本刊記者│黃海峰
5G試商用已箭在弦上,產業鏈蓄勢待發。在IMT-2020推進組統一組織實施下,中國分三個階段啟動5G技術研發試驗。截至去年底,5G積極推動者與參與者大唐移動,已經順利完成5G技術試驗第一、二階段測試的全部工作,結果符合測試預期。
如今,針對5G推進組的第三階段測試以及后續的規模試驗及商用,大唐也制定了具體詳細的規劃。要知道,第三階段測試直接面向預商用,存在技術、網絡、應用、終端芯片、跨界合作等方面不少挑戰。大唐是如何理解這一階段測試目標,又將如何應對挑戰?就此,通信世界全媒體記者采訪了大唐移動5G專家方樂明。
2018年1月,工信部頒發了5G第三階段測試規范,這被工信部信息通信發展司司長聞庫比喻為5G中學課本。“課本”發布后,中國5G正式進入第三階段試驗,離商用再進一步。
5G第三階段測試的工作與第一階段、第二階段有何不同?對此,方樂明表示,“基于3GPP 5G標準,5G第三階段測試將重點面向我國5G需求,對5G技術和產品及其路標等提出系列要求,指導5G預/商用產品研發,加快推進5G工作。同時,在第三階段,我國將構建統一環境,開展單系統、單終端、組網和互操作等測試,推動產品成熟和產業鏈協同,為5G規模試驗全面開展奠定共性基礎。另外,在5G第三階段測試中,我國還將開展5G典型應用融合試驗,驗證和評估R16等新功能新特性,進一步促進5G業務與應用發展,并持續支撐國際標準驗證。”這些都是與前階段測試工作不同的地方。
談及工作重點,方樂明介紹,5G三階段測試規劃包括核心網、基站、終端、互操作等部分,考慮中國5G的頻率、組網、場景、應用等需求,制定了完整的測試體系。在系統驗證方面,NR新空口無疑是重點內容,包括射頻、物理層基本功能、層二資源調度、層三RRC過程、同步、接入、多天線技術、單多用戶多流、尋呼、測量、移動性管理等,還包括了組網方面的EN-DC雙連接、CU-DU分離式架構測試,為規模試驗奠定基礎。
根據中國的5G組網需求,第三階段測試還會以低頻段(3.5GHz、4.9GHz)為主,驗證連續組網的能力,同時對毫米波技術保持跟蹤。方樂明表示,因高頻大帶寬特征,未來毫米波網絡應用會以容量層補充為主。目前的5G頻段規劃還是側重C-BAND等,滿足廣覆蓋連續組網要求。
除了技術外,應用也是5G商用關鍵一環。隨著第三階段規范的發布,據記者了解,為更好地支撐5G應用,與實際產業需求結合是5G研究的一個新方向。為此IMT-2020于2018年年初成立了相應的應用推進組,中國信息通信研究院和IMT-2020推進組還將在2018年上半年主辦“5G應用征集大賽”,發揮行業的需求引領作用,發掘企業及個人的創新設計,孵化5G特色應用,大唐是重要的參與者之一。
但是,第三階段的測試,同樣面臨不少挑戰。在產業方面,中國移動研究院副院長黃宇紅表示,目前在5G網絡設備、終端芯片、儀器儀表上仍存在一些挑戰。
在互聯互通方面,方樂明表示,第三階段測試初期,標準尚未完善、產業剛剛興起,會在協議一致性、功能、性能方面有一定的挑戰。
在終端和芯片方面,5G面臨著多頻段、多模、多功能性能測試,還涉及功耗、小型化等問題,產業界都在積極協同推進。具體而言,5G分為三種場景,NSA和SA兩種標準,再加上產業整體推進節奏在加快,這對終端芯片帶來了較大的挑戰。
方樂明認為,5G NSA組網測試涉及4G LTE和5G NR雙連接,需要終端雙頻雙模且同時連接支持業務測試。5G SA組網雖然與NSA在底層NR上差異不大,但高層協議全新,且SA標準要到2018年6月才發布。面對5G超帶寬大吞吐、低時延高可靠、大連接低功耗的場景要求,終端設備需要包含多頻多模、不同場景不同組網方式,這就在功能性以及開發時間上提出了較高的要求。
面對上述挑戰,大唐計劃如何解決?如何規劃未來在NSA和SA方面的建網?對此,方樂明十分有信心,他首先回顧了大唐之前的表現。
據悉,在5G技術試驗第一、第二階段測試中,大唐完成了連續廣域覆蓋(3.5GHz)、熱點高容量(4.9GHz)、低時延高可靠、低功耗大連接、其他混合場景和5G核心網的服務化架構、邊緣計算的測試,開展了熱點高容量場景的測試,核心網技術方案、系統部署的驗證測試,所有結果達到預期,符合測試目標。
