獨家專訪中國5G技術試驗負責人 參測廠家技術積累深厚

本刊記者│趙艷薇

獨家專訪中國5G技術試驗負責人 參測廠家技術積累深厚

本刊記者│趙艷薇

“我們鼓勵廠商開展高頻試驗樣機的開發與測試，在國家未明確高頻試驗頻率的情況下，將優先考慮開展高頻段的室內測試。”

日前，我國5G技術研發試驗第一階段測試（關鍵技術驗證階段）已順利完成。就5G關鍵技術優勢、參與廠商表現以及接下來的測試流程等相關問題，通信世界全媒體平臺特邀IMT-2020 （5G）推進組5G試驗負責人兼無線技術組副組長魏克軍以及IMT-2020(5G)推進組網絡技術組副組長李俠宇進行了詳細解讀。

5G關鍵技術優勢、挑戰并存

《通信世界》日前，5 G技術研發試驗關鍵技術驗證已經完成，所涉及的5G關鍵技術包括大規模天線陣列、新型多載波、高頻段通信等。請您簡要分析，5G關鍵技術的優勢以及規模應用所面臨的挑戰有哪些？

魏克軍：截至9月15日，我國5G技術研發試驗第一階段測試（關鍵技術驗證階段）已全部完成。涉及的無線關鍵技術包括大規模天線陣列、新型多址、新型多載波、先進編碼和高頻段通信等，網絡關鍵技術包括網絡切片、移動邊緣計算、控制承載分離和網絡功能重構等。下面我簡單介紹一下關鍵技術的優勢。

大規模天線陣列是提升頻譜效率最有效的技術手段之一，通過增加天線陣元數，可有效提升系統頻譜效率，測試結果表明，相比于LTE-A，當天線陣元數增加到64陣元以上時，可實現3～4倍的頻譜效率提升，與編碼、多址等關鍵技術相結合，可有效滿足ITU的3～5倍頻譜效率指標提升的需求。

新型多址技術也是目前3GPP標準化的一項重要關鍵技術，國內系統設備廠商都有相應的技術方案，如：華為（SCMA）、中興（MUSA）、大唐（PDMA）等，通過測試，驗證了新型多址技術的性能增益，下行可以實現86%以上的吞吐量性能提升，上行可實現3倍用戶連接能力提升，可有效支撐物聯網大連接應用對用戶連接數提升的需求。

新型多載波技術主要是通過降低帶外輻射，支持相鄰子帶的異步傳輸，由于5G需要支持不同的應用場景，如：增強移動寬帶、低時延及高可靠、低功耗大連接，不同場景的技術指標需求不同，需要采用不同的技術方案加以實現。因此，通過新型多載波技術可有效支持相鄰子帶采用不同的技術方案，是在同一技術框架基礎上實現不同技術方案的關鍵性技術方向。

先進編碼主要測試了華為的極化碼，極化碼是一種新型編碼技術，測試結果表明，采用極化碼，無論在靜止還是移動場景，無論短包和長包都可以獲得0.3dB～0.6dB的性能增益。此外，還進行了極化碼與毫米波相結合的測試，實現了27Gbit/s的峰值傳輸速率，驗證了極化碼可有效支持移動互聯網和物聯網業務的應用需求。

高頻段通信是5G重要的技術方向，利用高頻段可有效緩解5G頻譜資源緊張的情況，通過測試驗證了高頻段技術方案的可行性，華為和愛立信的高頻測試結果，峰值速率都超過了20Gbit/s，可滿足ITU峰值速率性能指標要求。

網絡切片可以在通用的網絡平臺上根據不同的業務場景部署不同的網絡邏輯功能，靈活編排網絡架構和功能，滿足不同的業務及用戶需求，是5G網絡滿足網絡架構靈活性的核心技術。

移動邊緣計算在靠近移動用戶的位置提供網絡數據處理、IT服務環境和云計算能力，將業務存儲和分發能力推送到靠近用戶側（如基站），使應用、服務和內容部署在高度分布的環境中，從而可以更好地支持5G網絡中業務低時延和高帶寬的要求。

控制承載分離將控制信令與數據轉發分離，從而提高轉發面效率；并且控制面功能集中，從而減少北向接口，增強南向接口可擴展性。

網絡功能重構將網絡功能劃分成獨立處理邏輯的功能模塊，再根據不同的應用場景進行組合和重構，從而解決現有網絡控制功能冗余的問題，提高網絡的靈活性和智能性，滿足網絡的多樣性和差異化業務需求。

