5G提速 高通助推标准走向现实

在4月28日召开的“5G和未来网络战略研讨会”上，一个热点话题被频频提到。今年3月份在3GPP会议上，确定将5G标准制定时间提速，并在2017年年底将非独立组网的5G新空口固定下来，以满足部分地区在2019年实现5G规模商用部署的要求，这一时间比原来提前半年。随着标准的提速、商用时间节点的迫近，也浮现出一系列问题，例如，5G初期网络要实现什么业务？4G网络发挥什么作用？要实现部署还要解决哪些关键技术？围绕这些问题，Qualcomm Technologies工程技术高级副总裁马德嘉博士、Qualcomm高级研发总监及中国研发中心负责人侯纪磊博士接受了《中国电子报》记者采访。

5G网络初期实现什么业务

5G加速计划让整个产业有了一个清晰的时间表，让全球运营商和5G生态系统内的终端设备厂商能朝着2019年实现5G商用的目标共同努力。基于非独立的5G新空口，5G网络的三大应用场景：增强型移动宽带、高可靠和低时延、海量的物联网连接是否都能够实现？

马德嘉说，对于增强型移动宽带，非独立的5G网络部署主要有两种使用场景，一种是使用毫米波实现，比如AT&T、SK电讯和NTT DOCOMO等运营商，他们用LTE实现无处不在的覆盖，而在热点地区部署毫米波热点。这类部署情况需要回落技术的支持，当用户从毫米波热点覆盖区域进入LTE覆盖区域，需要确保无缝、顺畅的高速连接。

另一种是将4G和5G的频谱进行聚合实现高速网络，例如像沃达丰这样的运营商，在欧洲有4G频谱，未来获得的5G频谱资源可能在100MHz以上，他们的方式是把4G和5G频谱综合利用，通过频谱聚合实现高速网络。马德嘉认为，增强移动宽带在5G非独立组网模式上是很清晰的。

侯纪磊补充说，毫米波热点是选择性连接，如果毫米波能够覆盖并且速度很快，那么就选择5G，如果没有覆盖就回到4G。但在6GHz频谱以下，如果一个运营商既有4G的频率也有5G的频率，更多会采取频率聚合的方式，提升速度。

谈到5G的三个应用场景，马德嘉表示，2019年或2020年5G的商用会先以高速宽带为主，海量物联网和超低时延的关键业务型服务会在后续发展中不断进行完善，超低时延技术的部署会更早一些，但这也取决于标准化的具体进程。

“目前还是5G发展很早期的阶段，行业正在专注的是5G标准的第一个版本规范，后续还会有七个不同版本的规范相继出来。”马德嘉说，“第一版标准会更加关注移动宽带的应用，同时会有一些低于1毫秒的超低时延技术。”

马德嘉表示，在5G商用早期，千兆级LTE会有许多应用，而且千兆级LTE对提升用户5G体验至关重要。从全球范围来看，澳大利亚电信商Telstra已推出了千兆级LTE的商用网络，美国AT&T也宣布将利用授权辅助接入技术（LAA）实现千兆级LTE服务。从终端角度来看，对千兆级LTE的需求将不仅仅来自于智能手机，还可能出现在平板电脑或笔记本电脑，甚至是VR设备等其他类型的终端中。

推动5G新空口成为现实

5G新空口（5G NR）是一个划时代的技术，包括多项创新技术，因为5G NR必须满足一系列不断扩展、多种多样的连接需求，它不仅将连接人，还要在广泛的行业和服务中连接并控制机器、物体和终端。5G统一空口要灵活且敏捷地应用合适的技术、频谱和带宽，以此满足每个应用的需求并支持面向未来服务与终端类型的高效复用。

今年2月26日，Qualcomm宣布正在扩展其Qualcomm骁龙X50 5G调制解调器系列，以支持符合3GPP 5G新空口全球系统的5G新空口多模芯片组解决方案。马德嘉说，我们的芯片组将同时支持6GHZ以下的频段以及毫米波频段，它将支持2019年最早一批的5G商用化部署以及稍晚一些于2020年的部署。Qualcomm已经宣布与AT&T、中国移动、NTT DOCOMO、SK电讯、Telstra、沃达丰开展5G新空口试验。

推进5G新空口成为现实，有几项关键技术。马德嘉表示，这些关键技术包括动态TDD子帧结构、大规模MIMO、编码技术、毫米波技术和非授权频谱部署5G的技术。

动态TDD子帧结构有能力改变每一个子帧，实现前向兼容的灵活子帧结构，同时可以极大地降低时延，而5G会大量用到TDD频谱。大规模MIMO技术在5G和4G时代相比，不同之处是研究5G如何充分利用TDD上行信道和下行信道的互易性，从而让大规模MIMO发挥更加完整的作用。5G引入了新的信道编码技术，如用于数据信道的LDPC编码技术和用于控制信道的Polar码技术。

在毫米波技术上，主要的挑战是如何利用毫米波进行移动宽带传输，目前已经取得进展。在非视距情况下，利用波束成型和波束追踪技术，Qualcomm实现了利用毫米波的移动通信。实际上Qualcomm已经和整个生态系统内的合作伙伴就毫米波展开了大量合作，以推动毫米波移动化的实现。马德嘉说，我们在今年宣布了和多家运营商及基础设施设备厂商开展毫米波的测试和实验，比如与AT&T、SK电讯、NTT DOCOMO等主流电信运营商以及其他设备厂商合作。我们不仅自己在研究相关技术，还会与多个生态系统合作伙伴一起进行测试，以便更深刻地了解毫米波。

非授权频谱部署5G是一个非常创新的方法，马德嘉说，我们正在研究如何通过非授权频谱的方式独立组网、部署和运营5G，减少对授权频谱的依赖，这也将是5G在Rel-15和Rel-16阶段的一个重点。

马德嘉说，5G新空口有更高的灵活性。4G网络要求终端时刻与基站保持信息传输，5G实现了终端和基站只在需要的时候进行信息传输，从而使一些时段或者频段资源可以空出来。“未来五年，不同类型的5G终端将大量涌现，包括一些新型的终端，那么这些终端就可以利用这些空闲的时段和频段来接收信息，进行一些新的服务和业务。”