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5G标准:大唐移动6个率先

专题策划唐文│文

当前,全球5G正在进入商用部署的关键期。坚持自主创新与开放合作相结合,我国5G产业已建立竞争优势。工业和信息化部业也明确表示,将于近期颁发5G牌照,我国将正式进入5G商用元年!

在对于全球5G商用态势进行新的评估后,GSMA曾在2月份调高了对于5G eMBB连接数的预测。

其他第三方市场调研公司则更显乐观。比如,4月初,CCS insights发布预测数据,5G用户数量将在2023年达到10亿、2025年达到27亿。

Strategy Analytics在4月中旬发布预测数据,2019年全球5G智能手机 的出货量将达到500万部。

目前,5G手机都是高端旗舰机型,价格相比于4G手机贵不少,从4月份才开始陆续上市,到12月之末共计9个月的时间就能出货500万部,可见消费者对于5G的热情。

2019年的5G手机,5G新空口方面,绝大多数都是支持NSA(非独立组网 )5G。但目前也有支持SA(独立组网)5G的5G手机。

5G NSA标准,完成于2017年12月,至今16.5个月。5G SA标准,完成于2018年6月,至今10.5个月。

看来,手机业界创下了“前无古人”的奇迹,在10.5个月-16.5个月的 时间里就打造出一款基本可商用的5G手机。

由此可以想见,在这么短的时间里,解决了多少技术难题。

其中最大的难题之一就是“功耗”。

来自大唐移动的技术专家表示,与LTE相比,5G移动通信支持更大的带宽、更多的TX/RX链路、更高的数据传输速率以及更多的业务类型,这对5G 终端的功耗提出了严峻的挑战。

5G时代,是更为注重实际主观体验的时代。无疑,电池寿命将严重影响5G的用户体验。

“确保5G终端的能效优于LTE终端,对5G网络顺利部署而且得到广泛应用至关重要”。大唐移动技术专家说。

这一说法,虽然寥寥几字,但却精炼地反映出大唐移动对于“5G终端节能”的重要意义的理解。

从3GPP官网文件看来,大唐移动率先向业界提出了5G终端节能研究需求,并根据自身技术积累进行详尽技术分析,给出节能增益的评估与节能信号的设计。总体而言,5G终端节能技术,通过节能信号大大降低终端监测控制信道的功耗,进一步结合时/频/天线域随业务变化自适应调整的技术,使得终端能耗明显降低。

同时,3GPP官网的会议信息看来,大唐移动作为报告人,通过在会上和会下的组织协调,成功推动了上述项目在Rel-16 SI阶段顺利结题,以及在 Rel-16 WI阶段的成功立项。

这是一个“缩影”。坚持自主创新与开放合作相结合,我国5G产业已建立竞争优势。5G标准是全球产业界共同参与制定的统一国际标准,我国声明的标准必要专利占比超过30%。在参与3GPP 5G标准制定的过程中,我国移动通信企业有着非常突出的表现。

这方面最有说服力的,还有另外一个例子:3月份在中国深圳召开3GPP TSG#83全会上,3GPP对3个技术规范组(TSG)领导换届中,大唐移动艾明博士成功当选CT(核心网与终端)技术规范组副主席。来自中国的企业中,还有徐晓东博士代表中国移动当选TSG RAN副主席、Georg Mayer先生代表华为公司当选SA主席这些职位均属于3GPP的TSG层面职务,标志着中国企业在国际通信标准制定领域的进一步跨越。

据悉,大唐在国际电信联盟(ITU)、3GPP、CJK、One M2M等国际标准组织担任多个领导职位,其中所担任的ITU 5G技术评估组主席是ITU 5G标准的核心岗位。

历来,一家公司要在3GPP、ITU取得如此重量级的职位,唯有凭过硬的技术实力。从3GPP历次会议的文件看来,在5G标准方面,大唐是终端节能技术首倡者和报告人、大规模波束赋形技术的联合报告人、车联网技术R14 和R15的联合报告人、5G本地服务技术报告人、新型非正交多址的联合报告人,是3GPP 5G标准的核心贡献者。

从3GPP、ETSI官网统计发现,在近几年的5G标准化过程中,大唐新提交的5G标准化文稿超过5000篇,拥有5G专利超过3000项,多项专利进入5G核心规范。多家第三方独立机构评估的数据显示,已经声明的5G标准必要专利,大唐在全球排名前十。这些知识产权的积累将为我国5G产业发展和持续进步提供重要支撑与保障。

