開啟5G時代

在未來的幾年，IoT物聯網應用市場將會呈現“爆發式”的增長態勢，高清視頻、醫療教育、智能家居、購物、導航等都可通過各種移動終端輕松實現，房子、車子、各種電子產品都可以聯網，實現數字化生活。用戶數、設備數以及設備類型都將比以往任何時候都要多,設備連接密度急速擴張，最終達到每平方公里200000個連接。這些“海量物聯網”對移動通信網絡的能力提出了許多新的需求，而4GLTE網絡及其后續演進版本是無法滿足這些需求的。然而，5G技術將會帶來革命性的突破，5G網絡可以實現千億個海量鏈接，5G的應用將開啟物聯網的新時代，帶給用戶全新的體驗。

這些移動網絡的新需求意味著新的5G無線空口的必要性，空口技術在5G中處于重要的地位，是未來5G技術的核心之一。業界對5G主要關鍵技術，如大規模天線陣列、毫米波技術、新型空口設計，vRAN無線虛擬化，SDN軟件定義網絡等已經展開深入研究和研發。

貝爾實驗室引領5G創新

作為LTE、微基站以及虛擬化產品方面的領導者，阿爾卡特朗訊致力于幫助移動運營商構建一個強大的4G網絡，為未來進入5G時代作好準備。阿爾卡特朗訊以及貝爾實驗室于5G系統研發方面處于領先地位，在全球各個主流的5G移動通信系統研發項目(如5GPPP、NGMN、ITU、3GPP等)之中扮演著重要的角色，并在5G方面投入了巨大的研發力量，全方位地開展了針對5G的研究，項目包括：5G無線空口設計、大規模天線陣列MIMO設計、毫米波頻段無線傳播性能仿真、5G與4G和WLAN的融合組網方案、將NFV及SDN技術部署于移動通信網絡的方案設計等。2011年貝爾實驗室就提出了大規模M IMO陣列天線技術，包括3D-MIMO，可使能量效率提升10倍，有可能成為5G網絡最具革命性的技術之一。

　　圖1: 5G技術演進路線

近期，貝爾實驗室還與全球頂級移動運營商以及一流的大學合作進行5G系統的研發，包括NTTDoCoMo、韓國電信(KT)及飛思卡爾(Freescale)等。2015年6月17日，貝爾實驗室與德國德累斯頓工業大學簽署協議，共同推進5G網絡發展。合作協議專注于使5G網絡效率最大化相關技術的開發與測試，滿足人機不斷增長的連通需求。2015年7月，阿爾卡特朗訊宣布與電信領域的16家領先業內機構強強聯合，共同推進一款5G空中接口的研發進程。這款空中接口運行于6 GHz以下頻譜，專為5G網絡量身定制。這一項目名為“FANTASTIC-5G”，其專注于提升下一代移動網絡的容量、靈活性及能耗效率。

同時，阿爾卡特朗訊還積極倡導統一的5G空口技術UF-OFDM，并在業內首先實現該5G候選波形的原型驗證。UF-OFDM基于通用濾波的正交頻分復用技術，這種技術是現有LTE移動通信無線接入網絡所采用的OFDM技術以及SC-FDMA單載波頻分多址接入技術經過融合與擴展的產物，它在光發射機之中額外增加了一組狀態可變的濾波器，可以改善頻譜成型，并能靈活地提供符號之間的保護間隔，使得5G通信系統低頻段無線接入網絡可以提供比現有LTE網絡更高的性能以及魯棒性——尤其是對于以短的突發數據為特征的窄帶傳輸業務、信息以及終端設備信令的傳輸，同時保證為短的傳輸間隔降低延遲。

阿爾卡特朗訊在2014年和2015年的世界移動通信大會，以及2015年的NGMN會議上展示了其在UF-OFDM領域的研究。當今4G LTE網絡中使用的數字多載波調制方法，正交頻分復用(OFDM)，只在為智能手機提供流量時才表現出最佳性能。隨著物聯網和機器對機器通訊使流量變得更加多樣化，對新型數字無線波形的要求也隨之而來。具體要求是其在此類連通中更有彈性，并能保證5G網絡的性能和服務質量。從而使在5G網絡中保持智能手機和大量感應流量之間UF-OFDM的最優化成為可能。

攜手合作伙伴，助力vRAN向5G邁進

網絡虛擬化是未來5G網絡的關鍵技術，而5G 無線側vRAN則是虛擬化在無線接入網的具體應用。vRAN的引入將極大改變現有網絡架構與基站形態，網絡服務將更加靈活，網絡容量也將更具彈性。vRAN虛擬化基于集中化處理、協作式無線電和實時云計算構架的綠色無線接入網構架。vRAN技術還可以進一步地提升移動通信網絡的靈活性與網絡指標性能，從而使得未來的5G網絡具備應對移動數據流量“海嘯”的能力。

