現場/中國聯通李福昌:打造4G和5G協同發展網路,讓5G夢想早日觸手可及
8月17日,由《移動通信》雜誌社、TD產業聯盟聯合主辦的「2017面向5G的LTE網路創新研討會」在北京舉行。這場關於4G/5G的熱聊,吸引了近300位嘉賓齊聚一堂,院士專家帶來精彩主題演講,業內同仁交流踴躍。
會議成果豐碩,會前論文徵集收到投稿300餘篇,已評選出80篇優秀論文結集出版。本公眾號將陸續推出現場演講嘉賓專題報道,歡迎大家關注,演講PPT全文下載可點擊文末網站鏈接。
會議邀請到中國聯通網路技術研究院高級專家李福昌現場演講,本文為《移動通信》雜誌根據現場速記整理,有刪減。
中國聯通網路技術研究院高級專家李福昌演講
千兆LTE與5G並存
縱觀全球移動通信發展現狀,從2009年建立全球第一個LTE網路,到今天全球591個運營商,有194個進行了商用部署,但這裡面程度不太相同,有129個支持300Mbps速率,有32個支持450Mbps,8個支持600Mbps,有1個支持1Gbps速率。全球4G網路已經進入4.5G時代運營時代,並且向千兆LTE邁進。採用的技術包括載波聚合、高階調製、Massive MIMO、LAA等等。
4G終端晶元與網路同步持續演進。支持LTE-Advanced-Pro技術的晶元持續演進。在MWC2017前夕,高通2月22日發布其X20晶元,支持5載波聚合,其中三個可以支持4X4 MIMO,下行速率達1.2Gbps。2018年將發布支持1.6Gbps的晶元。
據ABI Research預測,2017年底全球「千兆用戶」200萬,在4.5G用戶佔比5%;2026年全球「千兆用戶」佔4.5G用戶比將達到70% 、佔4G用戶比將達到30%。 因此來看,它還有非常長的生命周期。
2020年將成為全球5G商用的時間點,但是不同地區關注點和驅動力不太一樣。日本和韓國更多是基於一些國際賽事的驅動,而歐洲美國是基於一些業務驅動,特別歐洲以德國為代表的工業4.0驅動5G技術突飛猛進。美國是以相關的業務驅動,中國政府更多的是一個綜合驅動,包括技術創新、業務驅動等等。
綜上所述,全球4.5G呈加快部署趨勢,預計2020年左右在相當長一段時間內會出現千兆LTE與5G並存的局面,從全球來看,預計4G還有10到15年的生命周期,因此對於運營商來說,做好4G、5G協同發展至關重要。
在這個過程中,我們通過5G技術4G用,或者4G網路5G化,就可以把一些4G、5G通用的技術引入到4.5G網路,不斷提升4.5G的能力和用戶體驗,作為5G建設初期覆蓋不完善時保障用戶體驗的重要支柱。
立足當下,著力提升4.5G網路移動寬頻服務能力
4.5G增強的概念,主要是通過一系列的技術不斷提升4.5G的能力,包括四個方面:
頻域增強。比較典型的載波聚合、Wi-Fi融合、LAA、LWA技術等等。
碼域增強。通過採用更高階的編碼調製方式來提升系統容量和用戶峰值速率。主要包括下行256QAM和上行64QAM技術。
空域增強。主要採用多天線技術,包括4*4MIMO、8*8MIMO,以及最近兩年比較火的Massliv MIMO,通過這些空域增強來提升速率。
協作增強。對LTE基站和小區間進行協作調度的方式來降低干擾,提升系統平均容量和用戶邊緣速率。通過elCIC、CoMP等技術的使用,提升用戶體驗。
LTE載波聚合原理比較簡單,就是通過更多載波的組合來提升速率,這裡面存在大帶寬的業務,1080P和2K視頻佔比比較高,在國際國內的部署非常迫切。中國聯通一直保持移動端的速率領先,在2015年發布了4G+品牌,網路速率體提升到300Mbps,到2016年開展了下行三載波相關的一些試驗,達到速率375Mbps全國最高下行峰值速率。
關於多天線技術,2T4R在廣覆蓋場景和改善深度覆蓋具有較明顯增益,中國聯通已在天津、重慶等多城市部署; 4T4R在提升覆蓋的同時能極大提升系統容量,中國聯通已在泉州、天津、北京、成都等多城市開展試商用。4T4R技術由於4R滲透率較低, 建議業界共同加快推動高端終端支持。
Massive MIMO能極大滿足數據熱點(如校園等場景)容量增長需求,中國聯通已在泉州等多地開展試商用;目前TDD模式裡面的MIMO可以做到64T64R,而FDD目前能做到32T32R,TDD對於終端沒有要求,FDD需要終端支持TM9這樣的功能,希望終端廠家儘快提高TM9的功能開放。
高階調製主要是通過下行進行256QAM調製以及上行64QAM的調製提升網路的性能。在實際應用中,考慮到終端滲透率較低,且該技術對網路質量的要求極高,建議可優先在部分核心城區開啟。
總結以上內容,4.5G的各種技術之間既可以單獨應用也可以組合應用,最主要的是通過載波聚合、高階MIMO、高階調製技術實現系統峰值速率的提升。技術演進除了考慮網路側技術外,還需要考慮終端的實現能力,網路與終端的配合實現用戶體驗的提升。
面向未來,全面做好5G網路升級準備各項工作
5G系統需要支持移動寬頻、物聯網、低時延等業務,因此整個5G網路架構包括服務發展架構、網路切片和CP和UP分離、移動邊緣計算、G3基站重構等等,這是圍繞5G相關的一些關鍵技術。
下面談談5G的一些準備工作——
站址需求:我們初步估算分析,1.8G單站(2T2R,40W)覆蓋半徑約為3.5G(64T64R配置)的1.5倍,單站覆蓋面積約為3.5G的2.25倍 ;部署同樣的區域,需要的5G站數是4G 的1.5-2倍左右,相應的站址數量要加倍,預計投資規模巨大。雖說5G很美好,但現實也很骨感——建設成本非常高。
MEC/CU/DU重構:依據不同業務對時延不同,CU、DU部署位置彈性。uRLLC業務,對時延要求較高,需要CU、DU同位置部署;對應eMBB和massive IOT業務,CU、DU可以根據現網光纖資源情況靈活部署。
室內覆蓋:通過測試發現,現網功分器和耦合器、電橋、合路器、室分天線等等差距非常大,難以滿足3.5G到4.8G頻段的建設需求;室內型微基站、類似lampsite/Qcell/Dot產品是5G網路最可能的一種室內覆蓋方案;3.5G和Sub3G可以進行高低頻組網,以Sub3G作為連續覆蓋層,3.5G 100M的大帶寬作為體驗保障層;天線配置上以4T4R為主,可以採取虛擬MIMO方式,也可以是一體化4T4R。
傳輸升級需求:無論從前傳、中傳、回傳同步來看,我們在各方面都要做很多的工作。移動前傳將逐步引入G.Metro等傳輸技術解決光纖緊缺問題,回傳網路將進行升級換代以滿足5G大帶寬業務需求。
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※現場/華為徐學兵:創新引領5G 加速4.5G演進 做大移動物聯
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