針對工信部第三階段測試以及后續的規模試驗及商用,大唐也制定了具體詳細的規劃。此前大唐移動副總工程師蔡月民就透露,2018年1月至4月,大唐將完成eMBB NSA外場建設;4月至7月,完成eMBB NSA實驗室以及外場測試;7月至10月,完成eMBB SA實驗室以及外場測試,同時完成eMBB室內覆蓋測試;uRLLC將在Q4完成外場測試;毫米波實驗室和外場測試安排在下半年。在網絡側,大唐計劃2018年4月至7月,完成5G NSA測試;同年7月至10月,完成5G SA測試;10月至12月,完成5G互操作測試。
目前,業界在北京懷柔完成了30個5G站址的準備,并已完成傳輸建設。大唐在懷柔的5個5G站址也已完成工程準備,以支持后續的組網性能驗證。同時,5G傳輸及組網方案也已經確定。作為5G技術試驗基地,懷柔試驗網環境將持續建設,大唐后續將逐步開展低時延高可靠、低功耗大連接等更多場景的測試。
在5G組網方面,大唐認為未來網絡將是宏微協同的多層異構網絡。其中,基礎覆蓋層采用室外宏站方式,運行在3.5GHz頻段上,通過大規模天線的增強,解決室外連續覆蓋及室內淺層覆蓋;基礎覆蓋層之上是二層微站,采用小型化基站、燈桿站等站型,運行在3.5/4.9GHz頻段上,主要用于室外補盲補熱及室內深度覆蓋;三層則是室內站,運行在4.9GHz/毫米波頻段,主要解決室內深度覆蓋等場景需求。
基于以上組網需求,大唐規劃了全頻段、系列化的預商用和商用產品,支持后續試驗,并在試驗中檢驗和成熟,具體包括:小型化BBU,單板100MHz處理能力,支持CU/DU分離;針對連續覆蓋的宏基站層,規劃3.5GHz和4.9GHz Massive MIMO,支持64通道192天線;針對熱點覆蓋,大唐推出了小型化RRU,燈桿等靈活部署;針對室內覆蓋,還規劃了3.3GHz和4.9GHz頻段的PicoRRU,支持5G新型有源室內覆蓋;在毫米波方面,大唐的發力點放到了24.5~27.5GHz上,規劃的產品可以支持1GHz帶寬。
在5G網絡云平臺研發上,大唐計劃在第三階段試驗網初期接入vEPC,支持NSA架構測試;2018下半年接入5G NGC,支持SA架構測試。在5G網絡設備方面,大唐基于可信云平臺,實現三層解耦,支持網絡切片與編排管理。
“大唐作為中國5G技術與產業的中堅力量,將按照工信部的統一規劃,與產業界各方協同,創新合作,共同推進5G產業商用進程。”方樂明表示。
5G全新的網絡能力支撐豐富的多樣化應用,垂直行業的深度參與是關鍵因素。利用5G加速產業,本質上是釋放移動管道能力不足帶來的產業滯后。有了5G這個全新能力的管道,運營商下一步就需要尋找可以改進的應用領域,比如移動性需求更高的車聯車載領域、機器人領域、高速率的移動VR/AR等。
在業務應用落地上,方樂明提出如下建議:5G建設需要因地制宜,充分利用好5G網絡的彈性與細分功能切片;充分發揮無線覆蓋的特點進行針對性場景部署。這與之前4G,3G以及2G面向普遍服務的建設思路有很大差別。
方樂明還指出,大唐已從兩方面著手,一是對與5G結合點較強的產業環境進行研究;二是對5G能緊密結合的業務進行孵化,形成具有特色的產業方案,謀求落地,從需求角度拉動5G產業,用5G加速產業能力。
據悉,目前大唐正在研究推進的應用主要有:基于VR、AR的智慧旅游視覺體驗增強、5G+智能制造、AR+智慧教育,遠程醫療等多個研究方向,也吸引了一些廠商共同參與,提升產業加速能力。
方樂明特別強調了網絡與應用的配合,因為這樣能更好地催熟5G。方樂明表示,5G網絡會為現有行業增值,同時也將更多地服務新業務、新趨勢。5G的目標不是要替代原有的網絡和系統,而是補充和提升,兩者是協作關系。為了讓5G網絡更加適應行業業務和流程,整個產業界都需要深入理解業務需求,真正以較低的成本解決用戶需求。網絡側則需要針對每一項新業務、新趨勢,重點保證業務指標,包括需求覆蓋率、帶寬、時延、誤碼率以及業務和用戶優先級等。
談到垂直行業的參與程度是5G商用面臨的風險之一,方樂明建議,可以優先選擇從成熟行業滲透。對于信息化水平高,適合5G特點的行業重點進入,尤其應該吸收更多的工業界重量級成員。同時,運營商也可以考慮打破界限、采取更開放心態,為業務測試和推廣提供更多的便利,吸引更多的垂直廠商加入。
“大唐會按照IMT-2020統一部署節湊,與合作伙伴共同討論規劃,互相匹配,集中資源應對挑戰。”方樂明最后說。