2015年5月19日，阿爾卡特朗訊與韓國最大的通信服務運營商KT簽署了諒解備忘錄，致力于共同開發、設計未來的5G網絡架構。此次為其承建未來的5G網絡，主要的技術關注點在于上海貝爾研發的vRAN虛擬化無線接入網。上海貝爾的vRAN虛擬化方案基于通用虛擬化處理平臺，可實現資源共享、具有高性價比、高可靠性、部署容易等特點。韓國電信負責人表示，雙方都很重視虛擬化以及云架構服務模式的戰略意義，期待此次合作能夠通過vRAN創造全新一代5G網絡，實現更快的速率，更低延遲以及更高的靈活度。這一技術可以幫助運營商實現：

無線資源共享，動態地滿足客戶、市場和環境不斷變化的需求

減少機房占地，降低能源消耗，減少建網成本和運營支出

同時提升網絡容量和可靠性，向未來網絡平滑演進

　　圖2：vRAN端到端系統架構

在此之前，我們已經與中國移動展開了緊密合作，在業界率先推出下一代綠色無線接入網絡vRAN產品方案。早在2011年雙方簽署協議，采用Co-Creation(聯合創新)合作模式，共同研究基于通用處理平臺的C-RAN技術和產品。雙方共同創立了聯合研究、共同開發、同步測試的全新合作模式，實現優勢互補和強強聯合。僅用了短短2年多的時間，基于通用平臺的無線接入網方案在2014世界無線電大會上首次亮相，實現了完美演示。

近年來，上海貝爾在移動云化領域持續創新，不斷推進移動網絡虛擬化進程：通過實驗室搭建的5G測試平臺，設立了面向5G技術的測試評估機制，加速5G研究和產業化進程，為5G技術的發展搭建橋梁。此外，上海貝爾還牽頭了國家重大專項vRAN項目，此項目研究重點是采用通用硬件來統一不同移動技術產品，并采用軟件來實現不同網絡功能虛擬化，以期降低管道設備成本，提高網絡運用效率。該項目還承載著核心技術突破、資源集成和推動中國科技發展的重任，為了保證vRAN項目的順利實施，上海貝爾與合作伙伴中國移動展開了聯合研究、共同開發、能力測試等合作。2014年12月，中國移動通信研究院會同英特爾技術的專家來到上海貝爾創科園實驗室，就國家重大專項vRAN項目的完成情況進行了初步驗證測試。各方技術專家就技術實現細節和測試結果進行了深入探討，認為我們的技術實現已完全滿足了國家重大專項的合同要求，充分論證了vRAN商用部署的技術可行性，可繼續后續現場驗證計劃。

2015年6月，上海貝爾攜手中國移動，在北京清華大學開展了針對vRAN虛擬無線接入網技術的現場應用試驗。本次現場試驗中，上海貝爾部署的vRAN網絡覆蓋了清華大學內約0.8平方公里的工作、生活和學習區域，校內近5萬7千名學生和教師，橫跨整個校園，不同區域和人群表現出了不同的流量需求。而vRAN的這種跨越全網資源的靈活擴展、負載均衡調節及實時遷移能力始終能夠讓校內用戶獲得流暢的網絡體驗，并且成本和能耗也嚴格控制在相關指標范圍內。憑借著vRAN網絡的高度靈活性、可擴展性和低能耗特點，順利通過了工信部電信研究院相關測試專家驗收。現場專家受國家科技重大專項委托，細致全面了解了vRAN技術發展方向，當場對vRAN測試結果給予了高度評價。本次vRAN試驗成功，進一步樹立了上海貝爾網絡功能虛擬化領域的領先地位，也為今后的vRAN商業發展打下了堅實基礎。

上海貝爾與中國移動緊密合作，推出了基于通用平臺的無線LTE vRAN虛擬化解決方案，并在近兩年國際通信展會上進行了一系列聯合展示，包括2014巴塞羅那世界移動通信大會，2014亞洲移動通信展，2015上海世界移動通信大會。基于阿爾卡特朗訊vRAN商用設備原型，展示了在線高清視頻播放，實時視頻監控，設備故障快速切換、虛擬處理資源在線遷移等應用，幫助運營商提升了用戶體驗。vRAN平臺和業務演示的成功亮相，充分展示了阿爾卡特朗訊在引領下一代RAN架構演進方面的研發實力。

阿爾卡特朗訊在5G領域持續創新，不斷推進面向5G的下一代vRAN網絡架構，推動新技術和新應用，讓用戶將能體驗到更高速的數據傳輸和視頻應用，萬物將互聯互通，實現信息隨心至，萬物觸手可及。5G將揭開未來移動通信技術的嶄新一頁，構筑起未來網絡的新起點。