攜4G時代崛起之勢,TDD技術再投身全球5G競爭
5G使能新機遇,可以創造新業務、新產業以及新市場。而在5G時期,TDD技術的發展前景廣闊,將發揮更重要的作用,可以高效利用頻譜資源。
4G改變生活,5G改變社會。5G使能新機遇,可以創造新業務、新產業以及新市場。在5G時代,TDD將發揮更重要的作用,因為TDD技術擁有多個優勢。而且,5G時代全球TDD頻譜資源豐富。在6GHz以下頻段,2020年前全球有望發放的TDD頻譜達到1540MHz;6GHz以上頻段,未來TDD候選頻譜或達到33.25GHz。
中移動4G累計投資達2862億元
移動通信的演進不斷推動社會信息化得以快速發展。4G時期,各種APP應用、在線視頻觀看、高速下載和上傳等迅速發展,讓手機上網普及,手機網民占網民總數達90%。
5G時代終端多樣化,增強型移動寬帶能力、大連接物聯網能力、高可靠低時延通信能力以及人與人/人與物/物與物互聯,實現全連接。
在此背景下,中國移動計劃構建一個移動智聯、萬物互聯的“大連接”時代。據介紹,4G成為移動互聯網繁榮的核心基礎。在4G上,中國移動累計投資2862億元。***數據顯示,中國移動建成超過144萬個4G基站,發展超過5億的4G用戶,4G網絡覆蓋12億人口。
4G改變的不僅是個人市場,還包括行業市場、家庭市場以及政企市場。而且,4G的快速發展刺激移動數據消費量激增。數據流量的井噴式增長,推動移動寬帶能力需持續提升。
根據中國移動數據預測,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+熱點區域分層組網結構,承載能力才能達到16.55GB/用戶/月。這對頻譜帶寬需求提出極大挑戰。
此外,預計我國2010年到2020年移動數據流量將增長600倍,2010年到2030年將增長超4萬倍。新業務增長對網絡能力提出了更高要求,如高清視頻業務用戶體驗速率需求不斷提高,將達到Gbit/s。而4G+能夠提供更好的用戶體驗和更低的成本。
5G能力卓越將改變社會
5G技術具有卓越的能力,如支持超過10Gbit/s的網速、低于1ms的空口時延以及每平方千米百萬連接。
“5G將兼顧互聯網和物聯網的發展。”中國移動研究院無線所總工劉光毅近期表示。
一是“移動互聯網-連續廣域覆蓋”場景的業務。比如視頻、虛擬現實、增強現實等業務在廣域覆蓋/高鐵/快速路等場景的連續體驗。這對網絡帶來的挑戰是滿足每用戶100Mbit/s的體驗速率。
二是“移動互聯網-熱點高容量”場景的業務。比如ftp下載、超高清3D視頻、虛擬現實、增強現實等,在熱點、室內等場景的實現。
三是“物聯網-低功耗與大連接”場景的業務,比如環境監測、智慧城市以及傳感器等。其面臨的挑戰包括連接密度大幅度提升,低功耗且低成本地部署。
四是“物聯網-低時延及高可靠”場景業務,比如自動駕駛、智能電網以及工業控制。其面臨的需要應對的挑戰包括空口時延低于1ms,端到端時延低于ms量級,可靠性接近100%等。
日本維持4G時代優勢,并助力其在機器人/AR/VR等領域的產業優勢;日本計劃在2020年東京奧運會前部署4.5GHz 5G商用系統,提供熱點覆蓋,支持東京奧運會; NTT docomo正組織10多家主流企業開展5G試驗。
韓國通過5G升級網絡基礎設施,助力其“創新經濟”;韓國將于2018年初開展5G預商用試驗,支持平昌冬奧會;KT宣布將在2019年提供全球***商用5G移動網絡,比原計劃2020年提前1年。
歐盟力圖重新確立通信行業領先地位,助力“數字經濟”,明確700MHz/3.4~3.8GHz為5G先發頻率;依托5GPPP項目,2017年開始樣機試驗,2018年啟動5G預商用試驗,2020年左右實現商業部署。
中國5G技術研發試驗總體規劃分三步實施:在關鍵技術驗證階段(~2016.9),開展單點關鍵技術試驗樣機的功能和性能測試;在技術方案驗證階段(2016.6~2017.9),針對不同廠商的技術方案,基于統一頻率,統一規范,開展單基站性能測試,開展無線接入網和核心網增強技術的功能、性能和流程測試;在系統驗證階段(2017.6~2018.10 ),開展5G系統的組網技術功能和性能測試。
5G使能新機遇,可以創造新業務、新產業以及新市場。為了跨界合作,共創5G新生態,中國移動建立了5G聯合創新中心,與各方一起進行通信基礎設施創新、互聯網業務創新以及垂直行業創新。未來,5G聯合創新中心將從市場角度開發5G創新應用,產業角度推進5G產業成熟。
目前,5G正進入標準研制的關鍵階段。3GPP正在開展增強移動寬帶和低時延及高可靠場景的技術方案研究;2016年9月完成5G無線接入需求研究;2016年12月完成5G新型網絡架構研究,計劃2018年6月完成獨立組網5G新空口和核心網標準化,支持eMBB和URLLC兩大場景。
在5G候選頻譜方面,預計到2020年我國頻譜缺口1GHz,5G頻譜需要提前考慮。近期,業界呼吁我國盡快釋放3300~3600MHz頻段,逐步構建以C波段為核心的5G低頻段資源池;遠期,爭取更多的高頻段。
據悉,中國移動聯合產業伙伴打造5G高頻段聯合測量平臺,多平臺校準、并行測量,探索高頻3D信道特性。
TDD可發揮更重要的作用
4G分為TDD和FDD兩個標準。在5G時期,TDD技術的發展前景廣闊,將發揮更重要的作用,可以高效利用頻譜資源。
TDD具體優勢包括:一是靈活的上下行時隙配比,更能滿足不斷增長的數據業務需求;二是上下行信道的互易性,更適合智能天線和大規模天線技術;三是對頻譜資源需求的非對稱性,高效利用零散分布的頻譜資源;四是更易獲得連續大帶寬,2.3GHz全TDD、2.6GHz全TDD,全TDD大帶寬帶來高速率和大容量。
而且,5G時代全球TDD頻譜資源豐富。在6GHz以下頻段,2020年前全球有望發放的TDD頻譜達到1540MHz;6GHz以上頻段,未來TDD候選頻譜或達到33.25GHz。
目前,中國移動對5G技術已開展深入研究。劉光毅表示,5G時代,無線網與核心網解耦,5G網絡架構組成包括靈活的接入云、高效的處理云、智能的控制云、開放的能力層。
5G網絡切片可以提供按需和靈活的業務部署。不同的部署場景對網絡能力的要求不同,傳統的大一統網絡部署難以滿足不同場景的需求。網絡切片可以為不同的應用場景提供端到端的邏輯隔離網絡,比如eMBB、IoT、V2X。
中國移動認為5G時代應構造以用戶為中心的5G網絡,實現網絡自治與自優化、智能感知與協作、統一接入與無縫移動性、業務下沉本地數據處理以及靈活功能動態拓撲。
全球5G競爭加劇
美、日、韓、歐等國家和地區均力爭***5G,全球競爭加劇。劉光毅介紹,美國搶跑5G高頻段部署,助力其保持互聯網創新發展的主導地位。Verizon率先發布5G高頻無線標準,初期用于固定接入,計劃2017年啟動商用部署;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無線技術研發和網絡測試。