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高通:靈活高效低時延 多項關鍵技術突破將使5G成為現實
2017-05-12 16:01:08 來源: 新華網
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    ICT領域目前最熱的當屬5G。今年國際電信聯盟確定了5G的名稱、願景和時間表,我國也宣布在2020年實現中國5G商用,5G已然漸行漸近。5G與4G相比,最大的不同體現對在移動互聯網的“加倍”支持和物聯網的“慷慨”支持上,這需要從空口技術、網絡架構等方面實現革命性創新,其中空口技術是重中之重。同時5G全球統一標準的第一版規范將在2018年推出,屆時,不同企業將會執行3GPP發布的5G行業標準,為此,各企業也在努力為標準的建立做出支持。

    國際調研機構IHS的研究報告《5G經濟》中預測,5G整體經濟效益將于2035年之前在全球實現,全球5G價值鏈本身就能創造高達3.5萬億美元的産出,其中在中國創造的産值為9840億美元;在促進就業方面,屆時5G將在中國創造950萬個工作崗位。

    加入5G加速計劃 推動標準發展

    5G商用的步伐正在加快,高通在5G研發上正在從多方面進行發力。在標準化方面,業內已對加速5G技術標準達成了一定共識,高通支持3GPP做出的5G標準加速計劃,並積極推動全球多家主要的運營商、設備生産廠商和終端廠商共同達成5G標準加速的計劃。此加速計劃對産業有了明確的時間規劃,讓更多運營商和終端設備廠商能為了2019年實現5G商用的目標共同努力。

    調制解調器方面,高通推出的全球首款5G新空口多模調制解調器驍龍X50,正在面向2019年推出的頂級智能手機進行全新的測試與應用。高通同時還在MWC2017前宣布,擴展5G調制解調器的産品係列,芯片組將同時支持6GHz以下的頻段以及毫米波頻段,並符合3GPP 5G新空口標準。

    5G新空口試驗及互操作性測試將于下半年展開

    在原型係統和試驗平臺方面,高通推出的5G原型係統及試驗平臺,完成了首個基于3GPP 5G新空口標準工作的5G連接,這是行業內的一個重要的裏程碑。高通還宣布與AT&T、中國移動、NTT docomo、SK 電訊、Telstra、沃達豐以及未來更多合作夥伴開展5G新空口試驗。

    中國産業鏈對于高通而言是5G生態係統中非常重要的部分,因此高通早已與中國運營商及合作夥伴開展5G方面的合作。在MWC2017前夕,高通與中國移動、中興通訊宣布將合作開展5G新空口規范的互操作測試和OTA外場試驗,並且將參加中國移動在5G上的相關測試活動。

    日前,高通工程技術高級副總裁馬德嘉博士在受訪中針對高通將採用何種方式參與到工信部組織的5G新階段測試的問題時指出:“運營商是我們直接的合作夥伴,所以我們首先選擇了與運營商開始進行一些互操作測試,與運營商開展的測試成果在很大程度上也能夠帶到工信部組織的5G新階段的測試中。”

    對高通而言,能夠參與到中國和全球未來幾年內5G的測試是非常重要的,也是推動5G新空口發展工作中的重要部分。

    5G成就萬物互聯,超高速率場景先行

    馬德嘉博士在受訪中談到,5G將是統一的連接架構,將定義廣泛的行業,支撐全新連接服務的平臺。

    5G將主要支持三大場景:增強型移動寬帶、關鍵業務型服務、海量物聯網。在增強型移動寬帶方面,5G需要具備千兆級數據速率、極致容量、一致性、深度感知等特點。在關鍵業務型服務方面,5G需要具備超低時延、高可靠性、普及易用、強安全性等特點,可應用在汽車、機器人、健康醫療等領域。在海量物聯網方面,5G需要具備低成本、深度覆蓋、超低損耗、高密度等特點,將應用在可穿戴設備、智慧城市、智能家居等眾多物聯網領域中。

