由中國通信企業協會與臺灣地區工業技術研究院共同舉辦的2014年“兩岸通訊產業合作及交流會議”在北京舉行。工業和信息化部通信發展司司長、中國通信標準化協會副理事長聞庫在主題演講中指出,去年年底中國內地4G牌照的發放進一步促進瞭TD-LTE產業的發展,這也為移動互聯網和物聯網的快速發展提供瞭有力支撐,同時5G的相關研究工作已經在全球范圍內啟動。
LTE成發展最快的
移動通信技術
從全球范圍來看,LTE的商用發展進一步提速。聞庫表示,根據GSA的統計,截至2014年3月,全球101個國傢已部署瞭279個LTE商用網絡,LTE用戶數已達2.41億,LTE終端已達1563款,其中41%為智能手機。LTE顯然已成為史上發展速度最快的移動通信技術。作為LTE的重要組成部分,TD-LTE也加快瞭全球化商用的步伐。截至2014年3月,全球已有21個國傢開通瞭32個TD-LTE網絡(包括日本、美國等發達國傢),預計年底TD-LTE用戶在4G用戶中的占比可達18%。
2013年12月4日,中國移動、中國聯通和中國電信獲得4G/TD-LTE牌照,拉開瞭中國內地4G商用的序幕。2014年,內地將建設60萬個TD-LTE基站,將建成全球最大的4G網絡。聞庫認為,內地4G牌照的發放進一步促進瞭TD-LTE產業的全面發展。經過5年的試驗,TD-LTE技術、產品、組網性能和產業鏈服務支撐能力等得到充分驗證,取得瞭突破性進展,形成瞭10傢系統商、14傢芯片商(FDD 16傢)和80多傢終端商組成的TD-LTE產業生態鏈。截至2014年4月上旬,獲得工信部進網試用批文的TD-LTE終端共164款,其中TD-LTE數字移動電話機為119款、TD-LTE無線數據終端有45款。4G牌照發放後,內地三傢電信運營商均在4G網絡建設方面發力。截至2014年5月,中國移動已部署26萬個4G基站,其目標是年內部署超過50萬個4G基站,目前中國移動的4G網絡已覆蓋超過200個城市。據中國移動2014年4月的運營數據顯示,其4G用戶新增200.5萬戶,累計達479.8萬戶,環比增長72%。同時,中國電信、中國聯通也在積極部署TD-LTE網絡。
VoLTE是LTE的關鍵技術。聞庫認為,在各方的共同努力下,VoLTE迎來瞭規模商用的曙光。在LTE發展的初期,雙待機、CSFB等過渡性話音解決方案成功地完成瞭歷史使命。但從長遠來看,隻有被譽為LTE語音最終解決方案的VoLTE才能夠真正滿足用戶的4G語音需求。VoLTE具有呼叫建立時間短、支持高清話音、支持“富通信”業務、使運營商避免多網運營等優點。然而,目前大多數LTE運營商(尤其是WCDMA運營商)仍然選擇CSFB語音方案。相對而言,CDMA運營商更積極地向VoLTE跨越,希望盡快替代3G話音(Verizon和韓國運營商考慮推出僅支持VoLTE的手機)。目前全球支持VoLTE的終端已超過57款。內地各方正在積極推動VoLTE的發展,TD-LTE工作組已制定瞭VoLTE系列規范,2014年下半年將開展VoLTE技術試驗。
在談到LTE的後續演進技術LTE-A的產業化現狀時,聞庫表示,全球產業已全力投入LTE-A和LTE增強特性的研發。載波聚合、MU-MIMO、異構網幹擾消除等技術的網絡側研發將於2014年成熟,全球的運營商將根據他們的實際需求逐漸部署這些創新技術。韓國在2013年就已經開始商用部署載波聚合。LTE產業對Small Cell、Relay、CoMP等其他LTE-A重點領域也已開始樣機預研。不過在終端的研發方面,業界關註的焦點仍是高等級終端、VoLTE等,對LTE-A的支持尚需時間。他介紹說,中國內地在2013年啟動瞭LTE-A技術試驗,圍繞載波聚合(CA)、增強多天線技術、eICIC等關鍵技術,來自大唐、愛立信、華為、中興等廠商的系統設備和海思芯片經過瞭測試。
