《通信产业报》(网):在刚刚过去的巴展上,好多设备商都展出了5G基站、核心网解决方案,彰显5G发展步伐加快。请您给读者科普一下,5G到来时能给我们带来哪些直观感受?
杨峰义:5G时代来临,人与人的通信正在向人与物、物与物的通信扩展,万物互联时代正在到来。ITU定义了三大5G业务场景:
第一,面向人的增强移动互联网(eMBB),这要求为用户提供最高20Gbps峰值速率和100Mbps基本体验速率,热点地区提供10Mbps/m2高流量密度。
第二,面向物的大规模机器通信(mMTC),要求支持最高100万/km2设备连接密度。
第三,面向物的低时延高可靠通信(URLLC),能够满足1毫秒端到端时延和极高的可靠性要求。
因此,5G不仅能够继续推动移动互联网的发展,也能带动垂直行业的工业互联网和互联网+,并成为多样化业务提供和业务创新的使能者。
近年来,运营商为用户提供了越来越快的移动互联网接入服务,我们的年均手机上网流量和每用户月均流量都显著增长;在5G时代,这些将有望获得进一步的快速提升。
同时,通过与垂直行业建立更广泛、更深入的合作,运营商将进入更多的行业进行赋能,并不断催生出新的业务模型,帮助行业用户进行转型升级。
《通信产业报》(网):5G会有哪些技术突破?这些新技术,给运营商部署5G带来哪些挑战?
杨峰义:从技术路线角度,5G将同时包含LTE增强和新空口,即演进和革命性技术。其中,LTE增强是在4G基础上,针对特定场景和目标的进一步增强,具有后向兼容性,可通过现有4G网络的演进升级实现。5G新空口主要面向新场景和新频段进行全新的空口设计,无需考虑与4G的后向兼容,致力于满足LTE演进无法满足的业务需求及技术指标。
通过引入创新的无线接入和网络架构技术,5G为运营商带来了很多新的机遇,但同时也给运营商带来了几大挑战:
第一,5G新空口的部署成本。与演进性的LTE增强相比,对革命性的5G新空口而言,更需评估其部署成本和效率。投入与预期回报间的平衡,是运营商需要考量的重要问题。
第二,5G新空口的覆盖问题。由于频谱资源稀缺,5G新空口将部署于比4G更高的频点,比如3.5GHz,因此其覆盖范围将有所受限。能否通过Massive MIMO等技术补偿其覆盖性能,或初期将5G新空口定位为热点分流,也是我们在研究的问题。
第三,全球统一5G标准。目前5G技术标准主要由3GPP制定,已有很多标准化组织和企业加入到5G的标准化工作中。由于参与5G标准化的机构众多,意见不统一,这些将会带来5G技术碎片化的风险。
第四,全球统一5G频段。5G需要不同的频谱来满足不同场景的需求,如数据速率、连接密度和时延等,5G所采用的频谱应尽可能全球化,从而促进产业规模和全球漫游。对于运营商来说,重耕现有频谱用于5G技术也是非常重要的。
第五,垂直新业务的商业模式。运营商对物联网及新兴商业模式有着殷切的期待。但从目前来看,一些垂直行业新业务的前景以及商业模式并不是很清晰。
《通信产业报》(网):在5G候选技术中,Massive MIMO是业界公认没有争议的技术,目前,中国电信在Massive MIMO技术上取得哪些进展?
杨峰义:Massive MIMO是我们非常关注的技术。Massive MIMO对5G系统性能有很直接的影响。可以预期未来的5G商用产品中,Massive MIMO是最有可能优先部署的5G标志性技术。
目前3GPP正在积极开展Massive MIMO标准化工作,在LTE-Advanced Rel-13和Rel-14标准中,TM9传输模式已经支持到32端口的Massive MIMO传输。正在制定的5G Rel-15标准至少会支持32端口的Massive MIMO传输,同时支持高频的波束管理技术。
除3GPP标准定义之外,Massive MIMO对设备实现提出了更高要求,比如:为形成多用户波束、信道信息的获取需及时准确、Massive MIMO阵子数目庞大,会带来产品体积增大问题。
在信道信息获取方面,TDD具有先天优势,FDD Massive MIMO技术难度更大。面对全球广阔的FDD市场,在2016年底到2017年初,中兴和华为都发布了FDD Massive MIMO商用样机,并与中国电信、中国联通完成了初步测试。单站初步测试结果表明,FDD Massive MIMO可有效提升小区吞吐量3倍以上。
FDD Massive MIMO样机的测试表现让人感到惊喜,但同时也应看到其仍存在诸多挑战。一是,在信道获取开销、精度方面的技术挑战。二是,基站和终端的产业链挑战。三是,RRU和天线一体化设计带来的测试挑战。四是,低频点FDD在体积、重量方面的部署挑战。五是,规模组网下,考虑小区间干扰、控制信道覆盖、波束管理时的组网性能挑战。