中國電信技術創新中心副主任楊峰義：多網融合成5G架構優先選擇

王欣

時下，5G愈發火熱。從剛剛過去的巴展上設備商紛紛展出了5G核心網、基站等產品，再到3GPP決定加速推進5G空口標準，關于5G的消息不斷升溫。

但是，其實不少電信用戶對5G技術仍是一頭霧水。“5G究竟有什么不一樣？”、“現在5G究竟研究的怎么樣了？”針對這些問題，《通信產業報》（網）記者邀請了中國電信技術創新中心副主任楊峰義，和大家談談中國電信5G技術研發工作進展并詳解5G技術。

《通信產業報》（網）：在剛剛過去的巴展上，好多設備商都展出了5G基站、核心網解決方案，彰顯5G發展步伐加快。請您給讀者科普一下，5G到來時能給我們帶來哪些直觀感受？

楊峰義：5G時代來臨，人與人的通信正在向人與物、物與物的通信擴展，萬物互聯時代正在到來。ITU定義了三大5G業務場景：

第一，面向人的增強移動互聯網（eMBB），這要求為用戶提供最高20Gbps峰值速率和100Mbps基本體驗速率，熱點地區提供10Mbps/m2高流量密度。

第二，面向物的大規模機器通信（mMTC），要求支持最高100萬/km2設備連接密度。

第三，面向物的低時延高可靠通信（URLLC），能夠滿足1毫秒端到端時延和極高的可靠性要求。

因此，5G不僅能夠繼續推動移動互聯網的發展，也能帶動垂直行業的工業互聯網和互聯網+，并成為多樣化業務提供和業務創新的使能者。

近年來，運營商為用戶提供了越來越快的移動互聯網接入服務，我們的年均手機上網流量和每用戶月均流量都顯著增長；在5G時代，這些將有望獲得進一步的快速提升。

同時，通過與垂直行業建立更廣泛、更深入的合作，運營商將進入更多的行業進行賦能，并不斷催生出新的業務模型，幫助行業用戶進行轉型升級。

《通信產業報》（網）：5G會有哪些技術突破？這些新技術，給運營商部署5G帶來哪些挑戰？

楊峰義：從技術路線角度，5G將同時包含LTE增強和新空口，即演進和革命性技術。其中，LTE增強是在4G基礎上，針對特定場景和目標的進一步增強，具有后向兼容性，可通過現有4G網絡的演進升級實現。5G新空口主要面向新場景和新頻段進行全新的空口設計，無需考慮與4G的后向兼容，致力于滿足LTE演進無法滿足的業務需求及技術指標。

通過引入創新的無線接入和網絡架構技術，5G為運營商帶來了很多新的機遇，但同時也給運營商帶來了幾大挑戰：

第一，5G新空口的部署成本。與演進性的LTE增強相比，對革命性的5G新空口而言，更需評估其部署成本和效率。投入與預期回報間的平衡，是運營商需要考量的重要問題。

第二，5G新空口的覆蓋問題。由于頻譜資源稀缺，5G新空口將部署于比4G更高的頻點，比如3.5GHz，因此其覆蓋范圍將有所受限。能否通過Massive MIMO等技術補償其覆蓋性能，或初期將5G新空口定位為熱點分流，也是我們在研究的問題。

第三，全球統一5G標準。目前5G技術標準主要由3GPP制定，已有很多標準化組織和企業加入到5G的標準化工作中。由于參與5G標準化的機構眾多，意見不統一，這些將會帶來5G技術碎片化的風險。

第四，全球統一5G頻段。5G需要不同的頻譜來滿足不同場景的需求，如數據速率、連接密度和時延等，5G所采用的頻譜應盡可能全球化，從而促進產業規模和全球漫游。對于運營商來說，重耕現有頻譜用于5G技術也是非常重要的。

第五，垂直新業務的商業模式。運營商對物聯網及新興商業模式有著殷切的期待。但從目前來看，一些垂直行業新業務的前景以及商業模式并不是很清晰。

《通信產業報》（網）：在5G候選技術中，Massive MIMO是業界公認沒有爭議的技術，目前，中國電信在Massive MIMO技術上取得哪些進展？

楊峰義：Massive MIMO是我們非常關注的技術。Massive MIMO對5G系統性能有很直接的影響。可以預期未來的5G商用產品中，Massive MIMO是最有可能優先部署的5G標志性技術。