    馬德嘉博士表示,根據標準制定的時間表,2019年或2020年5G商用時會以增強型移動寬帶場景為主,海量物聯網和關鍵業務型服務將在後續5G標準規范中不斷得到完善。目前3GPP正在加緊時間推出5G第一版規范,第一版標準也會更加關注增強型移動寬帶方面的應用。 

    大規模MIMO技術將由4G過渡至5G

    馬德嘉博士表示,在5G時代,動態TDD子幀結構、大規模MIMO、新的信道編碼、毫米波、使用非授權頻譜部署5G等技術十分關鍵。

    首先,4G時代的TDD技術在上下行配置中使用固定的子幀結構。5G也會大量使用TDD頻譜,但是會引入動態TDD子幀結構,該子幀結構可以實現前向兼容,能夠極大地降低時延。

    5G時代引入了新的信道編碼技術,如用于數據信道的LDPC編碼技術和用于控制信道的Polar碼技術。

    談到大規模MIMO技術,馬德嘉博士認為:“在高頻頻段,大規模MIMO技術對于4G來説也非常有價值。當然5G時代,大規模MIMO會得到進一步提升和增強。這項技術在5G和4G時代的不同之處在于,在5G時代將充分利用TDD上行信道和下行信道的互異性,讓大規模MIMO發揮更大的作用。”

    LTE技術及其演進對于5G也是必不可少的,其中千兆級LTE對5G移動體驗至關重要,千兆級LTE擁有很多應用前景。“未來3年將會出現越來越多對千兆連接需求的終端。高通所要做的就是要保證支持千兆LTE的技術和芯片就緒,而整個生態係統則會不斷演進和發展。”馬德嘉博士表示。

    此外,低時延也是5G技術要解決的重要挑戰。馬德嘉博士表示:“5G的目標是要實現將時延控制在1毫秒以內。為此我們做了大量的技術研發和設計,包括推出5G原型係統和測試平臺。目前,我們已經證明了實現低于1毫秒的時延是可能的。在今年MWC期間,Qualcomm展示了包括毫米波在內的多項5G NR關鍵技術,此外,也是業內首家通過原型係統展示了將時延控制在1毫秒以下的相關技術。低時延技術對于移動寬帶係統至關重要,Qualcomm也希望基于掌握的低時延技術,去參與到中國以及全球未來幾年的5G測試當中。”

    毫米波移動化實現漸行漸近

    對于毫米波頻段的使用是非常有發展前景的技術,備受運營商的關注。然而,利用毫米波進行移動寬帶傳輸存在很大的挑戰。為解決這個難題,高通積極進行技術研發,在非視距環境下利用毫米波技術實現移動通信,比如利用波束成型和波束追蹤等技術,真正實現了毫米波的移動化。在2017 MWC期間,高通就成功展示了在非視距環境下利用毫米波實現移動通信,因此也成為了全球首家成功展示非視距前提下移動毫米波的公司。

    在5G時代,終端需要支持更多的無線電技術, 5G/4G/3G/Wi-Fi等都將共存于一個終端中。談到終端需要具備多連接可能産生的功耗問題,馬德嘉博士表示,在終端側優化管理不同無線電技術的同時盡量控制功耗方面,高通已經積累了很多經驗,這也是高通多年來非常擅長的一個領域。

    尤為值得一提的是,馬德嘉博士指出,5G時代新空口的靈活性還會繼續加強。4G的技術設計要求終端時刻與基站保持信息傳輸,5G的技術設計則實現了終端和基站只在需要的時候進行信息傳輸,因此在信息傳輸過程中會有一些空閒的時段或者頻段資源。未來不同類型的5G終端將大量涌現,這些終端可以利用頻譜中空閒的“資源塊”接收信息,進行一些新的服務和業務,而且不會幹擾已有的業務,實現非常好的共存,技術上前向兼容的設計確保了5G技術發展能夠具有生命力。

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【糾錯】 責任編輯: 董雲竹
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