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迈向5G共创未来
作者:杨光 发表时间:2017年11月28日

 

  4G改变生活,5G改变社会

  近年来,中国移动建成了全球规模最大的4GTD-LTE网络。截至2017年7月,中国移动4G基站数达到168万个,用户数达到6.06亿户。4G的快速发展及普及促进了电子商务、网络约车、实时互动、视频直播等移动互联网业务的蓬勃发展,给人们生活带来了极大的变化。据统计,自4G牌照发放以来,移动互联网用户数增长86.8%,拉动信息消费超万亿。

  如果说4G的普及改变了人们的生活方式,那么5G将通过与各行各业的应用深度融合,改变整个社会生产和运行模式,为传统行业的升级改造和持续发展带来新的契机。5G具有的更高速率、更低时延、更大连接等特点,将渗透到工业、交通、农业等各个领域,实现移动通信技术与垂直行业广泛、深度的融合,催生自动驾驶、远程医疗、工业互联网等更加丰富的创新应用场景及业态。

  在增强移动宽带(eMBB)场景,5G将以Gbps级的高速率引爆众多创新应用,为消费者带来浸入式的虚拟现实、超高清视频等极致网络体验。根据初步分析,完全浸入式虚拟现实视频(全视角24K,3D视频)对移动通信网络的速率要求达到2~5Gbps。在低功耗大连接(mMTC)场景,5G将具备每平方公里一百万连接的能力,实现超低功耗、超大连接、超强覆盖和超低成本的全新通信,为智能抄表、广域物联、智慧市政、智慧楼宇、智能追踪等典型应用量身打造,助力物联网加速发展。并且伴随着相关应用规模的不断提升和生活中吃穿住行用密切结合,将会进一步带来例如智能单车、智能停车等更多的创新应用。在低时延高可靠(uRLLC)场景,5G低至1毫秒的空口时延、以及提升至99.999%的可靠性,将驱动智能控制走向现实,满足智能制造、自动驾驶等行业应用的特定需求,拓宽融合产业的发展空间,支撑经济社会创新发展。

  据中国信通院预计,到2030年,5G将直接带动国民经济总产出6.3万亿,间接带动国民经济总产出10.6万亿,5G将从消费到生产,全面推动我国数字经济发展迈上新台阶。综上所述,5G将带来更广泛的人与人、人与物、物与物之间的连接,激发云计算、大数据、人工智能等技术发挥出最大的潜能,开启感知泛在、连接泛在、智能泛在的万物互联新时代。

  中国移动全面布局

  面向5G美好应用的畅想,作为通信行业的市场创新主体,中国移动于2013年启动了5G发展的战略布局。

  从顶层设计出发,中国移动引领了5G的需求和愿景制定,并将以满足各类用户众多需求为导向,制定了相应的技术和部署建设策略。同时,进行关键技术研究和方案储备,尤其针对大规模天线等变革性技术开展重点攻关,通过核心技术突破实现能力升级。此外,随着5G全球标准化的启动,布局并开展相应的标准制定、技术验证和系统验证工作,为实现2020年5G商用奠定技术和产业基础。与4G工作有所不同,中国移动以“5G改变社会”为目标,于2016年成立了5G联合创新中心,与各行各业开展深度合作,共同打造联合创新、开放共赢的跨界融合新生态。

  顶层设计

  5G发展的整体布局首先需要探索和明确应用需求、制定和规划技术发展、部署运营策略。在需求方面,中国移动发挥运营商的市场引导作用,作为我国IMT-2020需求组组长单位,牵头完成《中国5G愿景和需求白皮书》、国际产业合作平台NGMN 5G eMBB需求、国际技术标准化平台3GPP 5G场景与需求,主导了国内外5G需求的制定并不断通过跨产业合作探索、凝练和完善新需求。在策略方面,第一是引领关键技术发展方向,中国移动明确提出了从核心网、接入网、基站到终端的5G端到端核心技术架构,并以5G商用伊始就具备全网范围内、端到端5G全新能力为目标,制定技术发展策略。第二是积极开展5G频谱资源研究工作,积极配合工信部开展3.4~3.6GHz频段以及6GHz以上高频段研究、测试和评估等工作,支撑我国5G频段规划,明确产业研发方向。第三是提前开展商用部署策略研究和制定工作,目前已明确了各个阶段发展目标以及时间计划:2017年启动技术验证工作,2018~2019年开展规模试验,目标在2020年实现商用。

  技术研究

  中国移动以“基于服务架构的核心网、以用户为中心的接入网、基于‘大规模天线+高低频协作’的软件定义空口”为核心技术体系,开展研究工作并引领技术创新。在核心网网络架构方面,提出了基于服务架构的5G新型网络架构,以支持NFV/SDN并可实现网络功能按需编排,有利于未来接入网的云化部署。在接入网网络架构方面,为确保网络结构和部署能够适配多种应用场景,并确保各类应用中的用户体验,提出了“以用户为中心”的接入网络架构,并在用户大数据分析、边缘计算等关键领域取得众多技术创新成果。在无线空口方面,提出了“软件定义空口”创新方案,以适配5G三大部署场景灵活参数配置、高中低频全频段接入等众多应用需求。此外,重点攻关大规模天线等关键技术,特别是通过5G技术4G用的创新理念,引领了大规模天线在4GTD-LTE的应用,既大幅提升4G网络性能满足日益增长的业务需要,又奠定了5G发展的关键技术和产业基础。