目前3GPP正在積極開展Massive MIMO標準化工作，在LTE-Advanced Rel-13和Rel-14標準中，TM9傳輸模式已經支持到32端口的Massive MIMO傳輸。正在制定的5G Rel-15標準至少會支持32端口的Massive MIMO傳輸，同時支持高頻的波束管理技術。

除3GPP標準定義之外，Massive MIMO對設備實現提出了更高要求，比如：為形成多用戶波束、信道信息的獲取需及時準確、Massive MIMO陣子數目龐大，會帶來產品體積增大問題。

在信道信息獲取方面，TDD具有先天優勢，FDD Massive MIMO技術難度更大。面對全球廣闊的FDD市場，在2016年底到2017年初，中興和華為都發布了FDD Massive MIMO商用樣機，并與中國電信、中國聯通完成了初步測試。單站初步測試結果表明，FDD Massive MIMO可有效提升小區吞吐量3倍以上。

FDD Massive MIMO樣機的測試表現讓人感到驚喜，但同時也應看到其仍存在諸多挑戰。一是，在信道獲取開銷、精度方面的技術挑戰。二是，基站和終端的產業鏈挑戰。三是，RRU和天線一體化設計帶來的測試挑戰。四是，低頻點FDD在體積、重量方面的部署挑戰。五是，規模組網下，考慮小區間干擾、控制信道覆蓋、波束管理時的組網性能挑戰。

針對上述問題，我們團隊提出了模塊化Massive MIMO、虛擬扇區化等解決方案，并在持續開展研究與驗證，以冀望在FDD Massive MIMO商用推動方面有所貢獻。

《通信產業報》（網）：日前，3GPP宣布會提前凍結非獨立5G新空口標準，這就意味著5G要與LTE核心網相兼容。那么是不是意味著未來5G也會和3G、4G網絡長期共存？

楊峰義：的確，中國電信等國內運營商在3G、4G領域已經投入了近萬億元資金。為充分利用既有網絡的全國性覆蓋優勢、保護既有投資，運營商多張不同制式的網絡（如4G、5G與WLAN）將長期共存。因此，多接入網絡的協同與融合，是5G網絡架構所考慮的重要趨勢。

傳統多網絡間的互操作技術主要集中在核心網側。然而這種機制不足以提供對網絡的靈活控制，例如接入網絡的動態信息（包括網絡負載、鏈路質量、回傳鏈路負荷等）難以考慮。為了克服傳統互操作方案的不足，多網絡接入層的緊密融合已成為一種趨勢。從3GPP的角度來講，LTE、5G新空口與WLAN將在5G網絡中以融合的形式存在。

目前，在標準技術方面，LTE與5G新空口的緊耦合方案在3GPP廣泛關注與討論，Option 3、4、7等緊耦合方案都將引入到2018年6月完成5G的第一個正式版本，即3GPP Rel-15。其中，“LTE與5G核心網連接”的3GPP標準立項工作由中國電信等牽頭主導。

對于5G多網絡融合，運營商如何在LTE網絡基礎上逐步引入5G接入網與核心網，并盡量減小對現網的影響是一個重點問題。此外，基于自身網絡實際，各運營商可能會選擇不同的多網絡融合技術方案，這將帶來一定程度的產業分化。

《通信產業報》（網）：目前，中國電信5G研發情況如何？投入了多少研發力量？

楊峰義：中國電信的5G研發工作一直在集團公司技術部的總體部署下有條不紊地在推進，集團所有的研發機構都參與了相關的工作。具體到我們這個團隊，我們自2013年啟動5G研發，現在我們的5G團隊有30余人。在國內IMT-2020（5G）推進組，我們是超密集組網、高頻通信、網絡架構等多項5G關鍵課題的牽頭單位和主要貢獻單位；在3GPP，我們主導了多網絡融合、靈活雙工等7項5G相關的3GPP國際標準；并申請5G相關發明專利百余項。

中國電信也有關于5G網絡試驗和商業應用的具體計劃，我們將繼續扎根于相關領域的技術創新、測試與驗證工作，為中國電信和整個行業的5G技術發展和業務應用貢獻力量。