中國聯(lián)通將協(xié)同產(chǎn)業(yè)合作伙伴一起推動彈性空口的標準化工作
5G被業(yè)界賦予各種想象,它成為賦能千行百業(yè)的關鍵。GSMA與愛立信做的預測顯示,2026年整個2B端的價值應該是1.3萬億美元,其中6200億美元是運營商有機會能夠獲得的,但是如何獲得很有挑戰(zhàn)。
由于5G時代,人類社會信息交互方式進一步升級,移動通信網(wǎng)支持的業(yè)務應用類型更加豐富多樣,增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、超高清全景視頻等多種高容量、高速率一同迸發(fā),對移網(wǎng)絡的容量、速率和服務能力提出了更高的要求。
同時,全球城市智慧化的進程極大擴展通信服務范圍,數(shù)以千億計的機器、設備將接入網(wǎng)絡,實現(xiàn)萬物智能互聯(lián)。高可靠、低時延、大連接是對網(wǎng)絡的基本能力要求,移動通信網(wǎng)絡還需要能夠提供更多的、差異化的、面向應用的、快速部署的、整合的能力。
為了更好的應對未來移動通信網(wǎng)絡的演進需求與挑戰(zhàn),中國聯(lián)通創(chuàng)新地提出了“彈性空口”新型無線技術方案。
日前,中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院無線研究部副主任李福昌在接受C114采訪時表示,“彈性空口”為空口引入彈性機制,它可以更好的適配端到端網(wǎng)絡切片和多場景行業(yè)應用需求,實現(xiàn)“網(wǎng)隨業(yè)變,網(wǎng)隨人動”,在匹配用戶業(yè)務需求的同時最大化系統(tǒng)的效率,打造“彈性”、“智能”、“協(xié)同”的網(wǎng)絡,助力5G應用,贏得5G挑戰(zhàn)。
同時,李福昌透露,中國聯(lián)通將協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴一起推動“彈性空口”的標準化及產(chǎn)業(yè)化工作,未來也將重點發(fā)力三方面,為產(chǎn)業(yè)界積極貢獻“聯(lián)通力量”。
5G時代,空口資源需求面臨四大挑戰(zhàn)“過去的移動通信制式下,用戶使用的業(yè)務較為簡單,對空口資源的需求也較為固定和簡單,現(xiàn)在隨著5G的商用,傳統(tǒng)剛性、固化的資源配置方式已經(jīng)難以滿足新的業(yè)務需求?!崩罡2赋?,5G時代空口資源需求將面臨四大大挑戰(zhàn)。
一是多系統(tǒng)長期共存,剛性的系統(tǒng)分配頻譜效率低下。隨著系統(tǒng)演進更新的加速,2G/3G/4G/5G多種制式存在長期共存和動態(tài)的業(yè)務遷移,各個系統(tǒng)剛性的資源配置無法匹配業(yè)務動態(tài)的變化,造成不同頻段和制式下資源利用效率的嚴重不均,難以發(fā)揮頻率效率的最大化,需要更彈性的資源配置。
二是業(yè)務需求的多樣化,固化的網(wǎng)絡資源配置難以滿足。5G時代的到來,帶來業(yè)務需求的多樣化,傳統(tǒng)eMBB業(yè)務以下行容量需求為主,但2B類業(yè)務,如遠程醫(yī)療、安防監(jiān)控、臨時集會等大帶寬上行需求凸顯,固定化的幀結構及上下行資源配置難以滿足差異化的業(yè)務需求,需要更靈活的資源配置。
三是業(yè)務多樣化帶來網(wǎng)絡管理復雜化,人工配置的網(wǎng)絡難以滿足要求。 5G網(wǎng)絡引入了Massive?MIMO和波束賦形技術,在帶來系統(tǒng)能力和效率提升的同時也帶來了網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化和能耗方面的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的人工配置方式難以滿足差異化的場景需求,需要智能化的網(wǎng)規(guī)和網(wǎng)優(yōu)技術。
