4.5G如何搭建通往5G的階梯？

    黃海峰

　　在實(shí)現(xiàn)以5G為基石的全連接世界的道路上，產(chǎn)業(yè)界需要一個(gè)逐步發(fā)展的過(guò)程：探索業(yè)務(wù)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)化“落地”措施。這是因?yàn)橄?/span>5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，其業(yè)務(wù)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新是相輔相成、互為促進(jìn)的。

　　為此，華為在2014年率先提出了4.5G概念。在華為看來(lái)，5G到來(lái)之前業(yè)界需要基于現(xiàn)有的LTE技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，對(duì)新的應(yīng)用進(jìn)行逐步探索。4.5G 定義了5G到來(lái)之前的過(guò)渡階段，是通向5G的階梯。

　　目前，4.5G正向?qū)崿F(xiàn)Gbit/s下行速率以及基于窄帶的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(NB CIoT，Narrow Band Cellular Internet of Things) 兩個(gè)方向發(fā)展。華為也正在全力推動(dòng)這兩個(gè)方向相關(guān)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和商用進(jìn)程。那么，4.5G有哪些發(fā)展方向？華為計(jì)劃如何發(fā)展？目前的商用進(jìn)展如何？

　　概念雖不同，但向5G演進(jìn)成共識(shí)

　　雖然其它設(shè)備商如愛(ài)立信、諾基亞等并沒(méi)有使用4.5G這個(gè)概念，但是都相應(yīng)提出了5G的演進(jìn)之路，其內(nèi)容與華為的4.5G相同，也都在3GPP規(guī)范組織內(nèi)推動(dòng)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落地。

　　華為率先提出4.5G概念來(lái)標(biāo)志這個(gè)過(guò)渡階段，更加有利于產(chǎn)業(yè)上下游伙伴達(dá)成清晰共識(shí)；也能夠更好地推動(dòng)技術(shù)在市場(chǎng)上的應(yīng)用發(fā)展。

　　事實(shí)上，因?yàn)?/span>4.5G是基于LTE的演進(jìn)技術(shù)，因此對(duì)其部署有利于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)和對(duì)即有投資的保護(hù)。

　　與此同時(shí)，LTE FDD和TD-LTE兩種LTE制式，都需要業(yè)界制定邁向4.5G的技術(shù)演進(jìn)路線。業(yè)界還要推動(dòng)FDD與TDD在演進(jìn)中逐步走向融合。

　　近日華為、軟銀、中移動(dòng)等提出TDD演進(jìn)技術(shù)，稱該技術(shù)為TDD陣營(yíng)4.5G演進(jìn)路線。4.5G是對(duì)LTE向5G過(guò)渡階段的標(biāo)示，不局限于FDD或TDD�；�于TDD技術(shù)也要向4.5G發(fā)展，兩種制式必然走向融合。

　　極致速率和窄帶雙向發(fā)展

　　日常社會(huì)生活以及垂直行業(yè)的各種應(yīng)用對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出了不同要求。其中社會(huì)生活?yuàn)蕵?lè)需要極致的速率體驗(yàn)，比如4K視頻、VR(虛擬現(xiàn)實(shí))等；另一類如工業(yè)應(yīng)用，只需要非常小數(shù)據(jù)傳輸能力就可以滿足要求，但需要非常低的成本，映射到技術(shù)上需要的是超低帶寬和與之對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)化無(wú)線通信協(xié)議。

　　為應(yīng)對(duì)這兩個(gè)截然相反的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，華為在4.5G中提出了完美的融合方案。其一是實(shí)現(xiàn)下行1Gbit/s的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)是NB CIoT。據(jù)悉，NB CIoT是基于窄帶的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也是目前技術(shù)發(fā)展最成熟、端到端成本最低、部署最簡(jiǎn)單的技術(shù)，可以幫助運(yùn)營(yíng)商快速發(fā)展IoT相關(guān)業(yè)務(wù)。

　　兩種技術(shù)方案都是基于現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)，并且可以共存，基于現(xiàn)有頻譜、共享同一套硬件。

　　以點(diǎn)帶面，引領(lǐng)4.5G產(chǎn)業(yè)逐步創(chuàng)新

　　任何一種技術(shù)要取得成功都必須要在功能和價(jià)格兩方面匹配市場(chǎng)的需求，其中價(jià)格往往比技術(shù)更重要。創(chuàng)新的步伐要匹配市場(chǎng)的發(fā)展節(jié)奏。

　　回顧歷史可以看到，全新的技術(shù)往往由于實(shí)施成本過(guò)高導(dǎo)致市場(chǎng)無(wú)法接受，最終結(jié)果是束之高閣多年，最終等到市場(chǎng)逐步發(fā)展起來(lái)后才漸漸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　因此，在邁向5G的道路上，需要4.5G這樣的一個(gè)過(guò)渡階段，基于現(xiàn)在的LTE技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)逐步創(chuàng)新，探索和培育市場(chǎng)發(fā)展；一步一步，最終實(shí)現(xiàn)全連接世界的美好目標(biāo)。

　　華為正在推動(dòng)多個(gè)支持4.5G的技術(shù)點(diǎn)并行發(fā)展，如256QAM、3D Beam Forming等，這些技術(shù)分別在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中立項(xiàng)并形成標(biāo)準(zhǔn)。隨著市場(chǎng)應(yīng)用條件的發(fā)展，這些技術(shù)點(diǎn)會(huì)逐步成熟，逐步推向市場(chǎng)。

　　上述每一個(gè)單點(diǎn)技術(shù)的部署成本都不高，可以快速進(jìn)入市場(chǎng)進(jìn)行檢驗(yàn)并改進(jìn)。這樣多技術(shù)點(diǎn)并行，逐步成熟后，最終整體網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)提升。

