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5G革命的三大利器 爱我你怕了吗?

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-06-30  来源:网优雇佣军  浏览次数:77
       本次MWC上海以“势在人为”为主题,展示了移动通信技术革命浪潮将如何驱动全球机遇与创新,乃至重塑世界。大会期间,华为5G产品线总裁杨超斌分享了最新的华为5G技术与垂直行业创新应用进展,于是脑海里浮现出5G的三大革命路线,交织延伸,通向未来。

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打破上下行不平衡的革命

从1G到4G,蜂窝通信技术都是按单频段进行设计的,FDD频段上下行成对,TDD上下行共用一段频段,总之,手机与基站在上下行方向上是绑定在一起的,不可分割。

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但是,这种设计一直存在一个问题——上下行不平衡。

宏基站的发射功率可以达到上百瓦(50dBm),而手机的发射功率仅在毫瓦(20dBm)级别。手机发射功率太小,这是覆盖的短板,限制了小区覆盖范围。为此,我们不得不想办法来弥补覆盖差异,例如孙正义发布高功率终端(HPUE)来改善上行,或者通过增加基站侧天线的接收增益来补偿上行链路。

但到了5G时代,使用的频段越来越高,加上基站侧因规模阵列天线增益(Massive MIMO)、TDD模式下时隙配比差异,将会导致这种上下行覆盖不平衡的现象越发严重,网络投入成本遇到前所未有的挑战。

为此,5G将引入一项新技术——上下行解耦。

因此,在今年的3GPP会议上,华为与业界合作伙伴共同提出了通过上下行解耦,以实现5G 3.5GHz能与现网LTE中低频共站部署同覆盖的目标。

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对于上下行解耦,个人的理解是,网络可对上行和下行独立管理,举个例子,一个3.5GHz和1.8GHz同站站点,5G下行通过3.5GHz频段发送数据,而5G上行则通过1.8GHz替代3.5GHz接收数据,这种方式可有效消除3.5GHz上行瓶颈,拓展3.5GHz整体覆盖。该方案主要有两个技术关注点:

1)1.8GHz频段上行主要为LTE使用,如何实现用1.8GHz承载5G上行?

对于1.8GHz上行资源,可通过频谱资源共享实现5G和LTE并存, 由于LTE FDD频段上行资源较为空闲,因此可根据LTE FDD空闲程度灵活分配给5G上行使用,如此在提升3.5GHz整体覆盖的同时还可提升FDD频段的频谱利用率,一举两得。

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▲非华为公开资料,仅个人理解

2)网络和终端如何实现不同频段间的上下行数据解耦?

如果是3.5GHz和1.8GHz同站部署,实现上不同频段的上下行解耦应该不是难事,关键在于上行不同频段间的切换和终端配合,当手机处于3.5GHz上行覆盖区域时,可选择在3.5GHz发送上行数据,当手机脱离3.5GHz上行覆盖时,可选择切换到1.8GHz发送上行数据。相信如果上下行解耦技术一旦在3GPP标准中被定义,终端支持本特性那是迟早的事情。

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▲非华为公开资料,仅个人理解

如果按照上面的理解,假设站点 A为3.5GHz,站点 B为1.8GHz,下行数据通过站点 A传送到终端,而上行数据通过站点 B传送到网络,这样既解决了上行覆盖受限的问题,又最大化利用了频率资源;既享受了3.5GHz高频段下行容量,又解决了高频段覆盖能力不足的问题。

覆盖和网络成本是5G的关键挑战,这不仅解决了覆盖,还极大的节省了基站主设备、土建、租赁成本,可谓一举多得。

在今年年初,华为与业界合作伙伴提出了5G上下行解耦方案,以打破上下行绑定与同一频段的传统限制。该方案一经提出,便在3GPP 5G标准会议上得到行业的广泛支持。 日前,3GPP正在制定详细计划,完成上下行解耦的协议标准化。

网络切片革命

蜂窝移动网络从诞生之日起,一直服务于手机。5G面向万物互联,服务多样化,连接数量成指数上升,一方面网络越来越复杂,甚至是拥堵,另一方面,还要灵活敏捷以应对不同特点、需求的网络服务。

网络切片,是蜂窝移动通信史上的一次革命,也是5G的必选项。

5G定义了增强移动宽带(eMBB)、大规模物联网(mMTC)和低时延高可靠物联网(uRLLC)三个不同类型的应用场景,那么同一张网络里至少要灵活实现这三大切片。一个不太恰当的比喻,就像交通分流管理,以缓解城市拥堵。

网络切片是一个端到端的系统工程,涉及到各种繁杂的网络接口配对、并存的新老旧设备、编排与自动化管理等,相当复杂,极具挑战。

北京怀柔5G测试,通过切片+云化的网络架构,华为在同一张网络里同时实现了eMBB、mMTC和uRLLC三大切片。

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在此次测试中,100MHz带宽里面基于5G NR、3GPP框架技术,10分钟实现1000多万连接数/2.88MHz,同时用户峰值速率达到了14Gbps,整个网络的时延达到0.4毫秒。这些指标是在一个系统里同时达到的。一些指标已超出ITU定义的指标要求,速率可达到它的3倍,时延低一半,连接数比ITU定义要求多10倍。

生态革命

只是速率快,是没有用的。从GPRS的100Kbps到现在的千兆LTE时代,网速提升了万倍,但过去10年,全球运营商的ARPU下降了47%,收入与网速背道而驰,这显然不是可持续发展的趋势。

如果一个行业无法可持续发展,一定是生态出了问题。除了技术创新,5G要保持旺盛的生命力,一场生态革命必须同步进行。5G是为服务不同行业而生,只有广泛与各行业、垂直领域合作,共同激发创新,才能持续为社会创造价值。

以车联网为例,2年前华为就开始与慕尼黑工业大学、德国航空航天中心(DLR)等开展了5G自动驾驶方面的联合研究试验合作,成功实现了自动编队驾驶等未来车联网关键应用场景技术的展示。在本次上海世界移动大会期间,在上海嘉定同济车联网实验区,华为与上海汽车集团、中国移动共同完成基于5G网络的远程驾驶外场测试,其利用5G高清视频实时传送和超低时延,实现50km时速下保障0.1m的刹车距离。

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在未来的智能制造领域,5G切片网络要满足机械臂的超低时延协同控制、大规模传感器监控连接、生产辅助系统的增强现实高宽带应用等,连接类型多样化,需求千差万别。

5G是一场革命。它以技术为驱动,从人与人的连接延伸到万物互联,从个人和家庭延伸到社会各个领域,进而为社会经济、生活带来革命性的影响。势在人为,创新突破,5G加速,正在一天天走入我们的生产和生活之中。

 
关键词: 5G
 
 
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