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6G才能实现5G的所有愿景？（上）

发布：互联网
来源：互联网
时间：2018-03-22 18:05

2017年4月19-21日,第四届布鲁克林5G峰会举行,由NYU WIRELESS及Nokia共同主办,定向邀请了NI(美国国家仪器公司)、Intel、Qualcomm、FCC、Verizon、AT&T、KT、NTT DOCOMO等的5G大咖级专家与会.

今年峰会的主题是"Making 5G a Commercial Reality(让5G商用成为现实)",围绕"离部署5G商用网络及业务到底有多近?"这个问题来讨论,由此就可见,"2017布鲁克林5G峰会"看上去就很接地气,所以是有很多很精彩的看点的.青岛达内培训

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    图:接地气的大会主题---让5G商用成为现实

    一

    AT&T无线接入与架构助理副总裁Dave Wolter在会议现场作5G报告时遭遇听众的尖锐提问

    AT&T无线接入与架构助理副总裁Dave Wolter在会议现场介绍了AT&T的5G毫米波固定无线接入的进展(包括频谱、网络等),但却被台下听众"突然袭击"了一个自己始料未及的尖锐的提问.

    从2016年开始,AT&T就在其位于德克萨斯州奥斯汀的实验室测试可工作于4 GHz频段、15 GHz频段、28 GHz频段的早期5G技术.与Verizon等"友商"相同的是,目前,AT&T所聚焦的5G应用场景是"固定无线接入".

    而且,AT&T已经在向奥斯汀的一家企业客户提供5G固定无线接入服务(通过28 GHz频段系统).

    在"2017布鲁克林5G峰会"上,AT&T无线接入与架构助理副总裁Dave Wolter先生介绍,AT&T计划在2017年于奥斯汀地区新发展10家左右的5G固定无线接入客户,其中将既包括住宅小区,也还有小型企业.

    Dave Wolter还介绍了AT&T第一家5G固定无线接入企业客户的相关情况:该5G网络内,5G毫米波信号(28 GHz频段)发射天线安装于该企业园区一幢大楼的屋顶,5G接收天线安装于距离发射天线250米处的位置,视距传输.最开始,唯一的问题是5G接收天线所在的大楼使用的是双层窗户,这使得5G毫米波信号衰减较大,于是AT&T就将其换成了单层玻璃.

    Dave Wolter还在"2017布鲁克林5G峰会"现场介绍,39 GHz频段将会成为AT&T的5G固定无线接入场景以及5G移动终端的关键频段.为此,2017年4月上旬,AT&T收购了在39 GHz频段及28 GHz频段拥有丰富频谱资源的Straight Path Communications公司.

    但是,在"2017布鲁克林5G峰会"现场,一位会议听众向正在台上做演讲报告的Dave Wolter问了一个尖锐的问题,这个问题的大意是:用户或者客户使用AT&T的5G固定无线接入服务做什么用?他们会为此付多少费用?AT&T在2017年上半年先后花几十亿美元购买毫米波频段资源用作5G频谱储备,而且AT&T后期还要建设5G毫米波网络,您能否透露一下AT&T将通过什么样的5G应用来"填平"或收回你们前期对5G所投入的巨资?

    听完这个问题,Dave Wolter先是迟疑了一会儿,可能是觉得这个"突然袭击"带来了一个自己始料未及的问题,然后作了这样的简短回答:"这是个好问题.我希望我们AT&T负责业务的同事正在解决这个问题."

    二

    Massive MIMO成为本次"2017布鲁克林5G峰会"的热门话题

    过去几年,NYU Wireless在5G毫米波技术方面做了大量的早期工作,"高频毫米波"在全球移动通信业界甚是风行,一直是前三届布鲁克林5G峰会的热门话题.而在"2017布鲁克林5G峰会",会议主办方NYU Wireless却把峰会的焦点之一确定为Massive MIMO(大规模MIMO)技术.

    NYU Wireless之所以及时把"2017布鲁克林5G峰会"的主题聚焦到Massive MIMO技术,是由于自从2016年4月以来,Massive MIMO在全球移动通信业界开始"崭露头角":Massive MIMO频谱效率打破此前的世界纪录;有了全球首次Massive MIMO商用试验;在移动通信现网中开展了早期的Massive MIMO试验;甚至,Facebook还专门成立Project ARIES项目组来研发Massive MIMO技术.

    来自National Instruments(美国国家仪器公司)的Ian Wong先生在"2017布鲁克林5G峰会"上作报告时指出:"在2016年,我们已经证明了Massive MIMO技术的适用性.我个人认为,该技术最大的进展是业界对此持怀疑态度的人越来越少."

    Massive MIMO是在MIMO这种4G LTE技术的基础上演进发展而来,其采用更多副天线(大规模天线阵列)、更窄波束、更先进的信号处理技术来实现更多用户的同时同频通信,于是,移动通信基础网络运营商要是在低于6 GHz频段的频谱内部署Massive MIMO技术,就可以极大程度地增大系统容量.

