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今年10月在ITU世界電信展期間，中興通訊首席架構師霍迪宣布，Pre5G已經(jīng)具備商用能力。Pre5G由中興通訊在2014年首次提出，其核心思想是利用部分已具備商用條件的5G核心技術，將現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡頻譜利用率提升4-6倍，使4G用戶不用更換終端即可享受接近5G的接入體驗，將5G技術的商用時間提前到2015年。
從提出到達到預期目標，Pre5G用了不到兩年的時間，實現(xiàn)了4G網(wǎng)絡性能的飛躍。中興通訊是怎樣實現(xiàn)的？Pre5G的核心技術是什么？當前具體進展如何？日前，中興通訊無線經(jīng)營部總工程師朱伏生接受記者采訪，對Pre5G做了詳細解讀。
為百兆網(wǎng)絡而生
2013年12月4日，工信部正式向三大運營商發(fā)放TD-LTE牌照，中國迎來了4G時代。相比3G時代MB級的網(wǎng)速，4G整整提升了一個數(shù)量級，成為移動互聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的堅強物理支撐。但4G只是滿足了用戶當前的流量需求，據(jù)中國移動引用的數(shù)據(jù)，2020年全球聯(lián)網(wǎng)設備將達500億臺，每用戶每天消耗1GB移動流量。流量的快速增長，對現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡在未來3-5年構成了重大挑戰(zhàn)。
人無遠慮，必有近憂。在4G網(wǎng)絡建設、商用初期，中興通訊就率先提出了Pre5G的構想。Pre5G的核心技術包括大規(guī)模多入多出技術MassiveMIMO，UDN（UltraDenseNetwork）和MUSA（Multi-UserSharedAccess）等，可分別解決運營商在今后幾年碰到的3大問題：有限的頻譜資源與MBB和物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的矛盾、人群密集場景下的容量提升和小區(qū)干擾問題、物聯(lián)網(wǎng)海量接入引發(fā)的網(wǎng)絡擁塞問題。
“Pre5G有四大特性：不用修改標準、不用更改頻點、不用更換現(xiàn)有4G終端、商用時間早。Pre5G是基于現(xiàn)有技術平臺平滑演進”。朱伏生表示。他指出，Pre5G可實現(xiàn)精確的立體波束賦形，水平面和垂直面均可以波束賦形，覆蓋能力更強，尤其適合高建建筑、熱點宏覆蓋等場景。
據(jù)介紹，中興通訊在2014年投入了2億元專項資金用于5G領域的研究和開發(fā)，并計劃2015年-2018年投入2億歐元。在位于中國、美國和歐洲的十幾個研究所里，中興通訊投入了超過800位專家。此外，中興通訊還加入了歐盟H2020計劃，致力5G創(chuàng)新研究，并和中國移動、日本軟銀、韓國KT、馬來西亞UMobile等多家運營商簽署了戰(zhàn)略合作備忘錄，聯(lián)合開展5G相關技術的驗證實驗、技術評估及研發(fā)工作。
12月16日，中興通訊在浙江烏鎮(zhèn)舉行的世界互聯(lián)網(wǎng)大會上對Pre5G進行了隆重展示。據(jù)了解，中興通訊和浙江移動Pre5G預商用外場的演示結果顯示，在單小區(qū)組網(wǎng)條件下，小區(qū)吞吐量相比傳統(tǒng)基站單小區(qū)峰值提升了5倍！
中興通訊無線經(jīng)營部總工程師朱伏生
Pre5G商用歷程
朱伏生介紹，中興通訊Pre5G一共經(jīng)歷了四個階段：概念形成階段、方案制定階段、原型開發(fā)階段、商用版本開發(fā)階段。
2014年6月，中興通訊提出了Pre5G關鍵技術之一的MUSA技術，并在隨后舉行的全球首屆5G論壇上，首次提出Pre5G概念。同年11月，中興通訊和中國移動在深圳完成了全球首個Pre5GMassiveMIMO基站的預商用測試，采用中興通訊最新研制的64端口128天線MassiveMIMO的基帶射頻一體化室外型基站。測試結果基本達到預期，獲得了中國移動研究院的好評。
2015年1月，中興通訊全球首測Pre5GMassiveMIMO多用戶多流；3月，中興通訊在世界移動通信大會上正式發(fā)布基帶射頻一體化Pre5G基站，并與中國移動聯(lián)合展示；同月中興通訊被德國電信列入首批5G創(chuàng)新實驗室合作伙伴名單。7月和8月，中興通訊分別和日本軟銀、韓國KT電信、馬來西亞UMobile簽署5G戰(zhàn)略合作諒解備忘錄。
10月份中興通訊宣布Pre5G已經(jīng)具備商用能力。進入11月，中興通訊聯(lián)合中國移動研究院、廣東移動成功開展了3D-MIMO技術試點測試并取得預期效果，標志著中興通訊的3D-MIMO基站產(chǎn)品向商用進一步邁進。據(jù)悉，中興通訊將在今明兩年完成MassiveMIMO、UDN和MUSA等重點Pre5G商用產(chǎn)品的研發(fā)，2016-2017年與合作伙伴一起實現(xiàn)Pre5G的外場規(guī)模商用。
核心技術提升
Pre5G達到商用能力一方面是中興通訊和全球主要運營商之間的密切合作，不斷測試驗證的結果，另一方面也得益于中興通訊強大的研發(fā)資源投入和研發(fā)能力。
其中尤其重要的是3D-MIMO。據(jù)朱伏生介紹，3D-MIMO在TD-LTE4G網(wǎng)絡中擁有先天的技術優(yōu)勢，利用上下行對稱性，在不增加反饋通道的情況下，支持上百個通道的信道測量；3D-MIMO是4G演進和5G的核心技術，通過更加精確的波束賦型和更強的空間復用，可以有效降低小區(qū)間干擾、增強抗干擾能力、提升整網(wǎng)性能，對中國移動和軟銀等4G網(wǎng)絡廣覆蓋的運營商來說，3D-MIMO是提升網(wǎng)絡容量的重要手段。
據(jù)了解，中興通訊的3D-MIMO基站，內(nèi)部集成128陣元，使用具有核心知識產(chǎn)權的先進基帶矢量處理芯片，完全兼容現(xiàn)有4G商用終端和4G網(wǎng)絡、能有效提升整網(wǎng)性能和用戶體驗、靈活適應多種場景，便于快速開通。本次中興通訊和中國移動聯(lián)合進行的3D-MIMO高樓覆蓋場景測試，展現(xiàn)了高樓覆蓋場景下3D-MIMO技術在覆蓋和容量方面的優(yōu)勢。測試結果表明，與現(xiàn)有解決方案對比，3D-MIMO覆蓋高樓場景的小區(qū)總上下行吞吐量提升2~4倍，高樓深度覆蓋小區(qū)邊緣用戶的下行速率和上行速率分別提升5倍和7倍。
早在2014年9月，中興通訊的3D-MIMO基站即在外場啟動驗證測試。一年時間里，憑借在3D-MIMO方面的實力和領先的技術，中興通訊連續(xù)獲得2015MWCGTI創(chuàng)新與解決方案大獎、2015GTB無線基礎創(chuàng)新方案大獎。Frost&Sullivan“2015全球5G技術創(chuàng)新獎”等。展望未來，中興通訊將在SVC、MUSA、SDA、SLA、SNA、高頻信道模型、MassiveMIMO技術等方面陸續(xù)完成核心IPR準備和產(chǎn)品原型驗證，并積極參與5G標準化啟動進程。