  标准引领

  凭借4G时代的深厚技术实力和行业影响力,中国移动已成功跻身国际标准化组织的第一阵营,中国移动在5G时代真正走向了全球标准的引领。为确保3GPPR15、R16版本分别能够在2018年6月以及2019年底成熟、完善,中国移动通过承担标准化领导职务、主导重大课题立项、积极贡献标准化文稿,实现全面引领和推动。首先,中国移动充分发挥产业影响力,在国际电联ITU和国际移动通信技术标准化组织3GPP中,在多个工作组中担任主席或副主席等重要职务。其次,作为标准化重点项目的报告人,主导重大技术方案的制定,其中包括作为3GPP中“5G场景和需求”项目的报告人,主导5G需求和应用场景制定,作为“5G网络架构研究”项目的报告人,牵头提出并主导“基于服务的网络架构(SBA)”规范编制,作为ITU-T5G传输联合工作组的发起人,主导5G传输网标准制定。此外,还联合产业合作伙伴一起开展大规模天线、无线辅助边缘计算等多项重大技术专题的标准制定工作,确保时间进度的同时不断提升技术竞争力。综上所述,2016年以来中国移动共提交3GPP文稿730余篇,为确保标准化按时、按质量完成积极贡献力量。

  产业推进

  中国移动以“启动最早、规模最大、推进最实”作为5G产业推进的工作目标,确保2020年实现商用。中国移动在全球范围内最早实施5G摸底测试,积极推动3.5GHz低频段5G产业成熟。依照规划,将在2017年完成5G系统概念验证,2018~2019年开展面向R15标准版本的、

  百站规模的网络规模试验,2020年实现商用部署。为了明确端到端产业相关技术发展方向和要求,在2017年巴塞罗那世界移动大会(MWC2017),中国移动正式发布了《3.5GHz 5G系统样机及测试指导建议书》,指导厂商开发,并通过测试夯实基础,不断完善各项技术方案。

  目前,工信部为支持我国5G发展,已为5G技术研发试验规划了以下4个频段:3.3~3.6GHz、4.8~5.0GHz、24.75~27.5GHz和37~42.5GHz频段。在政府的统筹规划下,5G工作推进组(IMT-2020推进组)已启动在3.5GHz频段上的5G技术研发试验。华为、中兴、大唐、上海诺基亚贝尔、爱立信、三星等6家系统厂商参加测试。截至2017年9月,已在北京怀柔建成了全球最大的5G外场试验网,并初步完成了单站部署场景下的部分性能和覆盖测试。

  同时由中国移动主导成立的国际产业合作平台GTI(Global TD-LTE initiative,www.gtigroup.org)也于2016年明确了5G阶段的重点国际产业合作目标,旨在助力我国产业引领5G发展,促进中国创新走出去。目前GTI已有127个运营商成员,130个厂商成员及27个垂直行业成员。其下设立了5GeMBB工作领域,聚焦6GHz以下系统,全面推动5G产业发展。

  产业融合创新,构建5G新生态

  为了抓住机遇,推动5G与各行业的深度融合,2016年初中国移动成立了5G联合创新中心,旨在4G向5G演进过程中,加强通信行业与垂直行业的联合攻关和创新,推进5G基础通信能力成熟,孵化融合创新应用和产品,构建合作共赢的跨行业融合生态。截至目前,5G联创中心已经汇聚了94家合作伙伴,在全球构建了12个开放实验室。

  中国移动5G联合创新中心依托合作伙伴联合创新项目,开展各行各业的5G应用创新工作:在能源领域,与石油、电力行业成立联合项目,基于蜂窝物联网、网络切片等技术实现智能电网,助力石油行业转型升级;在工业制造领域,与家电、通信等设备制造企业成立联合项目,打造服务与生产、制造、销售、服务全生命周期的智能工厂;在无人机领域,与国内外知名无人机制造企业成立联合项目,发挥5G高速率、低时延、大连接能力,实现和提升无人机网联、定位、图传等全方位能力,从而拓展无人机在物流、农业、巡检等行业的创新应用;在个人信息消费领域,与VR(虚拟现实)创新企业开展联合项目,实现基于用户为中心网络架构的全新VR体验。此外,中国移动充分发挥GTI平台的作用,与全球更多运营商及垂直行业合作伙伴开展面向5G的跨行业融合创新,同时助力我国的创新成果走出去。

  合作共赢,共创未来

  随着万物互联时代的加速到来,通信产业和各行业迎来了融合发展的大好时机。中国移动将以“5G改变社会”为愿景,以实现5G2020年商用为目标,与全球产业伙伴开展更加深入、广泛的合作,共同创造5G更加美好的未来。

  作者简介:

  中国移动通信研究院无线与终端技术研究所副所长

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