上述關鍵技術都將在5G系統方案設計中起到重要的作用，當前，面對未來的規模商用，也會面臨一些挑戰，比如：大規模天線陣列的應用，需要解決成本較高的問題，模數混合天線架構將成為降低成本的有效方式；同時，大規模天線陣列的引入也會對信道模擬儀等測試儀表形成一定的挑戰。

另一項具有挑戰性的關鍵技術是高頻段通信，高頻段之前主要應用于軍事和衛星領域，在移動通信中應用較少。高頻段在移動通信中應用，會對功放、濾波器以及AD/DA等射頻器件的性能指標提出較高要求。而在網絡技術方面，對基于虛擬化平臺的數據轉發性能和業務可靠性也提出了更高的要求。

一階段測試廠商表現良好二階段將基于3個“統一”

《通信世界》參加5G第一階段測試的共有7家廠商，包括華為、中興通訊、大唐電信、愛立信、諾基亞上海貝爾、英特爾（Intel）、三星。您認為，參與測試的廠商表現如何？

李俠宇：5G技術研發試驗第一階段測試共有7家廠商參加，測試結果基本符合預期，這說明參加測試的系統設備廠商前期在所關注的5G關鍵技術領域都有很深厚的技術積累。從不同廠商所測試的關鍵技術來看，關鍵技術方向的共識度還是比較高的，大規模天線、新型多址、新型多載波、高頻段通信、網絡切片和移動邊緣計算是廠商重點關注的技術方向。

從廠商層面來看，華為在5G關鍵技術方向的布局比較全面，共完成了大規模天線、新型多址、極化碼和網絡切片等10項關鍵技術的性能和功能測試，是完成關鍵技術測試最多的廠商；愛立信完成了高頻段試驗樣機在室內和外場環境下的性能測試以及網絡切片技術測試，較全面地測試了高頻段在不同場景下的性能，愛立信在高頻技術領域有較深厚的技術積累。

《通信世界》關鍵技術測試完成后，接下來的測試流程以及重點要求是什么？參與企業需要做怎樣的準備？

魏克軍：當前，我國已完成5G技術研發試驗第一階段測試工作，后續將進行第二階段測試。自今年6月起，推進組已經啟動了第二階段測試的準備工作，目前正在開展測試環境搭建、技術規范起草工作。

目前，第二階段設備規范制定工作已經完成，正在組織國內外運營企業、設備、儀表和芯片企業進行測試規范的研制，計劃今年10月底完成第二階段無線技術測試規范的制定，明年年中完成第二階段網絡技術測試規范的制定。

第二階段測試將基于統一平臺、統一測試要求和統一測試頻率開展，統一平臺就是指第二階段測試將統一在北京的懷柔和順義外場及中國信通院的MTNet實驗室開展測試；統一測試要求指參加測試的試驗樣機要基于統一的設備規范進行開發，基于統一的測試規范進行測試，此外，還將引入第三方測試儀表參與測試，以保證測試的公正性，在第二階段測試中，還將開展系統廠商與芯片/儀表廠商的多方對接測試，以推動5G產業鏈的構建；對于試驗頻段，低頻是3.4GHz～3.6GHz頻段，目前高頻試驗頻段尚未確定，但我們鼓勵廠商開展高頻試驗樣機的開發與測試，在國家未明確高頻試驗頻率的情況下，將優先考慮開展高頻段的室內測試。

《通信世界》技術發展離不開標準的規范，您對5G標準制定方面有哪些建議？

李俠宇：在ITU和3GPP等國際標準組織框架下，我國將與全球主要國家、組織和企業一道，積極推進形成全球統一的5G標準，既要支持增強移動寬帶應用，也要滿足物聯網及垂直行業應用需求；既要定義5G新空口，也要支持4G平滑演進；既要支持傳統的6GHz以下低頻頻譜，也要支持6GHz以上高頻頻譜。

魏克軍 博士，中國信息通信研究院高級工程師，IMT-2020(5G)推進組無線技術工作組副組長，我國5G技術研發試驗負責人，長期從事無線通信技術研究工作，在5G、LTE/LTE-Advanced等無線技術領域有深入研究，先后主持參與國家科技重大專項和863計劃等多項國家重大科研項目。

李俠宇 中國信息通信研究院技術和標準研究所主任工程師，中國通信標準化協會無線通信委員會WG4工作組組長，IMT-2020（5G）推進組網絡技術工作組副組長。長期從事移動通信3G和4G網絡、移動互聯網、數字集群和專網通信方面的研究、標準化、技術評估和試驗工作，目前重點開展移動通信5G網絡架構和關鍵技術的研究和標準化工作。