《電子技術(shù)應(yīng)用》
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先拯救4G的茍且 才有5G的詩和遠(yuǎn)方

2016-03-31

  4G需要有一個(gè)不顧一切的伙伴,在現(xiàn)有頻譜資源下,以最小代價(jià)和最大效益解決現(xiàn)實(shí)的茍且,迎接5G的遠(yuǎn)方。

  “它赤手空拳來到人世間,為找到那片海不顧一切。”

  根據(jù)最有資格預(yù)測(cè)流量的思科的最新預(yù)測(cè),2020年移動(dòng)流量將是2010年的120倍,幾乎是2015年的10倍,達(dá)到366.8 EB,其中75%流量來自視頻。

  這些流量將主要由4G來承載。思科預(yù)計(jì),到2018年,4G聯(lián)接數(shù)將超過2G,2020年將超過3G。到2020年,4G流量將占到總體移動(dòng)流量的70%以上,4G聯(lián)接每月產(chǎn)生的流量將是非4G聯(lián)接的近六倍。

  問題來了,4G能承受從.txt到4K .avi流量高壓?jiǎn)?在人口集中的流量高地,并不能。比如說許多國(guó)家的首都和一線城市集中了全國(guó)七成到九成的流量,常規(guī)的擴(kuò)容、小基站等增益方式,解決不了頻譜利用的實(shí)質(zhì)痛點(diǎn)。

  4G需要有一個(gè)不顧一切的伙伴,在現(xiàn)有頻譜資源下,以最小代價(jià)和最大效益解決現(xiàn)實(shí)的茍且,迎接5G的遠(yuǎn)方。

  路徑的分裂

  運(yùn)營(yíng)商解決這個(gè)問題,已有涇渭分明的兩條路線:

  一種是等不到2020就引入5G,以北美、日澳市場(chǎng)為代表,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)過度、高端用戶比例高,從實(shí)際需求和商業(yè)包裝上,更需要5G的符號(hào)性,他們等不及到2020年,明確提出到2018年就實(shí)現(xiàn)5G商用;另一類是在歐洲和中國(guó)這樣的市場(chǎng),發(fā)展不均衡運(yùn)營(yíng)商更謹(jǐn)慎,不想那么快放棄4G,傾向于平滑的過渡性方案,物盡其用同時(shí)也給5G做鋪墊。

  相對(duì)應(yīng),第一類市場(chǎng)的主要供應(yīng)商愛立信諾基亞,要承受標(biāo)準(zhǔn)成熟前商用5G的風(fēng)險(xiǎn);第二類市場(chǎng)的華為中興,則要嘗試把5G技術(shù)提前應(yīng)用到4G,滿足改良型需求。

  當(dāng)然,這四大的市場(chǎng)都有交叉,對(duì)各類方案都有布局,只不過側(cè)重點(diǎn)不同。

  從根本上來說,這兩種路徑的分裂,實(shí)際上是5G技術(shù)的內(nèi)生性決定的。

  5G的路線圖并不清晰,他是多技術(shù)的組合,每一項(xiàng)技術(shù)都各自獨(dú)立發(fā)展,向前演進(jìn)。

  Massive MIMO、毫米波mmWave、SDN/NFV/OpenFlow、small Cell/Multi-RAT 、SON自組網(wǎng)、D2D 等是5G的關(guān)鍵技術(shù)。

  這些核心技術(shù)各自發(fā)展,邊成熟邊應(yīng)用,比如說已經(jīng)/即將在LTE 和LTE-A中商用的Massive MIMO和small Cell/Multi-RAT。

  任何一種技術(shù),提前應(yīng)用到4G并商用,都稱得上是一場(chǎng)技術(shù)革命,但對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說,卻能提前享受5G的技術(shù)紅利,改善流量供給側(cè),是一個(gè)大好事。

  但是四大何時(shí)變現(xiàn)這些技術(shù),策略并不相同。既得利益者希望慢慢來,不斷挖掘現(xiàn)有市場(chǎng)的潛力,而弱勢(shì)者則要用加倍的革命性,來實(shí)現(xiàn)逆襲。

