中興通訊：5G時(shí)代下的技術(shù)創(chuàng)新者

　　什么是5G?

　　2014年，中興通訊提出構(gòu)建一個(gè)以移動(dòng)(M)為核心特征的面向人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的M-ICT理念，5G正是實(shí)現(xiàn)中興通訊M-ICT理念的一個(gè)重要基石。5G將圍繞人們居住、工作、休閑、交通以及垂直行業(yè)的需求，廣泛部署在密集住宅區(qū)、辦公室、體育場(chǎng)、地鐵、高速公路、高速鐵路以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景，這些場(chǎng)景分別具有超高流量、超高密度、超高連接數(shù)、超高移動(dòng)性、超遠(yuǎn)覆蓋、超低功耗等不同特點(diǎn)，其面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)可以歸納為以下幾種：

　　增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(Enhanced MBB, eMBB)場(chǎng)景：用戶在任何情況都能獲取100Mbps以上的體驗(yàn)速率，熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)橛脩籼峁?Gbps的用戶體驗(yàn)速率和10Gbps以上的峰值速率，滿足10Tbps/km2以上的流量密度需求;

　　低時(shí)延高可靠物聯(lián)網(wǎng)(Ultra-Reliable Low Latency Communicatinon, uRLLC)場(chǎng)景：面向車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等物聯(lián)網(wǎng)的特殊應(yīng)用需求，為用戶提供毫秒級(jí)的端到端時(shí)延和接近100%的業(yè)務(wù)可靠性保證;

　　低功耗大連接物聯(lián)網(wǎng)(Massive MTC, mMTC)場(chǎng)景：面向環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)等以傳感器和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景，該應(yīng)用具有小數(shù)據(jù)包、低功耗、低成本、海量連接等特點(diǎn)，要求支持106/km2以上的連接數(shù)密度。

　　5G的進(jìn)展

　　1.標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程

　　5G的標(biāo)準(zhǔn)化工作將在3GPP內(nèi)完成。 2016年開始的Rel-14版本周期將開啟5G第一階段工作的標(biāo)準(zhǔn)化，這一階段的工作包括也即5G新空口的研究以及信道建模等工作，2018年開始的Rel-16版本周期將是5G第二階段的標(biāo)準(zhǔn)化，包括5G新空口在高頻段的使用。隨后在2020年左右，5G將正式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。

　　2.行業(yè)的發(fā)展

　　在全球范圍內(nèi)看，北美，歐洲和亞太地區(qū)(中國，日本，韓國)的各大運(yùn)營商均對(duì)5G表現(xiàn)出濃厚的興趣，包括AT&T，Verizon，NTT Docomo，KT和中國移動(dòng)在內(nèi)的主流運(yùn)營商都有發(fā)展5G系統(tǒng)的計(jì)劃，集中測(cè)試和預(yù)商用的時(shí)間均在2016-2018年。例如：

　　● Verizon正在進(jìn)行5G高頻測(cè)試，正在測(cè)試的初始設(shè)備運(yùn)行在15GHz、28GHz、39GHz和64GHz頻段上，大部分測(cè)試集中于28GHz頻段。Verizon表示將在2016年內(nèi)快速進(jìn)行預(yù)商用的測(cè)試，并且在2017年在亞洲市場(chǎng)與一些運(yùn)營商合作進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的部署。

　　● KT將在2018年的平昌冬奧會(huì)上提供包括：會(huì)場(chǎng)安全，同步影響，360度VR，全息成像等5G 演示類業(yè)務(wù);

　　● 中移動(dòng)從2012開始就啟動(dòng)了5G相關(guān)的工作，制訂了面向2020年的5G網(wǎng)絡(luò)的從研發(fā)、規(guī)劃、候選頻率、關(guān)鍵技術(shù)研究、試驗(yàn)驗(yàn)證等一系列的工作，2018年計(jì)劃做大規(guī)模場(chǎng)外試驗(yàn)，力爭(zhēng)2020年5G網(wǎng)絡(luò)投入商用。

　　同時(shí)設(shè)備上也緊跟運(yùn)營商的節(jié)奏，包括愛立信，中興通訊，華為，三星，Intel，高通在內(nèi)的全球各大設(shè)備商，芯片廠家，儀器儀表廠家都是5G各大產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成員和支持者。

　　中興5G技術(shù)創(chuàng)新

　　技術(shù)理念：中興通訊圍繞5G的發(fā)展開展了一系列深入研究，在總體設(shè)計(jì)理念上提出構(gòu)建統(tǒng)一、靈活、可配置的5G統(tǒng)一空口(UAI)和基于云感知軟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(CAS)。

