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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(gòu)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(shù)，將現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)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(yàn)，將5G技術(shù)的商用時(shí)間提前到2015年。
從提出到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，Pre5G用了不到兩年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了4G網(wǎng)絡(luò)性能的飛躍。中興通訊是怎樣實(shí)現(xiàn)的？Pre5G的核心技術(shù)是什么？當(dāng)前具體進(jìn)展如何？日前，中興通訊無線經(jīng)營(yíng)部總工程師朱伏生接受記者采訪，對(duì)Pre5G做了詳細(xì)解讀。
為百兆網(wǎng)絡(luò)而生
2013年12月4日，工信部正式向三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)放TD-LTE牌照，中國(guó)迎來了4G時(shí)代。相比3G時(shí)代MB級(jí)的網(wǎng)速，4G整整提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)，成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的堅(jiān)強(qiáng)物理支撐。但4G只是滿足了用戶當(dāng)前的流量需求，據(jù)中國(guó)移動(dòng)引用的數(shù)據(jù)，2020年全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)500億臺(tái)，每用戶每天消耗1GB移動(dòng)流量。流量的快速增長(zhǎng)，對(duì)現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)在未來3-5年構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。
人無遠(yuǎn)慮，必有近憂。在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、商用初期，中興通訊就率先提出了Pre5G的構(gòu)想。Pre5G的核心技術(shù)包括大規(guī)模多入多出技術(shù)MassiveMIMO，UDN（UltraDenseNetwork）和MUSA（Multi-UserSharedAccess）等，可分別解決運(yùn)營(yíng)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(chǎng)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(luò)擁塞問題。
“Pre5G有四大特性：不用修改標(biāo)準(zhǔn)、不用更改頻點(diǎn)、不用更換現(xiàn)有4G終端、商用時(shí)間早。Pre5G是基于現(xiàn)有技術(shù)平臺(tái)平滑演進(jìn)”。朱伏生表示。他指出，Pre5G可實(shí)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(qiáng)，尤其適合高建建筑、熱點(diǎn)宏覆蓋等場(chǎng)景。
據(jù)介紹，中興通訊在2014年投入了2億元專項(xiàng)資金用于5G領(lǐng)域的研究和開發(fā)，并計(jì)劃2015年-2018年投入2億歐元。在位于中國(guó)、美國(guó)和歐洲的十幾個(gè)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(jì)劃，致力5G創(chuàng)新研究，并和中國(guó)移動(dòng)、日本軟銀、韓國(guó)KT、馬來西亞UMobile等多家運(yùn)營(yíng)商簽署了戰(zhàn)略合作備忘錄，聯(lián)合開展5G相關(guān)技術(shù)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、技術(shù)評(píng)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(huì)上對(duì)Pre5G進(jìn)行了隆重展示。據(jù)了解，中興通訊和浙江移動(dòng)Pre5G預(yù)商用外場(chǎng)的演示結(jié)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(yíng)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(gè)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(guān)鍵技術(shù)之一的MUSA技術(shù)，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(guó)移動(dòng)在深圳完成了全球首個(gè)Pre5GMassiveMIMO基站的預(yù)商用測(cè)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(cè)試結(jié)果基本達(dá)到預(yù)期，獲得了中國(guó)移動(dòng)研究院的好評(píng)。
2015年1月，中興通訊全球首測(cè)Pre5GMassiveMIMO多用戶多流；3月，中興通訊在世界移動(dòng)通信大會(huì)上正式發(fā)布基帶射頻一體化Pre5G基站，并與中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合展示；同月中興通訊被德國(guó)電信列入首批5G創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(guó)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(jìn)入11月，中興通訊聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)研究院、廣東移動(dòng)成功開展了3D-MIMO技術(shù)試點(diǎn)測(cè)試并取得預(yù)期效果，標(biāo)志著中興通訊的3D-MIMO基站產(chǎn)品向商用進(jìn)一步邁進(jìn)。據(jù)悉，中興通訊將在今明兩年完成MassiveMIMO、UDN和MUSA等重點(diǎn)Pre5G商用產(chǎn)品的研發(fā)，2016-2017年與合作伙伴一起實(shí)現(xiàn)Pre5G的外場(chǎng)規(guī)模商用。
核心技術(shù)提升
Pre5G達(dá)到商用能力一方面是中興通訊和全球主要運(yùn)營(yíng)商之間的密切合作，不斷測(cè)試驗(yàn)證的結(jié)果，另一方面也得益于中興通訊強(qiáng)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(luò)中擁有先天的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用上下行對(duì)稱性，在不增加反饋通道的情況下，支持上百個(gè)通道的信道測(cè)量；3D-MIMO是4G演進(jìn)和5G的核心技術(shù)，通過更加精確的波束賦型和更強(qiáng)的空間復(fù)用，可以有效降低小區(qū)間干擾、增強(qiáng)抗干擾能力、提升整網(wǎng)性能，對(duì)中國(guó)移動(dòng)和軟銀等4G網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋的運(yùn)營(yíng)商來說，3D-MIMO是提升網(wǎng)絡(luò)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(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)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(luò)、能有效提升整網(wǎng)性能和用戶體驗(yàn)、靈活適應(yīng)多種場(chǎng)景，便于快速開通。本次中興通訊和中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合進(jìn)行的3D-MIMO高樓覆蓋場(chǎng)景測(cè)試，展現(xiàn)了高樓覆蓋場(chǎng)景下3D-MIMO技術(shù)在覆蓋和容量方面的優(yōu)勢(shì)。測(cè)試結(jié)果表明，與現(xiàn)有解決方案對(duì)比，3D-MIMO覆蓋高樓場(chǎng)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(chǎng)啟動(dòng)驗(yàn)證測(cè)試。一年時(shí)間里，憑借在3D-MIMO方面的實(shí)力和領(lǐng)先的技術(shù)，中興通訊連續(xù)獲得2015MWCGTI創(chuàng)新與解決方案大獎(jiǎng)、2015GTB無線基礎(chǔ)創(chuàng)新方案大獎(jiǎng)。Frost&Sullivan“2015全球5G技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”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(shù)等方面陸續(xù)完成核心IPR準(zhǔn)備和產(chǎn)品原型驗(yàn)證，并積極參與5G標(biāo)準(zhǔn)化啟動(dòng)進(jìn)程。