  誰會(huì)逆襲

  四大中的愛立信、華為和諾基亞,分割了超80%的LTE份額,他們遵循已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)的LTE-A PRO實(shí)現(xiàn)4G的增益。它基于新的空口標(biāo)準(zhǔn),需要網(wǎng)絡(luò)和終端同時(shí)更換與配合。對(duì)這三家來說,這是一條遵循標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的保險(xiǎn)道路,但是對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說,需要的成本和風(fēng)險(xiǎn)更大,是革命性。

  6成LTE收入來自中國(guó)市場(chǎng)的中興,則提出了Pre5G的獨(dú)特而冒險(xiǎn)的路線。它的思路是4G基站上應(yīng)用5G核心技術(shù)中的Massive MIMO,提升3-6倍的頻率利用率,最大的好處是無需更換終端。這樣,應(yīng)用Pre5G的運(yùn)營(yíng)商沒有任何市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),反而可以提前獲得5G紅利以及商業(yè)包裝。但中興承擔(dān)了革命性的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)榛緜?cè)的天線數(shù)量增加,不僅僅是量的變化,而是質(zhì)的改變。

  所以有意思的是,越是革命性的解決方案,對(duì)供應(yīng)商來說艱難無比,反而對(duì)運(yùn)營(yíng)商平滑性更強(qiáng),風(fēng)險(xiǎn)也越小。

  不可否認(rèn),中興選擇Pre5G這條冒險(xiǎn)的道路,是看中它對(duì)市場(chǎng)的誘惑,必然能夠讓中興切入流量高地代表的高利潤(rùn)市場(chǎng),提升4G及5G的全球份額。

  然而,這條路需要極大的勇氣和智慧,Pre5G無需更換終端就能享受到5G的紅利,是用極為艱難的研發(fā)來換取的。

  中興通訊無線產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)部總經(jīng)理張建國(guó)形容Pre5G:

  5G技術(shù)就像爬珠穆朗瑪峰,登頂有不同的路線,中興則找到了獨(dú)特的路線。

  率先提出這個(gè)想法并付諸實(shí)施的中興首席科學(xué)家向際鷹博士解釋說,獨(dú)特的路線是指:

  我們提出5G技術(shù)可以分兩步演進(jìn),第一步先在基站側(cè)實(shí)現(xiàn),也就是說,先做一個(gè)特別復(fù)雜,特別高級(jí)的基站,但是終端可以維持不變,這個(gè)階段我們稱為pre5G,在這一階段,雖然終端沒有變,但是仍然可以獲得很高的容量增益。第二步,5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后,基站側(cè)經(jīng)過很簡(jiǎn)單的軟件升級(jí),或新增射頻單元,就可以實(shí)現(xiàn)真正的5G,這時(shí)可以與5G新終端配合,從而實(shí)現(xiàn)5G的全部特性。

  “總之,我們提出一種平滑的,非對(duì)稱的演進(jìn)路線,是一種比較好的路線,對(duì)運(yùn)營(yíng)商也是一種漸進(jìn)的,資產(chǎn)保護(hù)的方案。對(duì)最終用戶更是好處巨大,因?yàn)樗麄兛梢暂^早地體驗(yàn)5G帶來的好處?!?/p>

  然而道理如此簡(jiǎn)單,為何只有中興選擇了這條道路?

  原因就在于Pre5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)的艱難性。

  向際鷹博士說,Massive MIMO是個(gè)5G的技術(shù),在4G終端不配合的情況下,在基站側(cè)單方面實(shí)現(xiàn)massive MIMO非常困難,甚至比5G還難。因?yàn)?G還有終端配合,而pre 5G并沒有專門的終端配合。

  舉個(gè)例子來說,在4G標(biāo)準(zhǔn)的約束下, TM8最多只能有2個(gè)端口,加個(gè)個(gè)碼道,最多4個(gè)用戶。但Pre5G同時(shí)復(fù)用了12至16個(gè)用戶,這個(gè)表面上看已經(jīng)突破標(biāo)準(zhǔn)限制了,這里面有一些技巧在里面。

  『我們提出這個(gè)技術(shù)3個(gè)月后,還不斷有人質(zhì)疑我們?cè)旒伲J(rèn)為12流和 4G終端不變這兩件事不可能同時(shí)發(fā)生,理論上就不可能。但我們確實(shí)做到了?!?/p>