　　3GPP R13、R14兩大版本夯實(shí)4.5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

　　為匹配市場(chǎng)發(fā)展的節(jié)奏，華為將推動(dòng)多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在R13和R14中的標(biāo)準(zhǔn)化——在5G到來(lái)前，完成網(wǎng)絡(luò)Gbit/s級(jí)速率提升，以及窄帶物聯(lián)網(wǎng)的部分市場(chǎng)成功。

　　在Gbit/s速率提升方面，華為正在推動(dòng)4CC/5CC CA、256QM、LAA、3D Beam Forming等關(guān)鍵技術(shù)在R13版本完成標(biāo)準(zhǔn)化。比如載波聚合技術(shù)，目前4CC/5CC CA將在R13中完成標(biāo)準(zhǔn)化。華為將率先支持該技術(shù)，目前已經(jīng)落入版本，并在明年達(dá)到商用。

　　此外，LAA也是R13的一個(gè)重要技術(shù)，華為的宏站和小基站都將支持此項(xiàng)技術(shù)，目前已經(jīng)落入版本，明年達(dá)到商用。

　　在窄帶物聯(lián)網(wǎng)方面，華為將推動(dòng)NB CIoT技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。NB CIoT是一種全新的技術(shù)，它使用窄帶組網(wǎng)，200KHz即可做全網(wǎng)覆蓋，上行信道僅需要5KHz，可以極大地提升芯片集成度，配套簡(jiǎn)化后的協(xié)議算法芯片的復(fù)雜度和進(jìn)入門檻都會(huì)降低。這樣做將促進(jìn)NB CIoT的適用范圍和終端價(jià)格更易被市場(chǎng)接受。

　　4.5G已進(jìn)入市場(chǎng)預(yù)商用階段

　　在實(shí)現(xiàn)4.5G的Gbit/s能力方面，業(yè)內(nèi)幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，如256QAM、4CC/5CC CA已進(jìn)入商用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試階段，預(yù)計(jì)2016Q1即可開(kāi)始全面商用。

　　其它的創(chuàng)新技術(shù)如3D Beam Forming、LAA，也將在2016年Q1開(kāi)始商用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。進(jìn)一步看，后續(xù)SOMA/NOMA新空口技術(shù)、0.5TTI、Massive CA等技術(shù)，都將逐步在標(biāo)準(zhǔn)中立項(xiàng)，最終走向市場(chǎng)。

　　而NB CIoT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一經(jīng)提出，即得到運(yùn)營(yíng)商和垂直行業(yè)用戶的廣泛關(guān)注，可見(jiàn)該市場(chǎng)需求是真實(shí)且急迫的，也提醒華為要加快NB CIoT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)奏和步伐，避免錯(cuò)過(guò)市場(chǎng)發(fā)展的窗口。

　　在應(yīng)用方面，華為已經(jīng)與沃達(dá)豐聯(lián)合商用了智能水表。借助沃達(dá)豐的網(wǎng)絡(luò)，水表可以自動(dòng)定期上報(bào)用戶的用水量，水務(wù)公司無(wú)需費(fèi)時(shí)費(fèi)力地專門派人挨家挨戶登記，極大地提升效率。而且，水務(wù)公司可借此進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，比如在夏季提前預(yù)估用水高峰。

　　華為還與中國(guó)聯(lián)通進(jìn)行了智能停車系統(tǒng)的商用，用戶可以通過(guò)手機(jī)APP查看附近可用的停車庫(kù)以及具體的停車位和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)還支持導(dǎo)航功能，也將應(yīng)用在即將建成開(kāi)業(yè)的上海迪士尼主題公園。

　　據(jù)悉，基于市場(chǎng)的需求以及對(duì)NB CIoT技術(shù)的信任，上海申迪、上海聯(lián)通與華為簽署了三方戰(zhàn)略合作協(xié)議，進(jìn)一步基于NB CIoT提供更多的物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用。

　　聚焦客戶需求，共同促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　物聯(lián)網(wǎng)是公認(rèn)的下一個(gè)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)“藍(lán)�！笔袌�(chǎng)，市場(chǎng)想象空間巨大。但如何使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以市場(chǎng)可以接受的價(jià)格逐步應(yīng)用起來(lái)，并進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)發(fā)展，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游設(shè)備供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商共同協(xié)同。

　　目前，華為與世界領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商(如歐洲的沃達(dá)豐、德電、法電，北美的貝爾、TELUS等，中國(guó)的中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)等大T)多次深度交流達(dá)成合作共識(shí)，將以需求牽引技術(shù)發(fā)展，幫助運(yùn)營(yíng)商在4.5G時(shí)代為全球用戶提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

　　在7月GSMA舉辦的物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，芯片巨頭高通也明確表示希望NB CIoT盡快標(biāo)準(zhǔn)化。高通將提供標(biāo)準(zhǔn)化的芯片和平臺(tái)，屆時(shí)垂直行業(yè)的第三方模組和產(chǎn)品集成供應(yīng)商都可以基于高通的芯片快速推出滿足客戶需求的NB CIoT終端產(chǎn)品。

　　技術(shù)的發(fā)展需要以客戶需求為導(dǎo)向，才能確保技術(shù)創(chuàng)新是市場(chǎng)所需要的。面向未來(lái)，華為將聯(lián)合產(chǎn)業(yè)各方加快推動(dòng)NB CIoT標(biāo)準(zhǔn)化，抓住市場(chǎng)開(kāi)啟的窗口，促進(jìn)行業(yè)整體發(fā)展。