    其实,回想起来,Massive MIMO技术理论很早就被提出,但是一直没有一个可靠的原型平台来验证该技术的先进性,直到NI(美国国家仪器公司)在2012年于瑞典隆德大学合作推出全球第一个商业现成可用的Massive MIMO系统验证方案,其后,面向5G的Massive MIMO技术研究进展得到了极大的推动.现在,NI推出的成熟的Massive MIMO硬件原型化平台具备灵活的硬件架构(可从4通道扩展到128通道)、能以基于FPGA的实时IP实现双向通信、采取适用于MIMO检测和预编码的可完全重新配置的算法、可通过无线同步来同时支持12个用户、可通过TDD通信和灵活的UI实现基于OFDM的开放式软件协议等,是快速原型验证和测试Massive MIMO无线系统的理想解决方案,为Massive MIMO的研究提供了模块化的起点,已在业内得到广泛使用.

    众所周知,面向5G的Massive MIMO技术研发,一是原型实现很具有挑战性:NI(美国国家仪器公司)在此方面(包括其中最重要的物理层实现)有着深厚的积累,与瑞典隆德大学、英国布里斯托大学、中国东南大学等高校以及业内几家着名的通信企业都有合作,在Massive MIMO原型实现方面做了很多工作,推出了商业现成可用的Massive MIMO原型设备;二是最大的挑战在于Massive MIMO OTA测试,对众多信道之间相位的同步、校准等要求很高,NI认为有几个方向可以尝试:(1)在IC设计里有一个概念叫DFT(Design For Test),也就是在设计阶段就要考虑可能会碰到的一些测试问题.(2)对于Massive MIMO的测试,PXI的模块化架构能比较好地应对挑战---因为可以在一个机箱里集成多个通道的射频通路进行测试.而NI使用PXI的模块化射频仪器对于多模、多通道、多待测件的测试很有经验.

    "2017布鲁克林5G峰会"上,虽然大家对于Massive MIMO的定义有很深入的讨论且存在较大的分歧,但是对于Massive MIMO技术取得了一些共识,比如:Massive MIMO技术是传统MIMO向集成大量(多于8副)可控制天线的演进;4G是首先使用MIMO技术的移动通信系统,而5G将有望成为先使用Massive MIMO技术的移动通信系统;Massive MIMO技术目前尚有待完善之处,目前最为棘手的问题是如何把多天线集成到5G智能手机之中.

    从"2017布鲁克林5G峰会"总体情况看来,业界认为,Massive MIMO技术的发展前景是非常乐观的.

    三

    对"3GPP如期在2017年底完成制定非独立组网5G新空口标准"持谨慎的乐观态度

    业内众所周知的是,2017年3月7日,3GPP RAN第75次全体大会决定提前于2017年12月完成非独立组网选项3的5G新空口标准,这使得有些领先型移动通信基础网络运营商在2019年即可商用部署符合3GPP标准的5G无线网络.

    这一话题也成为"2017布鲁克林5G峰会"的重点讨论对象,而且相关讨论/争论非常精彩.

    "2017布鲁克林5G峰会"上,主办方安排了一个"CTO Panel on 5G",主持人是Nokia的Peter Merz及Tod Sizer博士,参加此次专门小组会议讨论的有KT(韩国电信)高级副总裁YongGyoo Lee、NTT DOCOMO的首席技术官Seizo Onoe、AT&T无线接入与架构助理副总裁Dave Wolter、美国高通公司高级副总裁Durga Malladi、Intel高级院士Ken Stewart.

    图:"2017布鲁克林5G峰会"的"CTO Panel on 5G"现场一瞥

    在"CTO Panel on 5G"现场,有听众向台上的5位代表质疑,如果要达到在2017年末完成非独立组网5G新空口标准的目标,需要3GPP做很多工作,尤其是在无线侧还面临很多挑战,那么,时间来得及吗?3GPP能如期在2017年底完成制定非独立组网5G新空口标准吗?

    对此问题,AT&T的Dave Wolter、Intel的Ken Stewart先后作答.

    Dave Wolter对于"3GPP如期在2017年底完成制定非独立组网5G新空口标准"所持的是谨慎的乐观态度,但是他透露,AT&T会积极跟进,将通过不断的测试来判断5G新空口是否达标.

    Ken Stewart则认为,这的确是一项很艰难的工作,需要解决很多问题,但是我们相信,在各位顶尖技术专家的共同努力下,3GPP是能够在2017年底制定出非独立组网5G新空口标准的.

不过,从"2017布鲁克林5G峰会"也还能看得出,某些移动通信基础网络运营商对于3GPP尽快制定出非独立组网5G新空口标准,仍然有着很大的期望.比如5G微信公众平台(ID:angmobile)了解到,KT(韩国电信)执行副总裁HongBeom Jeon在作主题报告"The World's First & Fastest 5G Olympics(世界、快的5G奥运会)"时明确说,KT目前正在积极准备,将于2018年2月9日正式在平昌冬奥会推出5G试验网(采用KT自己的5G技术标准),并将于2019年正式商用部署5G网络---届时的商用网络难道还要继续采取KT自己的5G技术标准吗?当然不是!所以就需要3GPP能及时地完成并冻结非独立组网5G新空口标准,这样才能保证KT在2019年或其后不久能及时将其现网5G设备升级至支持/兼容3GPP的5G新空口国际标准.

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