聞庫特別指出,LTE的規模商用將使移動互聯網和物聯網的發展邁向新的高度。近年來,移動互聯網應用的爆發性增長,占用瞭運營商大量的帶寬,3G網絡容量無法長期支撐其發展;同時,移動互聯網應用快速普及,但3G資費“偏貴”,限制瞭移動互聯網業務的進一步發展;此外,傳感網等長期在線、小量傳輸的新型業務及多媒體物聯網業務造成運營商傳輸管道擁塞。盡快向帶寬更大、容量更高、每比特成本更低的LTE演進,擴寬數據管道,無疑是解決這些問題的良方。在LTE的支撐下,新型視頻類衍生業務、社交網絡業務、雲計算業務、位置和增強現實業務等新型移動互聯網業務將蓬勃發展;新型物聯網業務也有望向醫療、傢居、工程和物流等眾多領域滲透。
5G的相關研究工作
已全面啟動
在4G網絡全球化規模部署的同時,5G的研究工作也已經全面啟動。聞庫介紹說,ITU等國際組織啟動瞭5G願景及未來技術趨勢的探索;NGMN、WWRF、歐盟METIS、英國5GIC、日本2020 & Beyond Ad Hoc、韓國5G Forum、中國IMT-2020 (5G)推進組等5G論壇及組織發佈瞭5G白皮書及技術報告;愛立信、諾基亞、DoCoMo、三星、華為、中國移動、工信部電信研究院等公司和研究機構也在積極研究5G,發佈瞭5G白皮書、研究報告以及技術原型機。特別值得註意的是,由我國工信部、發展改革委、科技部共同支持成立的IMT-2020(5G)推進組,在組織國內各方力量、積極開展國際合作、共同推動5G國際標準發展方面發揮著重要的作用。推進組於2014年5月發佈瞭5G白皮書——《5G願景和需求白皮書》。
在演講中,聞庫用一朵綻放的鮮花形象地描繪瞭5G的願景。如圖所示,紅花與綠葉相輔相成,花瓣代表瞭5G的六大性能指標,體現瞭5G滿足未來多樣化業務與場景需求的能力。其中,花瓣頂點代表瞭相應指標的最大值;綠葉代表瞭三個效率指標,是實現5G可持續發展的基本保障。
在談到5G發展的驅動力和面臨的主要挑戰時,聞庫指出,移動互聯網和物聯網是面向2020年及未來移動通信發展的主要驅動力;面對快速發展的移動互聯網和物聯網業務需求,5G系統將在低成本、低能耗、安全可靠的前提下,應對傳輸速率提升10倍~100倍、時延達到毫秒量級、連接設備密度增加10倍~100倍、流量密度提升1000倍、能夠在500千米每小時的速度下保證使用體驗等挑戰。
對於面向5G的技術演進路線,聞庫認為主要有三條。路線1:LTE/LTE-A是事實上的全球統一4G標準,將在5G階段繼續演進;路線2:WLAN具有良好的產業和用戶基礎,下一代WLAN將進一步提升運營商的業務支撐能力,是一種重要的演進方向;路線3:傳統的移動通信技術演進都是以革命性技術的出現為標志,需要研究可能出現的革命性技術路線。
他同時指出,面對2020年及未來的業務需求,5G系統將會在進一步提升頻譜效率的基礎上解決如下5個關鍵技術問題:一是超密集組網,通過低功率節點的超密集部署,大幅度提升5G系統容量,應對未來的千倍流量壓力;二是異構網絡融合,未來的移動通信網絡將是2G/3G/ 4G/WLAN等多制式以及宏站、微站等多層小區的融合網絡;三是物聯網業務增強,物聯網的多樣化業務需求對未來移動網絡的連接設備數、成本、時延以及可靠性都提出瞭新的要求;四是終端直通(D2D),利用D2D技術可以有效改善覆蓋,更加高效地利用頻譜資源,實現業務分流,推動新的移動應用發展;五是高頻段通信,利用高頻段豐富的頻譜資源,緩解當前移動通信頻譜資源緊張的局面,滿足5G高速率、大容量的需求。
傳統的移動通信升級換代都是以無線傳輸技術為主線,5G技術將會在無線傳輸技術和無線網絡技術兩個層面產生深刻變革。聞庫認為,大規模天線陣列、全雙工、非正交多址、增強多載波、新型編碼調制等潛在的無線傳輸技術,以及C-RAN、軟件定義網絡(SDN)、網絡功能虛擬化(NFV)、移動內容分發網絡等潛在的無線網絡技術將迎來突破性的發展。
聞庫表示,TD-LTE的迅猛發展,特別是在中國內地的規模商用,對於拉動產業發展、促進應用創新發揮著重要的作用,同時,5G的需求探討、技術研發工作也已經在全球范圍內全面啟動。他希望兩岸業界各方能共同攜手,在LTE商用以及5G研究方面,展開全面深入的合作,共創美好未來。