攜4G時(shí)代崛起之勢(shì),TDD技術(shù)再投身全球5G競(jìng)爭(zhēng)
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(chǎng)。而在5G時(shí)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(huì)。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(chǎng)。在5G時(shí)代,TDD將發(fā)揮更重要的作用,因?yàn)門(mén)DD技術(shù)擁有多個(gè)優(yōu)勢(shì)。而且,5G時(shí)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(lái)TDD候選頻譜或達(dá)到33.25GHz。
中移動(dòng)4G累計(jì)投資達(dá)2862億元
移動(dòng)通信的演進(jìn)不斷推動(dòng)社會(huì)信息化得以快速發(fā)展。4G時(shí)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(shí)代終端多樣化,增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶能力、大連接物聯(lián)網(wǎng)能力、高可靠低時(shí)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(guó)移動(dòng)計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)移動(dòng)智聯(lián)、萬(wàn)物互聯(lián)的“大連接”時(shí)代。據(jù)介紹,4G成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)繁榮的核心基礎(chǔ)。在4G上,中國(guó)移動(dòng)累計(jì)投資2862億元。***數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)移動(dòng)建成超過(guò)144萬(wàn)個(gè)4G基站,發(fā)展超過(guò)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(gè)人市場(chǎng),還包括行業(yè)市場(chǎng)、家庭市場(chǎng)以及政企市場(chǎng)。而且,4G的快速發(fā)展刺激移動(dòng)數(shù)據(jù)消費(fèi)量激增。數(shù)據(jù)流量的井噴式增長(zhǎng),推動(dòng)移動(dòng)寬帶能力需持續(xù)提升。
根據(jù)中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),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(duì)頻譜帶寬需求提出極大挑戰(zhàn)。
此外,預(yù)計(jì)我國(guó)2010年到2020年移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將增長(zhǎng)600倍,2010年到2030年將增長(zhǎng)超4萬(wàn)倍。新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)對(duì)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(yàn)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(yàn)和更低的成本。
5G能力卓越將改變社會(huì)
5G技術(shù)具有卓越的能力,如支持超過(guò)10Gbit/s的網(wǎng)速、低于1ms的空口時(shí)延以及每平方千米百萬(wàn)連接。
“5G將兼顧互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。”中國(guó)移動(dòng)研究院無(wú)線所總工劉光毅近期表示。
一是“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)-連續(xù)廣域覆蓋”場(chǎng)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(chǎng)景的連續(xù)體驗(yàn)。這對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的挑戰(zhàn)是滿足每用戶100Mbit/s的體驗(yàn)速率。
二是“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)-熱點(diǎn)高容量”場(chǎng)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(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)。
三是“物聯(lián)網(wǎng)-低功耗與大連接”場(chǎng)景的業(yè)務(wù),比如環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(shí)延及高可靠”場(chǎng)景業(yè)務(wù),比如自動(dòng)駕駛、智能電網(wǎng)以及工業(yè)控制。其面臨的需要應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)包括空口時(shí)延低于1ms,端到端時(shí)延低于ms量級(jí),可靠性接近100%等。
日本維持4G時(shí)代優(yōu)勢(shì),并助力其在機(jī)器人/AR/VR等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì);日本計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)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(huì); NTT docomo正組織10多家主流企業(yè)開(kāi)展5G試驗(yàn)。
韓國(guó)通過(guò)5G升級(jí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,助力其“創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)”;韓國(guó)將于2018年初開(kāi)展5G預(yù)商用試驗(yàn),支持平昌冬奧會(huì);KT宣布將在2019年提供全球***商用5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),比原計(jì)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(xiàng)目,2017年開(kāi)始樣機(jī)試驗(yàn),2018年啟動(dòng)5G預(yù)商用試驗(yàn),2020年左右實(shí)現(xiàn)商業(yè)部署。
中國(guó)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)總體規(guī)劃分三步實(shí)施:在關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段(~2016.9),開(kāi)展單點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)樣機(jī)的功能和性能測(cè)試;在技術(shù)方案驗(yàn)證階段(2016.6~2017.9),針對(duì)不同廠商的技術(shù)方案,基于統(tǒng)一頻率,統(tǒng)一規(guī)范,開(kāi)展單基站性能測(cè)試,開(kāi)展無(wú)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(cè)試;在系統(tǒng)驗(yàn)證階段(2017.6~2018.10 ),開(kāi)展5G系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)功能和性能測(cè)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(chǎng)。為了跨界合作,共創(chuàng)5G新生態(tài),中國(guó)移動(dòng)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(lái),5G聯(lián)合創(chuàng)新中心將從市場(chǎng)角度開(kāi)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(kāi)展增強(qiáng)移動(dòng)寬帶和低時(shí)延及高可靠場(chǎng)景的技術(shù)方案研究;2016年9月完成5G無(wú)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(jì)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(chǎng)景。
在5G候選頻譜方面,預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)頻譜缺口1GHz,5G頻譜需要提前考慮。近期,業(yè)界呼吁我國(guó)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(zhēng)取更多的高頻段。
據(jù)悉,中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴打造5G高頻段聯(lián)合測(cè)量平臺(tái),多平臺(tái)校準(zhǔn)、并行測(cè)量,探索高頻3D信道特性。
TDD可發(fā)揮更重要的作用
4G分為T(mén)DD和FDD兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在5G時(shí)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(shì)包括:一是靈活的上下行時(shí)隙配比,更能滿足不斷增長(zhǎng)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(duì)頻譜資源需求的非對(duì)稱(chēng)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(lái)高速率和大容量。
而且,5G時(shí)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(lái)TDD候選頻譜或達(dá)到33.25GHz。
目前,中國(guó)移動(dòng)對(duì)5G技術(shù)已開(kāi)展深入研究。劉光毅表示,5G時(shí)代,無(wú)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(kāi)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(chǎng)景對(duì)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(chǎng)景的需求。網(wǎng)絡(luò)切片可以為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供端到端的邏輯隔離網(wǎng)絡(luò),比如eMBB、IoT、V2X。
中國(guó)移動(dòng)認(rèn)為5G時(shí)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(wú)縫移動(dòng)性、業(yè)務(wù)下沉本地?cái)?shù)據(jù)處理以及靈活功能動(dòng)態(tài)拓?fù)洹?/p>
全球5G競(jìng)爭(zhēng)加劇
美、日、韓、歐等國(guó)家和地區(qū)均力爭(zhēng)***5G,全球競(jìng)爭(zhēng)加劇。劉光毅介紹,美國(guó)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(wú)線標(biāo)準(zhǔn),初期用于固定接入,計(jì)劃2017年啟動(dòng)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(wú)線技術(shù)研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。