可见,大唐移动已经成为5G标准的引领者和核心专利的主要拥有者。而背后,定然源于大唐移动在5G核心技术研发方面不断取得的突破,除了上述的5G终端节能技术,至少还包括:

5G位置服务(5G_eLCS)

终端的位置信息,是行业应用、监管类业务正常开展所必需的关键信息 。

由5G移动通信网络计算并提供的位置信息(即5G位置服务),其位置精 度和准确度、获取时间延迟、服务的可用性等方面具有明显的优势,比如可以在室内实现精准定位。位置计算过程将充分利用终端当前无线接入环境提供的信息,如基站坐标、小区标识、定位参考信号和提升精度必须的辅助数据等。

3GPP的会议文件显示,在3GPP SA2、SA3和CT4工作组,“5G系统位置服务增强”相关项目均由大唐牵头,积极推动了基于服务化的位置服务网络架构、LMF和GMLC等相关网络功能及服务的定义、端到端流程的标准制定,实现了将位置服务作为一种网络能力开放给第三方,将5G_eLCS的拓展到更多的商业场景;与此同时,还保证了5G位置服务的安全性。

Massive MIMO

这是即将到来的早期5G商用中,一项核心的5G新空口技术,有望用于5G广域覆盖、热点覆盖、回传链路等几乎所有场景中。

大唐等国内企业在TD-SCDMA首次将智能天线波束成形技术引入移动通信系统,后续又在TD-LTE中拓展到8天线多流波束成型技术,实现了波束成型与空间复用的深度融合,在国际上领先,使得大唐在5G大规模多天线及波 束成型的技术研究、标准与产业上取得了先机。

大唐首次展示的业界最大规模256元大规模天线阵列,其可在保证天线增益的同时,降低天线体积、功耗、成本,利于后续Massive MIMO的产业化、实用化。

超密集组网

“网络密集化”是5G应对移动数据业务大流量和剧增系统容量需求的重要手段之一。

从LTE-Hi到“超密集”,大唐在业界率先提出UUDN(超密集组网)架构 。

UUDN基于“去蜂窝化”的思想,采用更加贴近用户的本地控制管理中心构建以用户为中心的“虚拟伴随小区”,通过高效的移动性管理,实现“ 网随用户动”。

同时,UUDN可智能感知用户需求和网络状态,按需选择合理的接入方式和传输方式,实现“以用户为中心”的业务传输。

另外,UUDN还引入了先进的干扰管理、灵活的无线回传、智能的网络编排、网络自优化等先进特性,以提升网络容量和区域频谱效率、降低部署和维护成本、提升用户体验。

灵活自适应的TDD双工系统

从3GPP的5G标准看来,中频段、高频段5G系统采用TDD这种双工方式。基于TDD的大规模多天线、超密集组网、车联网、毫米波通信、动态频谱共享等属于5G核心技术。

2019年2月,大唐移动持有的专利《一种时分双工系统的数据传输方法和系统》获得“第五届北京市发明专利奖”的特等奖,含金量极高。由此,其在TDD领域的深厚积累可见一斑。

业内分析人士指出,从TD-SCDMA、TD-LTE,到5G,大唐持续引领TDD帧结构设计。例如,在备受关注的5G eMBB帧结构选择上,大唐发挥在TDD系统设计上的优势,提出的2.5ms双周期配置建议,被业界接纳为后续5G试验中频段(2.6/3.5/4.9 GHz)的统一的帧结构,该方案在覆盖、容量、时延、广播波束扫描等多方面综合性能最佳,特别在上行覆盖和上行容量上具备明显优势,为推动5G产业的发展做出了贡献。

蜂窝车联网(C-V2X)

车联网领域,大唐在2013年率先业界提出了LTE-V技术概念,经过5年多的研发,目前已经成为C-V2X领域的领先技术方案。从目前的发展态势看来,该技术将利用5G更高性能实现5G智能驾驶的业务拓展。

从2015年至今,笔者观察到,大唐移动在大规模天线、超密集组网、非正交多址、TDD帧结构与空口设计、新型接入网架构、核心网架构、按需的移动性管理、网络安全、车联网应用等5G技术领域取得突出成果,处于领先地位,引领国际标准,为我国5G产业快速发展以及持续进步提供了重要支撑与保障。