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5G標準大戰 測試提前卡位

 

作者:李培培來源:通信產業網
 

   目前,國際5G標準制定前的主體研究工作已基本完成,愿景與需求基本明確。3GPP(第三代合作伙伴計劃)將于今年9月啟動第一次5G技術研討會,隨后5G標準制定工作將正式啟動。

   接下來,至少有兩三年的時間里,標準制定工作將是全球5G的主要課題。在這個時期里,各國、各企業的產業力量將竭盡全力將自身主導的優勢寫進標準,除均衡利弊、合縱連橫的博弈外,自身的技術也必須要是先進的、拿得出手的,技術驗證測試自然而然地成為了證明實力的數據支撐和標準卡位的關鍵。

    標準制定準備就緒

    全球權威性組織ITU(國際電信聯盟)已經完成5G標準制定前的基本工作,在需求與愿景方面,已確定用戶體驗數據速率、峰值數據速率、頻譜效率、移動性、時延、連接數密度、能量效率和區域流量密度等八項5G關鍵性能指標。在技術方面,ITU推出的報告中歸納了非正交多址接入、大規模多天線、超密集組網等5G潛在關鍵技術。

    切實的5G標準化制定工作還將依托3GPP為主要平臺,3GPP在今年3月制定了初步的5G標準化工作時間表,并計劃于今年9月召開5G無線接入技術研討會,同時啟動6GHz以上頻段的信道建模立項工作。此外,3GPP還將在今年12月開展5G需求與無線接入研究范圍的立項工作,隨后啟動5G技術方案評估和標準制定,最終在2020年2月向ITU提交技術標準規范。

     技術存分歧

    目前,全球已在5G需求與愿景方面取得較高的共識,在技術路線和網絡架構上也已經明確了幾個主要的方向,但是整體來看,業內在5G的諸多領域還存在不同的見解。

    5G的總體技術路線分為兩個分支,包括蜂窩移動通信和無線局域網。目前來看,802.11ax在5G產業中的力量和地位都無法與蜂窩移動通信相比。

    在蜂窩技術路線中,又區分為全新無線空口和4G演進空口兩種。業界普遍認為4G演進空口能夠在一定程度上滿足移動互聯網的需求,全新無線空口重點解決物聯網場景。具體到5G技術的創新性和演進性方面,業界存在分歧。表現為5G無線新空口與4G演進空口的側重與適用范圍,以及低頻段(6GHz以下)與高頻段(6GHz以上)的結合問題,存在較大爭議。

    一種以演進為主的觀點認為,5G高頻段、新空口重點解決物聯網場景,在低頻段主要采用LTE演進技術來滿足移動互聯網需求,在低頻段則不需要新空口。另一種以創新為主的觀點則提出,5G無線技術具有較大的創新空間,低頻、高頻段采用統一的全新空口技術框架,根據頻段、場景進行調整,形成低頻和高頻兩種不同的技術方案,以滿足移動互聯網、物聯網多種場景的技術需求。

    對于支撐5G無線技術的關鍵技術,我國IMT-2020(5G)推進組提出了“4+1”的關鍵技術,包括“大規模天線、新型多址、密集組網、全頻段技術”+全新網絡架構。這些技術在國內外形成了相對共識,但各個企業會有所側重。

    在5G網絡架構方面,業內普遍認為需要基于SDN/NFV的平臺技術,實現新型網絡架構,特別是如何適應物聯網等多樣化場景的問題。華為無線網絡產品線首席戰略官余泉表示,5G是萬物互聯的第一步,云化的網絡架構是其重要的組成部分,引入了SDN/NFV概念的切片式網絡可以滿足不同場景對帶寬、時延的要求。

    除此之外,頻率是5G繞不開的話題,是決定其成敗的關鍵點之一。面向5G大流量、高密度的需求,要有300MHz以上的連續頻譜作為支持,我國認為最好在4-6GHz頻段內尋找到適合的頻譜,同時在6GHz以上的頻段開展頻率規劃研究工作。

    對于頻譜效率與峰值速率,國際上則還沒有達成一致,ITU需求組初步分析表明,頻譜效率提升的倍數與應用場景息息相關,即不同場景下的目標值應當是不同的,較為流行的觀點是頻譜效率相對于IMT-Advanced系統應提升3-5倍。ITU目前暫定的5G峰值速率目標值為20Gbps,但是由于不確定單一用戶能否被分配足夠多的頻率資源,我國堅持認為這一目標設定為10Gbps更為妥當。

     測試是試金石

    孰優孰劣空口無憑,要有理論與實踐的依據,所以當5G還處在前期概念、預研和原型機驗證的階段時,測試技術是伴隨著5G使能技術協同發展的。

    目前,產業各方目前正緊鑼密鼓地進行著自家主張的5G技術的測試工作,希望用數據提升話語權。

    設備商例如華為、愛立信、諾基亞、中興、阿朗,運營商如中國移動、日本軟銀、荷蘭黃家電信等,都已經涉水5G測試,用于5G測試開發的基站原型機甚至可初步商用的基站也頻繁亮相各大通信展覽。而在產業鏈上游,羅德與施瓦茲、國家儀器(NI)、是德科技、安立和大唐聯儀等國內外測試設備公司紛紛展開新一代通信技術的研發,為下游企業提供測試解決方案。

    業內專家表示,如今產業界都在嘗試尋找和研究具有突破性、成本可控的潛在技術和方向,測試技術在此階段需要支撐多層次快速靈活地進行假設驗證的研究。無論是系統鏈路預算設計、系統模型仿真、信道建模與測量、新波形和調制方式、頻譜研究、新型天線、性能驗證等接入層技術,還是NFV、SON、Cloud、安全等應用層技術,測試技術都在幫助用戶獲得初始數據用來驗證創新設計的可行性。

    同時,5G測試仍舊存在不小挑戰,尤其表現在毫米波信道測量、Massive MIMO通道間隔一致性校準以及新波形的性能驗證等方面。新技術的引進導致以往的測試技術、設備與平臺不再適用,開發新的測試技術與設備意味著資金與時間成本將大幅度提升。

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