四是業(yè)務分布不均衡,單一的網(wǎng)絡難以滿足所有業(yè)務需求。5G帶來豐富的業(yè)務,不同業(yè)務在速率、時延、可靠性方面的需求存在較大的差異,單一的網(wǎng)絡覆蓋只能滿足2C用戶的基本需求,對于差異化的業(yè)務需求需要更加融合和協(xié)同的網(wǎng)絡。
李福昌表示,在技術和業(yè)務發(fā)展雙驅動下,中國聯(lián)通為空口引入彈性機制,并發(fā)布“彈性空口”新型解決方案,助力5G應用。
三大特質加持,實現(xiàn)體驗與效率“雙提升”5G更加看重與垂直行業(yè)的結合,網(wǎng)絡切片是必選項。從現(xiàn)在情況來看,網(wǎng)絡切片更多的還是停留在核心網(wǎng)層面,圍繞著5GC的方案很多,但在RAN層面其實是比較少的,“彈性口空”解決方案的推出頗具革命性意義。
李福昌對C114表示,“‘彈性空口’旨在打造更新更新靈活、高效、彈性、共享、綠色的無線網(wǎng)絡,對于加快實現(xiàn)完整意義上的端到端網(wǎng)絡切片有重要的推動作用。”
據(jù)了解,“彈性空口”能夠根據(jù)用戶和業(yè)務需求的變化通過動態(tài)調整網(wǎng)絡資源、智能網(wǎng)絡管理、靈活的跨域協(xié)同等技術手段進行最優(yōu)化的資源配置,在匹配用戶業(yè)務需求,做到“網(wǎng)隨業(yè)變,網(wǎng)隨人動”的同時最大化系統(tǒng)的效率,打造“彈性”、“智能”、“協(xié)同”的網(wǎng)絡,實現(xiàn)業(yè)務體驗與系統(tǒng)效率的雙提升。
“彈性”、“智能”、“協(xié)同”是彈性空口的三大特質背后都有均一系列技術支撐。其中,“彈性”指動態(tài)的資源配置,包括動態(tài)頻譜共享、靈活的系統(tǒng)帶寬和靈活的幀結構等;“智能”指智能的網(wǎng)絡管理,包括智能的波束管理和智能的能耗管理;“協(xié)同”指靈活的空口協(xié)同,包括宏微協(xié)同和高低頻協(xié)同。
李福昌進一步表示,三大特質加持的“彈性空口”更適用于以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、遠程醫(yī)療為代表的差異化、多樣化、精細化的行業(yè)應用場景。
“在5G的共享共建方案方面我們也在使用彈性空口技術?!崩罡2硎荆氨热珉p方的頻率資源匯聚后我們就可以使用更大的帶寬,這樣就需要在3.5G頻段和2.1G頻段使用靈活的帶寬部署;由于頻率資源匯聚后有更高的性價比,可以推薦2.1G、1.8G頻段FDD?Massive MIMO技術;高低頻組網(wǎng)、宏微協(xié)同技術等等,會在共建共享組網(wǎng)里使用;基于AI的節(jié)能技術,也是可以應用到未來5G的運營中?!?/p>
在談到“彈性空口”是否對硬件設備的要求是否會更高一些時,李福昌表示,“彈性空口”的應用對對硬件設備的要求總體來看提升不多,更多是引入了一些智能化的技術?!氨热缭趧討B(tài)資源的分配方面、在智能化的節(jié)能技術方面等等,在這里面會用到一些AI、區(qū)塊鏈等技術?!?/p>
同時,李福昌強調,“為了確保技術的準確性和安全性,我們在應用前會進行大量的樣本訓練,通過這些訓練提高算法的穩(wěn)健性和精確性,然后再通過現(xiàn)網(wǎng)試點,試點成功后再進行商用?!?/p> 制定三年目標,穩(wěn)步推進“彈性空口”方案落地
要完全釋放5G所有潛力,中長期來看,毫米波對中國5G的發(fā)展是很重要的。日前,ITU最終為5G毫米波頻段“擴容”,具體包括24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2GHz 和66-71GHz。
“從目前來看,5G毫米波在5G行業(yè)應用前景比較廣闊,而5G行業(yè)應用的整個業(yè)務模型與我們目前的MBB場景差別非常大?!崩罡2赋觯?G不同業(yè)務的上下行需求差異較大,比如遠程醫(yī)療、安防監(jiān)控等大帶寬上行需求凸顯,需要采用彈性空口技術如靈活的幀結構,并且可以可根據(jù)5G行業(yè)應用的突發(fā)性情況進行上下行幀結構快速調整?!?/p>
同時,為了推動“彈性空口”方案更好地推廣和落地,中國聯(lián)通還給“彈性空口”技術的推進制定了三年目標。
