側(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,對供應(yīng)商來說艱難無比,,反而對運營商平滑性更強,,風(fēng)險也越小。

  不可否認(rèn),,中興選擇Pre5G這條冒險的道路,,是看中它對市場的誘惑,必然能夠讓中興切入流量高地代表的高利潤市場,,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)來換取的。

  中興通訊無線產(chǎn)品經(jīng)營部總經(jīng)理張建國形容Pre5G:

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

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

  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)實現(xiàn),,也就是說,先做一個特別復(fù)雜,,特別高級的基站,但是終端可以維持不變,,這個階段我們稱為pre5G,,在這一階段,雖然終端沒有變,,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)過很簡單的軟件升級,,或新增射頻單元,就可以實現(xiàn)真正的5G,,這時可以與5G新終端配合,,從而實現(xiàn)5G的全部特性。

  “總之,,我們提出一種平滑的,,非對稱的演進(jìn)路線,是一種比較好的路線,,對運營商也是一種漸進(jìn)的,,資產(chǎn)保護(hù)的方案。對最終用戶更是好處巨大,,因為他們可以較早地體驗5G帶來的好處,。”

  然而道理如此簡單,,為何只有中興選擇了這條道路?

  原因就在于Pre5G技術(shù)實現(xiàn)的艱難性,。

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

  舉個例子來說,,在4G標(biāo)準(zhǔn)的約束下,, TM8最多只能有2個端口,,加個個碼道,最多4個用戶,。但Pre5G同時復(fù)用了12至16個用戶,,這個表面上看已經(jīng)突破標(biāo)準(zhǔn)限制了,這里面有一些技巧在里面,。

  『我們提出這個技術(shù)3個月后,,還不斷有人質(zhì)疑我們造假,認(rèn)為12流和 4G終端不變這兩件事不可能同時發(fā)生,,理論上就不可能,。但我們確實做到了?!?/p>

  其次,,傳統(tǒng)的智能天線在復(fù)雜無線環(huán)境下不能工作,而中興的massive mimo則沒有問題,,這是因為中興沒有使用傳統(tǒng)的beamforming技術(shù),,而是采用了更高級的技術(shù)。這個也非常困難,,因為測量和運算并不是在三維實數(shù)空間上,,而是在上百維的復(fù)數(shù)信號空間上。

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

  總之,,Pre5G的實現(xiàn)非常困難,,絕不是簡單的理念和概念包裝。這也是為何今年通信奧斯卡獎“最佳移動技術(shù)突破”及CTO選擇獎頒給Pre5G的緣故,。

  其中CTO選擇獎是全球16個頂尖運營商CTO票選出來的,,獲獎技術(shù)是從六個移動專項獲獎中再次選出最佳的一個獎中獎,去年中興就展示了這項技術(shù),,但是到了今年才得獎,,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,、中國移動兩大運營達(dá)成的試商用MOU,算是給CTO們一個最合理現(xiàn)實的理由,。

  從理論上來說,,Pre5G,它不是一個新奇的構(gòu)想,,但卻是商業(yè)和技術(shù)上的偉大實踐,。它在4G現(xiàn)實與5G未來之間搭建起一座非常務(wù)實的橋梁,中興選擇這條路其實也并不奇怪,,這個公司一貫的風(fēng)格與基因也是務(wù)實與穩(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、奧地利在內(nèi)的亞太和歐洲的10個國家,也可能包括中東的國家,。

  目前,5G的競爭已經(jīng)升溫,,從設(shè)備,、芯片到終端全面展開。從研發(fā)投入的絕對值上來說,,中興比不上對手,,但是它以聚焦、有效和實用的態(tài)度,,有勇氣投入上千人,、數(shù)年時間,讓我們看到了一個偉大的商業(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)在來看,,Pre 5G在Massive MIMO上已經(jīng)領(lǐng)先業(yè)界至少一年的時間,,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,、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特的標(biāo)簽技術(shù),。

  而通過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)化中獲得更大話語權(quán),上帝留下的這扇窗,,中興自己把它打開了,,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之下全智能化的場景,,中興或許是最重要的參與和設(shè)計者,。


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