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5G時(shí)代面臨最大的難題——功耗

5G ? 來源:YXQ ? 2019-04-25 11:15 ? 次閱讀
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跡象越來明顯,今年注定將成為5G商用元年。

在對于全球5G商用態(tài)勢進(jìn)行新的評估后,GSMA曾在2月份調(diào)高了對于5G eMBB連接數(shù)的預(yù)測。

其他第三方市場調(diào)研公司則更顯樂觀。比如,4月初,CCS insights發(fā)布預(yù)測數(shù)據(jù),5G用戶數(shù)量將在2023年達(dá)到10億、2025年達(dá)到27億。

Strategy Analytics在4月中旬發(fā)布預(yù)測數(shù)據(jù),2019年全球5G智能手機(jī)的出貨量將達(dá)到500萬部。

筆者分析,目前,5G手機(jī)都是高端旗艦機(jī)型,價(jià)格相比于4G手機(jī)貴不少,從4月份才開始陸續(xù)上市,到12月之末共計(jì)9個(gè)月的時(shí)間就能出貨500萬部,可見消費(fèi)者對于5G的熱情。

2019年的5G手機(jī),5G新空口方面,絕大多數(shù)都是支持NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))5G。但目前也有支持SA(獨(dú)立組網(wǎng))5G的5G手機(jī)。

5G NSA標(biāo)準(zhǔn),完成于2017年12月,至今16.5個(gè)月。5G SA標(biāo)準(zhǔn),完成于2018年6月,至今10.5個(gè)月。

看來,手機(jī)業(yè)界創(chuàng)下了“前無古人”的奇跡,在10.5個(gè)月-16.5個(gè)月的時(shí)間里就打造出一款基本可商用的5G手機(jī)。

由此可以想見,在這么短的時(shí)間里,解決了多少技術(shù)難題。

其中最大的難題之一就是“功耗”。

來自大唐移動(dòng)的技術(shù)專家表示,與LTE相比,5G移動(dòng)通信支持更大的帶寬、更多的TX/RX鏈路、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率以及更多的業(yè)務(wù)類型,這對5G終端的功耗提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

5G時(shí)代,是更為注重實(shí)際主觀體驗(yàn)的時(shí)代。無疑,電池壽命將嚴(yán)重影響5G的用戶體驗(yàn)。

“確保5G終端的能效優(yōu)于LTE終端,對5G網(wǎng)絡(luò)順利部署而且得到廣泛應(yīng)用至關(guān)重要”。大唐移動(dòng)技術(shù)專家說。

這一說法,雖然寥寥幾字,但卻精煉地反映出大唐移動(dòng)對于“5G終端節(jié)能”的重要意義的理解。

從3GPP官網(wǎng)文件看來,大唐移動(dòng)率先向業(yè)界提出了5G終端節(jié)能研究需求,并根據(jù)自身技術(shù)積累進(jìn)行詳盡技術(shù)分析,給出節(jié)能增益的評估與節(jié)能信號(hào)的設(shè)計(jì)??傮w而言,5G終端節(jié)能技術(shù),通過節(jié)能信號(hào)大大降低終端監(jiān)測控制信道的功耗,進(jìn)一步結(jié)合時(shí)/頻/天線域隨業(yè)務(wù)變化自適應(yīng)調(diào)整的技術(shù),使得終端能耗明顯降低。

同時(shí),3GPP官網(wǎng)的會(huì)議信息看來,大唐移動(dòng)作為報(bào)告人,通過在會(huì)上和會(huì)下的組織協(xié)調(diào),成功推動(dòng)了上述項(xiàng)目在Rel-16 SI階段順利結(jié)題,以及在Rel-16 WI階段的成功立項(xiàng)。

這是一個(gè)“縮影”。在參與3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)制定的過程中,我國移動(dòng)通信企業(yè)有著非常突出的表現(xiàn)。

