目前5g新空口已成为业界讨论的重点,在5g峰会上,美国qualcomm公司工程技术副总裁庄思民博士介绍说,5g新空口需要提供更高级别的效率和能力,支持用户体验吞吐量提升10倍、端到端时延降低10倍、连接密度提升10倍。另外如何能够在同样的频谱下获取更高的数据速率,让用户体验提升,获取高速率低时延,这些都是5g新空口技术所要带来的巨大提升。
新空口是5g核心竞争力
何为空口,指的是移动终端到基站之间的连接协议,是移动通信标准中一个至关重要的标准。3g的空口编码技术为cdma,4g的技术为ofdm。5g时代采用什么技术?
在qualcomm庄思民看来,5g新空口技术演进需要关键技术的支撑。其一是可扩展ofdm参数,因为5g将面向广泛的用例和商业机会,必须满足超高带宽、超低时延以及高可靠性,必须保证系统可扩展性;其二qualcomm庄思民表示,是多用户大规模mimo技术,该技术可在多用户和高连接密度的蜂窝网络中提高频谱效率;其三是先进信道编码技术(如ldpc),可以提升数据速率和降低能耗;其四是独立tdd子帧,可降低时延,同时保证前向兼容;其五是毫米波的自适应波束成型及波束追踪技术。qualcomm庄思民认为,这些关键技术对于构建全球5g空口非常重要。
就在这两天,国内5g的热度伴随着北京的气温,骤然升高。先是2017年imt-2020(5g)峰会在京召开,各方大咖纷纷亮相发表精彩观点,接着华尔街著名投行jefferies(杰富瑞)预计,中国移动、中国电信和中国联通将于2019年启动5g基础建设,预计7年内总支出金额达1800亿美元,远高于2013~2020年的4g投资金额1170亿美元。到2022年,中国或将建成全球最大的5g网络。这无疑告诉业界,5g即将鸣枪,该各就各位了。
5g新空口也将实现跨频谱类型和频段的统一设计,可支持tdd和fdd频段,也可支持低频和高频频段。qualcomm认为,统一的5g新空口框架将可满足不同商业环境、不同运营商、不同频谱以及不同地区的需求。
“qualcomm正引领5g新空口发展,已完成了r14面向5g新空口的研究项目,并正全面投入于r15的工作项目中。在r15中,qualcomm将率先完成5g新空口的非独立模式,然后完成独立模式,实现全面运行的下一代核心网络。我们将在r15中完成大量工作,并在r16的工作项目及未来的r17中完成5g的进一步演进。”qualcomm庄思民透露。
千兆级lte对5g至关重要
从驱动5g发展的因素来看,到2021年,全球每月将会产生500亿gb数据,这些数据不止来自于智能手机,还将来自5g相关产品和终端。qualcomm认为更快速、更高效的增强型移动宽带需求将成为推动5g发展的首要因素。
目前很多运营商正计划利用现有的4g网络进行5g网络部署。千兆级lte对于5g移动体验至关重要,lte技术最初出现在r8中,从r8到目前的r15,lte一直在持续演进。“我们将在r15中继续lte技术的演进,也期待r15中的5g新空口标准为我们未来10年的技术演进奠定基础。”qualcomm庄思民表示。
业界不仅期望5g将支持前向兼容的灵活框架,其中包括可拓展参数,实现前向兼容,支持多样化的部署模式,并支持低时延的关键业务传输,还期望5g可支持全新、甚至是当下我们尚未能想象的用例和服务,从而拥有很长的生命周期。
作为与早期5g网络共存和相互配合的高速覆盖网络,千兆级lte是5g移动体验的一个重要支柱。qualcomm骁龙x505g调制解调器系列的全新产品旨在通过单芯片支持2g/3g/4g/5g多模功能,通过4g和5g网络的同时连接带来强劲移动表现。该qualcomm单芯片解决方案还集成支持qualcomm所引领的千兆级lte功能,这一系列先进的多模功能旨在提供千兆级连接,也是下一代顶级智能手机和移动计算的一项关键性需求。
5g需要支持不同类型频谱
频谱是5g部署的关键因素之一,不同地区、不同运营商拥有不同频段,要获得更多的5g频谱开展新业务需要长期的过程。不同国家所支持5g部署的频段既有6ghz以下频段,也有6ghz以上的频段,5g新空口要横跨高、中、低不同频段。与此同时,5g既要支持授权频谱又要支持非授权频谱。在授权频谱和非授权频谱上均实现高效运行的能力是3gpp在进行新空口设计中所考虑的一个重要因素。
6ghz以下的频段(比如3.3-3.4ghz、4.8-5ghz等)在中国有很大机会,目前已开始了大量试验,并取得了很多进展。另外,6ghz以上的毫米波也能够为5g带来很好的连接性,尤其是对于热点的覆盖,可实现无缝的多连接覆盖。
据imt-2020(5g)推进组副主席王晓云介绍,2017年6月5日,工信部发布了在3300-3600mhz以及4800-5000mhz之间来应用5g的征求意见稿,使5g技术研究往前迈了很大的一步。6月8日,又进一步征集在高频段毫米波频段如何来使用5g的征求意见,为我国的5g发展起到非常大的促进作用。
“我们希望5g能够支持更多的频段,实现更快的传输时间和更高的频谱效率。为了实现这些目标,qualcomm已进行了众多研究,实现了跨频段的协调和调用。qualcomm研究的频谱共享的模式也将在r15版本中有所体现,未来也会应用在5g时代。”qualcomm庄思民表示。
尤为值得一提的是,毫米波成为未来5g的重要频段,而要想实现毫米波的移动化,则需要智能的波束搜索和波束追踪技术,需要全新的系统设计。“而qualcomm一直致力于毫米波技术的研发,在现实环境中实现了毫米波的移动性,也推出了应用于毫米波频段的5g原型系统”。
已推出先进的5g原型系统
qualcomm一直致力于研究和开发先进的5g原型系统,也积极参与到中国5g试验中。除了推出应用于毫米波的5g原型系统外,qualcomm还推出了应用在6ghz以下频段的5g原型系统。qualcomm将在2017年下半年与中国移动、中兴通讯等合作伙伴携手,在中国开展基于3.5ghz频段的5g新空口规范的互操作性测试和ota外场试验。基于3.5ghz频段的tdd5g新空口技术拥有前向兼容的接口和更高的频谱效率,可以提高用户体验。
庄思民透露:“qualcomm拥有先进的5g原型系统,它完全遵从于全球新空口的标准。基于此,qualcomm也正与很多基础设施厂商开展5g新空口测试,我们将在2018年和2019年进行大量试验,在5g大规模商用之前为业界提供可行的解决方案。qualcomm非常高兴能够设计这些原型系统,也将从芯片端以及射频前端等方面支持5g新空口的发展。”
此前国际标准组织3gpp做出了加速5g进程的决策,3gpp加速5g进程也是促进原型系统进行测试的方式之一。这些符合新空口标准的测试可以让我们先进的产品进行大规模部署。
qualcomm将与产业链合作伙伴继续深入合作,进行大规模试验,确保未来中国5g的大规模商用以及中国5g生态系统的繁荣。
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