華為近日宣布已于2016年4月在位于成都的5G外場,率先完成IMT-2020 5G推進(jìn)組第一階段5G關(guān)鍵空口技術(shù)驗(yàn)證和性能測試,測試結(jié)果完全達(dá)到預(yù)期。
中國全面推進(jìn)5G發(fā)展,攜手全球力量構(gòu)筑5G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
為全面推進(jìn)5G發(fā)展,力爭2020年實(shí)現(xiàn)5G商用,由中國工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合推動(dòng)成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組,成員包括中國主要的運(yùn)營商、制造商、高校和研究機(jī)構(gòu)。推進(jìn)組是聚合中國產(chǎn)學(xué)研用力量、推動(dòng)中國第五代移動(dòng)通信技術(shù)研究和開展國際交流與合作的主要平臺(tái)。今年1月7日,工信部召開“5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)”啟動(dòng)會(huì),IMT-2020 5G推進(jìn)組組長、中國信息通信院院長曹淑敏宣布中國將在2016年到2018年分三個(gè)階段開展5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)。第一個(gè)階段從2015年9月至2016年9月,聚焦關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和性能測試;第二階段從2016年6月至2017年9月,開展多種關(guān)鍵技術(shù)的融合測試,并進(jìn)行單基站性能測試;第三階段則是系統(tǒng)驗(yàn)證,從2017年6月至2018年10月,包括5G系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)性能測試以及5G典型業(yè)務(wù)演示,為5G預(yù)商用和商用做好準(zhǔn)備工作。
5G要實(shí)現(xiàn)10Gb/秒甚至20Gb/秒的峰值速率、千億的連接、1毫秒的時(shí)延,對空口技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn),不僅要一個(gè)統(tǒng)一的空口架構(gòu)來滿足物聯(lián)網(wǎng)差異化的業(yè)務(wù)需求,還要有革命性技術(shù)提升頻譜效率,能夠與大規(guī)模天線技術(shù)和全雙工較好地融合,滿足未來8K、AR、VR、全息影像等大帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展。
華為作為IMT-2020 (5G)推進(jìn)組核心成員,積極響應(yīng)工作組號(hào)召,深度參與工作組項(xiàng)目和5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn),注重5G與移動(dòng)互聯(lián)和移動(dòng)物聯(lián)的結(jié)合,聯(lián)合中國信息通信研究院、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信,于2016年4月在位于成都的5G外場完成5G空口技術(shù)的單點(diǎn)技術(shù)測試和性能驗(yàn)證,為5G關(guān)鍵技術(shù)選型做好準(zhǔn)備工作。
5G新空口三件套,測試結(jié)果達(dá)預(yù)期
5G空口技術(shù)包含兩部分:一部分通過現(xiàn)有技術(shù)演進(jìn)實(shí)現(xiàn),包括大規(guī)模天線技術(shù)和全雙工等;另外一部分是針對5G需求而提出的革命性新技術(shù),稱之為5G新空口,包括F-OFDM(濾波的正交頻分復(fù)用)、SCMA(稀疏碼多址接入)和Polar Code(極化碼)三件套。
F-OFDM技術(shù)比對LTE具有靈活的子載波和更好的頻譜模板特性,測試結(jié)果表明,F(xiàn)-OFDM可以利用保護(hù)帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)10%的系統(tǒng)吞吐率提升。同時(shí),F(xiàn)-OFDM技術(shù)可以支持不同子帶間的異步傳輸,相比同樣模式下的LTE系統(tǒng),性能提升約100%。
SCMA技術(shù)通過非正交稀疏擴(kuò)頻、碼域多址、多維調(diào)制等技術(shù),實(shí)現(xiàn)更高的頻譜效率和較低的譯碼復(fù)雜度。測試結(jié)果表明,SCMA上行可以支持300%的連接數(shù)提升,下行可以帶來70%-80%的吞吐率提升。
Polar Code,通過選擇高可靠位置傳輸有效信息,而實(shí)現(xiàn)不同碼率的碼字構(gòu)造,是目前唯一在理論上被證明可以達(dá)到香農(nóng)極限的信道編碼,測試結(jié)果表明,極化碼相對于LTE可獲得0.5dB~2dB的性能增益。
5G新空口三件套可與大規(guī)模天線技術(shù)較好融合
在組合測試中,同時(shí)使用SCMA技術(shù)、F-OFDM技術(shù)和大規(guī)模天線技術(shù),測試結(jié)果表明,新空口技術(shù)可以很好地融合,并保持各自的優(yōu)勢。
其中大規(guī)模天線技術(shù)MU-MIMO(多用戶多入多出),支持同時(shí)接入24個(gè)UE終端,在相同的時(shí)頻資源同時(shí)支持24流的復(fù)用。測試結(jié)果表明,和SU-MIMO(單用戶多入多出)相比,采用MU-MIMO技術(shù)小區(qū)吞吐率可以提升10倍以上,在100MHz帶寬下,平均吞吐量達(dá)到3.6Gb/秒。
全雙工技術(shù),將有效提升5G系統(tǒng)吞吐率
同時(shí),外場測試中完成全雙工技術(shù)的驗(yàn)證。通過無源模擬對消、有源模擬對消和數(shù)字對消三重對消框架,能夠有效實(shí)現(xiàn)全雙工系統(tǒng)的同時(shí)收發(fā)。實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果表明,全雙工系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)113dB的自干擾消除能力,相對于半雙工系統(tǒng),采用全雙工可以獲得90%以上的吞吐率增益。
目前,華為已完成中國5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第一階段無線測試項(xiàng)目。 “5G的工程驗(yàn)證研究,對未來5G技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。作為IMT-2020 (5G)推進(jìn)組成員,我們非常高興與中國信息通信研究院、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信共同率先完成5G空口單點(diǎn)技術(shù)外場測試和融合測試驗(yàn)證。”華為5G首席科學(xué)家童文博士如是說。
童博同時(shí)宣布, 2016年6月份將啟動(dòng)第二階段連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低時(shí)延高可靠和低功耗大連接等場景的5G基站性能測試。