　　1. UAI技術(shù)創(chuàng)新

　　UAI是針對(duì)不同場(chǎng)景的技術(shù)需求，通過關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)的靈活配置形成相應(yīng)的優(yōu)化技術(shù)方案,UAI的目標(biāo)是追求統(tǒng)一的波形設(shè)計(jì)、統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一的控制。

　　UAI基于統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和靈活的軟件設(shè)置滿足5G時(shí)代多樣化的行業(yè)應(yīng)用，并兼容從低頻段到高頻段的部署需求。為實(shí)現(xiàn)UAI的統(tǒng)一波形、統(tǒng)一幀結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一控制的目標(biāo)，中興通訊提出了一系列創(chuàng)新方案：

　　FB-OFDM：采用基于優(yōu)化濾波器設(shè)計(jì)的濾波器組OFDM技術(shù)(FB-OFDM)同時(shí)支持eMBB、uRLLC和mMTC三種場(chǎng)景的應(yīng)用，在提升頻譜使用率的基礎(chǔ)上，有效降低終端對(duì)時(shí)域和頻域同步要求。

　　MUSA：用戶共享接入技術(shù)(MUSA)作為未來5G多址接入技術(shù)。極大簡化終端的實(shí)現(xiàn)、降低能耗，特別適合作為未來5G海量接入的解決方案。

　　Massive MIMO：5G基站天線數(shù)及端口數(shù)將有大幅度增長，中興通訊采用可支持上百根天線和數(shù)十個(gè)天線端口的大規(guī)模天線方案，并通過多用戶MIMO技術(shù)，來支持更多用戶的空間復(fù)用傳輸，達(dá)到數(shù)倍提升系統(tǒng)頻譜效率的目的。

　　UFS：統(tǒng)一幀結(jié)構(gòu)技術(shù)(UFS)，傳輸時(shí)間間隔由4G的5ms縮短到1ms。同時(shí)可以對(duì)相對(duì)應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)大規(guī)模天線(Massive-MIMO)和MUSA技術(shù)。

　　2. CAS技術(shù)創(chuàng)新

　　CAS是一個(gè)開放的有靈活性和擴(kuò)展性的平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，通過虛擬化實(shí)現(xiàn)軟硬件的分離，通過組件化實(shí)現(xiàn)功能的靈活編排，通過云管理實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理和部署。

　　分層網(wǎng)絡(luò)：CAS采用開放性的分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從底到上分別是基礎(chǔ)設(shè)施層(infrastructure layer)，業(yè)務(wù)使能層(business enablement layer)，業(yè)務(wù)應(yīng)用層(business application layer)分別提供IaaS，PaaS，NaaS服務(wù)，以及開放數(shù)據(jù)DaaS服務(wù)。分層網(wǎng)絡(luò)提供的層間解耦合以及可替換性帶來了開放的可能。

　　軟件定義的網(wǎng)絡(luò)：軟件定義的特征使得5G網(wǎng)絡(luò)具有靈活性：基礎(chǔ)設(shè)施層提供物理設(shè)備虛擬化(SDI)，業(yè)務(wù)使能層提供各種虛擬網(wǎng)絡(luò)功能VNF(SDNF)，業(yè)務(wù)應(yīng)用層編排各個(gè)VNF，提供業(yè)務(wù)切片(SDNS)。各層通過適配可提供開放式服務(wù)接口(SDSI)。各種軟件定義的組件和編排可全局調(diào)度資源，部署網(wǎng)絡(luò)功能，給網(wǎng)絡(luò)帶來了靈活性。

　　3. Pre5G Massive MIMO

　　中興通訊聚焦移動(dòng)運(yùn)營商今后幾年的核心訴求，在業(yè)界率先提出了Pre5G的理念。Pre5G利用最實(shí)用的5G核心技術(shù)，為商用LTE終端用戶提供接近5G的接入體驗(yàn)，而且商用時(shí)間提前到2015年，可利用運(yùn)營商現(xiàn)有的站點(diǎn)和頻譜資源，成倍地提升現(xiàn)網(wǎng)用戶的接入速率以及網(wǎng)絡(luò)的整體容量，在5G標(biāo)準(zhǔn)化之前有效緩解數(shù)據(jù)流量劇增的挑戰(zhàn)，為移動(dòng)運(yùn)營商提供更為平滑和高效的5G演進(jìn)之路。

　　其中中興通訊提出的Massive MIMO基站利用多天線空分復(fù)用技術(shù)大幅提升無線頻譜效率、增強(qiáng)了3D網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提升了小區(qū)峰值速率和小區(qū)平均吞吐量，同時(shí)降低了對(duì)周邊基站的干擾。2015年巴展展出的預(yù)商用樣機(jī)(64通道)和傳統(tǒng)8通道天線相比：