這方面最有說服力的,還有另外一個(gè)例子:3月份在中國深圳召開3GPP TSG#83全會(huì)上,3GPP對3個(gè)技術(shù)規(guī)范組(TSG)領(lǐng)導(dǎo)換屆中,大唐移動(dòng)艾明博士成功當(dāng)選CT(核心網(wǎng)與終端)技術(shù)規(guī)范組副主席。來自中國的企業(yè)中,還有***博士代表中國移動(dòng)當(dāng)選TSG RAN副主席、Georg Mayer先生代表華為公司當(dāng)選SA主席這些職位均屬于3GPP的TSG層面職務(wù),標(biāo)志著中國企業(yè)在國際通信標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域的進(jìn)一步跨越。

據(jù)悉,大唐在國際電信聯(lián)盟(ITU)、3GPP、CJK、One M2M等國際標(biāo)準(zhǔn)組織擔(dān)任多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)職位,其中所擔(dān)任的ITU 5G技術(shù)評估組主席是ITU 5G標(biāo)準(zhǔn)的核心崗位。

歷來,一家公司要在3GPP、ITU取得如此重量級(jí)的職位,唯有憑過硬的技術(shù)實(shí)力。從3GPP歷次會(huì)議的文件看來,在5G標(biāo)準(zhǔn)方面,大唐是終端節(jié)能技術(shù)首倡者和報(bào)告人、大規(guī)模波束賦形技術(shù)的聯(lián)合報(bào)告人、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)R14和R15的聯(lián)合報(bào)告人、5G本地服務(wù)技術(shù)報(bào)告人、新型非正交多址的聯(lián)合報(bào)告人,是3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)的核心貢獻(xiàn)者。

從3GPP、ETSI官網(wǎng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),在近幾年的5G標(biāo)準(zhǔn)化過程中,大唐新提交的5G標(biāo)準(zhǔn)化文稿超過5000篇,擁有5G專利超過3000項(xiàng),多項(xiàng)專利進(jìn)入5G核心規(guī)范。多家第三方獨(dú)立機(jī)構(gòu)評估的數(shù)據(jù)顯示,已經(jīng)聲明的5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利,大唐在全球排名前十。這些知識(shí)產(chǎn)權(quán)的積累將為我國5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展和持續(xù)進(jìn)步提供重要支撐與保障。

可見,大唐移動(dòng)已經(jīng)成為5G標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)者和核心專利的主要擁有者。而背后,定然源于大唐移動(dòng)在5G核心技術(shù)研發(fā)方面不斷取得的突破,除了上述的5G終端節(jié)能技術(shù),至少還包括:

5G位置服務(wù)(5G_eLCS)

終端的位置信息,是行業(yè)應(yīng)用、監(jiān)管類業(yè)務(wù)正常開展所必需的關(guān)鍵信息。

由5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算并提供的位置信息(即5G位置服務(wù)),其位置精度和準(zhǔn)確度、獲取時(shí)間延遲、服務(wù)的可用性等方面具有明顯的優(yōu)勢,比如可以在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。位置計(jì)算過程將充分利用終端當(dāng)前無線接入環(huán)境提供的信息,如基站坐標(biāo)、小區(qū)標(biāo)識(shí)、定位參考信號(hào)和提升精度必須的輔助數(shù)據(jù)等。

3GPP的會(huì)議文件顯示,在3GPP SA2、SA3和CT4工作組,“5G系統(tǒng)位置服務(wù)增強(qiáng)”相關(guān)項(xiàng)目均由大唐牽頭,積極推動(dòng)了基于服務(wù)化的位置服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、LMF和GMLC等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)功能及服務(wù)的定義、端到端流程的標(biāo)準(zhǔn)制定,實(shí)現(xiàn)了將位置服務(wù)作為一種網(wǎng)絡(luò)能力開放給第三方,將5G_eLCS的拓展到更多的商業(yè)場景;與此同時(shí),還保證了5G位置服務(wù)的安全性。

Massive MIMO

這是即將到來的早期5G商用中,一項(xiàng)核心的5G新空口技術(shù),有望用于5G廣域覆蓋、熱點(diǎn)覆蓋、回傳鏈路等幾乎所有場景中。

大唐等國內(nèi)企業(yè)在TD-SCDMA首次將智能天線波束成形技術(shù)引入移動(dòng)通信系統(tǒng),后續(xù)又在TD-LTE中拓展到8天線多流波束成型技術(shù),實(shí)現(xiàn)了波束成型與空間復(fù)用的深度融合,在國際上領(lǐng)先,使得大唐在5G大規(guī)模多天線及波束成型的技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)上取得了先機(jī)。