  其次,傳統(tǒng)的智能天線在復(fù)雜無線環(huán)境下不能工作,而中興的massive mimo則沒有問題,這是因?yàn)橹信d沒有使用傳統(tǒng)的beamforming技術(shù),而是采用了更高級(jí)的技術(shù)。這個(gè)也非常困難,因?yàn)闇y(cè)量和運(yùn)算并不是在三維實(shí)數(shù)空間上,而是在上百維的復(fù)數(shù)信號(hào)空間上。

  此外,這只解決了理論可行性問題,實(shí)現(xiàn)問題挑戰(zhàn)也非常多。比如上百個(gè)天線,體積不能太大,功耗不能太高。否則沒有意義。那么中興為什么能這么早地做出來,很大程度上得益于中興自己做了一個(gè)超強(qiáng)的芯片:矢量處理器芯片。

  總之,Pre5G的實(shí)現(xiàn)非常困難,絕不是簡(jiǎn)單的理念和概念包裝。這也是為何今年通信奧斯卡獎(jiǎng)“最佳移動(dòng)技術(shù)突破”及CTO選擇獎(jiǎng)?lì)C給Pre5G的緣故。

  其中CTO選擇獎(jiǎng)是全球16個(gè)頂尖運(yùn)營(yíng)商CTO票選出來的,獲獎(jiǎng)技術(shù)是從六個(gè)移動(dòng)專項(xiàng)獲獎(jiǎng)中再次選出最佳的一個(gè)獎(jiǎng)中獎(jiǎng),去年中興就展示了這項(xiàng)技術(shù),但是到了今年才得獎(jiǎng),所以看看這些CTO有多謹(jǐn)慎,他們不僅要看技術(shù)先進(jìn)性,還要看到底能不能用。

  去年P(guān)re5G與日本軟銀、中國(guó)移動(dòng)兩大運(yùn)營(yíng)達(dá)成的試商用MOU,算是給CTO們一個(gè)最合理現(xiàn)實(shí)的理由。

  從理論上來說,Pre5G,它不是一個(gè)新奇的構(gòu)想,但卻是商業(yè)和技術(shù)上的偉大實(shí)踐。它在4G現(xiàn)實(shí)與5G未來之間搭建起一座非常務(wù)實(shí)的橋梁,中興選擇這條路其實(shí)也并不奇怪,這個(gè)公司一貫的風(fēng)格與基因也是務(wù)實(shí)與穩(wěn)健。

  中興已明確提出Pre5G技術(shù)今年準(zhǔn)備進(jìn)入包括中國(guó)、奧地利在內(nèi)的亞太和歐洲的10個(gè)國(guó)家,也可能包括中東的國(guó)家。

  目前,5G的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)升溫,從設(shè)備、芯片到終端全面展開。從研發(fā)投入的絕對(duì)值上來說,中興比不上對(duì)手,但是它以聚焦、有效和實(shí)用的態(tài)度,有勇氣投入上千人、數(shù)年時(shí)間,讓我們看到了一個(gè)偉大的商業(yè)創(chuàng)新。

  除了已經(jīng)試商用的Massive MIMO,今年中興在MWC上推出Pre 5G中的UDN產(chǎn)品和MUSA原型機(jī)。

  從現(xiàn)在來看,Pre 5G在Massive MIMO上已經(jīng)領(lǐng)先業(yè)界至少一年的時(shí)間,中興還在5G關(guān)鍵技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行全面布局,涵蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、多天線技術(shù)、高頻通訊、IOT物聯(lián)網(wǎng)融合、新業(yè)務(wù)(如D2D、M2X、URC等)等多個(gè)方面,在Massive MIMO、Virtual Cell、SLA軟鏈路及MUSA多址接入方面都已形成了獨(dú)特的標(biāo)簽技術(shù)。

  而通過Pre 5G提前進(jìn)入和布局,意味著更多的商用領(lǐng)地,意味著在5G的標(biāo)準(zhǔn)化中獲得更大話語權(quán),上帝留下的這扇窗,中興自己把它打開了,中興CTO徐俊慧在剛剛結(jié)束的博鰲5G論壇上,描繪了一副5G之下全智能化的場(chǎng)景,中興或許是最重要的參與和設(shè)計(jì)者。


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