2020年推進2.1GHz的動態(tài)頻率共享技術與設備成熟,推動N1 25/30/40/50 MHz靈活帶寬國際標準化,推動毫米波上行為主幀結構基站設備開發(fā),智能波束管理平臺的研究與開發(fā),智能能耗管理平臺的開發(fā)與試運行,室外微站產(chǎn)品開發(fā)及宏微協(xié)同驗證,推動N1+N78和N78+N78載波聚合技術與設備成熟。
2021年推進N1頻段的55/60MHz的帶寬;依據(jù)技術成熟度適時推動N78 200MHz帶寬;推動毫米波上行為主幀結構基站設備試點驗證,智能波束管理平臺試驗及試運行;改進智能節(jié)能平臺運算效率和處理處理;實現(xiàn)5G智能節(jié)能平臺現(xiàn)網(wǎng)運行;推動室內外宏微間互通與干擾協(xié)調研究與驗證;推動N1+N78和N78+N78載波聚合試點及應用。
2022年推進1.8GHz頻段支持動態(tài)頻譜共享技術與設備成熟,推動毫米波上行為主幀結構基站設備冬奧場景應用,推進宏微之間的融合組網(wǎng)及智能化組網(wǎng)方案。
創(chuàng)新不止,三方面發(fā)力為產(chǎn)業(yè)界貢獻“聯(lián)通力量”任何技術從提出構想、到形成標準,再到最后的產(chǎn)業(yè)落地,都需要產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴的通力合作,“彈性空口”也不例外。
“彈性空口”這個概念是聯(lián)通完全自主率先提出。李福昌坦言,“從目前來看,我們定的目標基本都是切實可行的,當然需要產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的共同努力,推進標準化落地、加速產(chǎn)業(yè)進程等問題。”
長期以來,我國運營商在技術創(chuàng)新的道路上被不斷質疑,但這沒有阻止他們前進步伐,這也讓他們實現(xiàn)了從落后、跟隨到超越的完美蛻變。在標準化方面,現(xiàn)在中國在3GPP等國際標準組織中的話語權是越來越大,國內運營商參與的程度也是越來越高。以5G核心專利為例,中國企業(yè)專利占有量達世界總量的30%以上。
以中國聯(lián)通來看,從缺席3GPP,到2010年實現(xiàn)3GPP的第一個立項。目前中國聯(lián)通在3GPP及ITU與5G相關立項超過20個,文稿提交已逾700篇。實際上,“彈性空口”方案就是中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院貢獻給整個5G行業(yè)的寶貴的智慧結晶,而類似的創(chuàng)新并不僅止于此。
李福昌強調,實現(xiàn)“彈性空口”方案,需要很多的標準化工作?!澳壳拔覀冋蜆I(yè)界伙伴一起,推進相關的標準化工作,比如3.5G頻段和2.1G頻段使用靈活的帶寬、FDD MassiveMIMO技術、3.5G帶內上行載波聚合、高功率等級終端等等?!?/p>
在談到在全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展中如何去貢獻“聯(lián)通力量”時,李福昌表示,過去幾十年來通信技術的發(fā)展歷程來看,移動通信技術一直是技術發(fā)展最快、業(yè)務迭代最為活躍的一門技術學科,基本上是按照10年一代的規(guī)律發(fā)展。從目前來看,下一步我們的重點研究領域主要集中在三個方面:
在共建共享的大背景下,持續(xù)推進“彈性空口”技術的標準化工作、產(chǎn)品推進和應用落地,打造共享、彈性、智能、綠色的5G精品網(wǎng)絡。
緊跟國內外研究趨勢,加大對B5G/6G技術的跟蹤和研究力度,特別在一些關鍵技術如太赫茲技術、空天地一體通信技術等等方面形成我國的研究優(yōu)勢。
加強無線技術與IT技術的融合研究,特別是與人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術的協(xié)同和融合研究,逐步實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的智能化。