　　§ 頻譜效率提升4-6倍(具體倍數(shù)值取決于應(yīng)用場(chǎng)景的無線環(huán)境) ,小區(qū)峰值速率達(dá)到450Mbps(12流)，4倍與傳統(tǒng)TD-LTE基站;

　　§ 精確的3D波束賦型能力和覆蓋性能提升：高樓覆蓋能力增強(qiáng)了10dB以上(具體倍數(shù)值取決于高樓高度、距離、無線參數(shù)設(shè)定、無線環(huán)境);發(fā)射功率聚焦在用戶身上，沒有用戶的方向不浪費(fèi)發(fā)射能量，即可有效提升復(fù)雜場(chǎng)景下的覆蓋，還能有效降低對(duì)周邊基站的干擾。

　　Pre5G基站不改變空口標(biāo)準(zhǔn)，從而可以兼容市場(chǎng)上規(guī)模商用的R8/R9 LTE終端，使現(xiàn)網(wǎng)4G用戶能夠在不換終端的前提下提前享受接近5G的使用體驗(yàn)。

　　● 高度集成，易于部署。

　　Massive MIMO基站將基帶、射頻、天線統(tǒng)一集成，具有集成度高，體積小的優(yōu)勢(shì)，整機(jī)僅需一根電源線和一對(duì)光纖即可工作，顯著降低建網(wǎng)TCO;

　　● 便捷運(yùn)維。

　　Massive MIMO基站集成WiFi模塊，可通過智能終端進(jìn)行近程的無線維護(hù);

　　中興5G進(jìn)展

　　截至目前，中興通訊已投入2億資金用于5G領(lǐng)域的研究和開發(fā)，從2016年到2018年，還將陸續(xù)投入10億人民幣。作為IMT-2020核心成員，中興通訊擔(dān)任了多個(gè)5G工作組的主席/副主席，牽頭超過30%的課題研究，目前已有2000余位專家專職于5G研發(fā)工作，分布在全球十幾個(gè)研究所中，主要涉及中國、日本、美國、歐洲等地。

　　中興通訊在5G所取得的成就包括以下里程碑：

　　2009年，開啟5G關(guān)鍵技術(shù)的研究，并提出軟空口概念;

　　2014年6月，在全球首屆5G論壇上，提出pre5G概念;

　　2015年1月，全球首測(cè)Pre5G Massive MIMO多用戶多流，刷新網(wǎng)速紀(jì)錄;

　　2015年7月，與日本軟銀簽署Pre5G聯(lián)合研發(fā)諒解備忘錄;

　　2015年7月，與KT簽署5G戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方計(jì)劃在首爾聯(lián)合進(jìn)行外場(chǎng)測(cè)試;

　　2016年2月，在MWC展會(huì)上，展出5G高頻原型機(jī)與MUSA多址接入原型機(jī)。

　　同時(shí)中興通訊在中國國內(nèi)牽頭構(gòu)建了IoT聯(lián)盟，連同中國移動(dòng)，中國電信，中國聯(lián)通等運(yùn)營商簽署了針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署戰(zhàn)略合作協(xié)議。目前聯(lián)盟成員已經(jīng)多達(dá)40多家，在燃?xì)?，水?wù)，電力抄表，智能交通管理，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，燃?xì)庑孤z測(cè)，城市環(huán)境檢測(cè)方面展開了規(guī)模的應(yīng)用。

　　結(jié)束語：

　　從2G、3G到4G，中興通訊持續(xù)堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新和方案創(chuàng)新，從客戶需求和為客戶創(chuàng)造價(jià)值出發(fā)，以創(chuàng)新帶動(dòng)產(chǎn)品和方案的綜合競(jìng)爭(zhēng)力提升，以創(chuàng)新助力運(yùn)營商核心競(jìng)爭(zhēng)力提升，致力于為運(yùn)營商搭建精品無線網(wǎng)絡(luò)。

　　在5G領(lǐng)域，中興通訊先行一步研發(fā)布局，全面開展關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)、原型機(jī)開發(fā)等工作，致力于成為5G的先行者。同時(shí)考慮到運(yùn)營商當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所面臨的問題，率先提出Pre5G解決方案， GSMA CTO大獎(jiǎng)評(píng)委“是移動(dòng)寬帶演進(jìn)上的顛覆性創(chuàng)新”的評(píng)語是對(duì)Pre5G產(chǎn)品最大的肯定和鼓勵(lì)，我們正拼搏進(jìn)取走在時(shí)代的前列!

　　中興通訊必將把握未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)契機(jī)，堅(jiān)持M-ICT戰(zhàn)略，不斷開拓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、SDN等行業(yè)熱點(diǎn)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，加強(qiáng)與運(yùn)營商的戰(zhàn)略合作，持續(xù)鞏固市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的良性發(fā)展。