大唐首次展示的業(yè)界最大規(guī)模256元大規(guī)模天線陣列,其可在保證天線增益的同時(shí),降低天線體積、功耗、成本,利于后續(xù)Massive MIMO的產(chǎn)業(yè)化、實(shí)用化。

超密集組網(wǎng)

“網(wǎng)絡(luò)密集化”是5G應(yīng)對移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大流量和劇增系統(tǒng)容量需求的重要手段之一。

從LTE-Hi到“超密集”,大唐在業(yè)界率先提出UUDN(超密集組網(wǎng))架構(gòu)。

UUDN基于“去蜂窩化”的思想,采用更加貼近用戶的本地控制管理中心構(gòu)建以用戶為中心的“虛擬伴隨小區(qū)”,通過高效的移動(dòng)性管理,實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)隨用戶動(dòng)”。

同時(shí),UUDN可智能感知用戶需求和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),按需選擇合理的接入方式和傳輸方式,實(shí)現(xiàn)“以用戶為中心”的業(yè)務(wù)傳輸。

另外,UUDN還引入了先進(jìn)的干擾管理、靈活的無線回傳、智能的網(wǎng)絡(luò)編排、網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化等先進(jìn)特性,以提升網(wǎng)絡(luò)容量和區(qū)域頻譜效率、降低部署和維護(hù)成本、提升用戶體驗(yàn)。

靈活自適應(yīng)的TDD雙工系統(tǒng)

從3GPP的5G標(biāo)準(zhǔn)看來,中頻段、高頻段5G系統(tǒng)采用TDD這種雙工方式?;赥DD的大規(guī)模多天線、超密集組網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、毫米波通信、動(dòng)態(tài)頻譜共享等屬于5G核心技術(shù)。

2019年2月,大唐移動(dòng)持有的專利《一種時(shí)分雙工系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)》獲得“第五屆北京市發(fā)明專利獎(jiǎng)”的特等獎(jiǎng),含金量極高。由此,其在TDD領(lǐng)域的深厚積累可見一斑。

業(yè)內(nèi)分析人士指出,從TD-SCDMA、TD-LTE,到5G,大唐持續(xù)引領(lǐng)TDD幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如,在備受關(guān)注的5G eMBB幀結(jié)構(gòu)選擇上,大唐發(fā)揮在TDD系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢,提出的2.5ms雙周期配置建議,被業(yè)界接納為后續(xù)5G試驗(yàn)中頻段(2.6/3.5/4.9 GHz)的統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu),該方案在覆蓋、容量、時(shí)延、廣播波束掃描等多方面綜合性能最佳,特別在上行覆蓋和上行容量上具備明顯優(yōu)勢,為推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)

車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,大唐在2013年率先業(yè)界提出了LTE-V技術(shù)概念,經(jīng)過5年多的研發(fā),目前已經(jīng)成為C-V2X領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)方案。從目前的發(fā)展態(tài)勢看來,該技術(shù)將利用5G更高性能實(shí)現(xiàn)5G智能駕駛的業(yè)務(wù)拓展。

從2015年至今,筆者觀察到,大唐移動(dòng)在大規(guī)模天線、超密集組網(wǎng)、非正交多址、TDD幀結(jié)構(gòu)與空口設(shè)計(jì)、新型接入網(wǎng)架構(gòu)、核心網(wǎng)架構(gòu)、按需的移動(dòng)性管理、網(wǎng)絡(luò)安全、車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等5G技術(shù)領(lǐng)域取得突出成果,處于領(lǐng)先地位,引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn),為我國5G產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展以及持續(xù)進(jìn)步提供了重要支撐與保障。

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原文標(biāo)題:5G標(biāo)準(zhǔn):大唐移動(dòng)6個(gè)率先

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    <b class='flag-5'>5G</b>網(wǎng)絡(luò)毫米波支持的<b class='flag-5'>最大</b>載波帶寬是多少?