第一情报 ---信息产业

西班牙电信对未来第五代移动通信系统的思考与看法(二)

一、对第五代移动通信系统技术提案适用性的讨论
 
以提高系统性能、商业应用灵活性以及经济效率为总的三大原则,面向未来的第五代移动通信系统,各方(包括移动通信基础网络运营商、大学科研机构、移动通信系统设备供应商等)给出了大量新兴的技术提案,相关类型主要包括大规模MIMO技术、软件定义网络技术、高频段移动通信技术、新的波形、增强型干扰消除技术、增强型载波聚合技术、高级接收设备技术、无线电认知管理技术、网络功能虚拟化技术、雾计算技术、终端设备间直接通信、全双工移动通信技术、非正交多址接入技术、固定/移动融合技术、超高密集度无线接入组网技术等。此外,一些新的技术理念也正处于“萌芽”状态。
 
上述技术之中,其中一些可提前被移动通信基础网络运营商部署于现有第四代移动通信系统的后续演进版本之中。而且,并非所有的技术都需要与既有技术进行后向兼容。如果将其选择作为未来的技术标准,那么,移动通信业界就将会面临着巨大的商业机遇。
 
西班牙电信认为,在具体地选择某一种技术解决方案之时,最为关键的是,要确保其能支撑/满足相关的技术需求。
 
二、需要全球移动通信业界作进一步确认的一些技术问题
 
1)对于新兴波形技术
 
(1)由非正交多址接入技术所提供的优势能否对潜在的终端设备额外实现复杂度进行补偿?
 
(2)可调谐OFDM(正交频分复用)技术是否是将LTE空口集成/整合进未来第五代移动通信无线接入网络空口的最佳方式(保持相关的后向兼容性)?
 
2)对于单个/多种RAT(无线接入技术)
 
(1)难道要对未来第五代移动通信无线接入网络的所有潜在物理频段又是向此前各代那样“一视同仁”、采取相同的空口技术与协议?是否需要考虑保持后向兼容能力?
 
(2)是否应该面向某些特定的应用场景(比如:大规模机器类通信服务、超级端到端延迟/时延类服务等)而研发与之相对应的定制化的空口技术与协议?
 
3)对于大规模MIMO技术
 
(1)大规模MIMO技术能否基于高频段来实现?若答案为“能”,那么,是位于多高频率的物理频段?而且,运行于相关高频段的大规模MIMO技术系统能够为多少数量的用户同时提供移动宽带接入服务?大规模MIMO技术是否在频分双工移动通信系统中具备部署上的技术可行性(以合理的反馈复杂度)?
 
4)对于全双工移动通信技术
 
对于用户的移动通信终端设备,全双工移动通信技术究竟是否将会具备部署的可行性?或者,该技术仅能被部署于相关的网元设备(比如无线中继节点)之中?
 
5)以终端设备为中心、以移动通信基站为辅助的无线网络架构问题
 
(1)上述网络架构是否是超高密集度网络的自然发展趋势?
 
(2)集中化的处理方式是否能提高CoMP(协作式多点传输)的相关性能?目前看来,这一实现方式的发展前景并非非常大。
 
三、西班牙电信对于大规模MIMO技术的六大看法
 
1)对于大规模MIMO技术,目前所面临的最大问题应该是缺少对于频分双工移动通信系统的适用性——于厘米波物理频段之内,目前,对于反馈压缩的稀疏假设尚不明确。
 
2)考虑到移动通信基站/小基站的总体拥有成本问题,在未来,每个基站/小基站所部署的天线不能超过100副。
 
(1)已经有一些实例表明,可以采取/部署更为便宜的天线部件;
 
(2)移动通信基础网络运营商可能将对于混合式的RF(射频)架构有着相关的需求;
 
(3)对于射频链路的总数量以及模拟相移器件的总数量,是否存在一个世纪部署方面的平衡点?
 
3)在毫米波mmW物理频段,无线通信信号的建筑物穿透损耗较为严重,因此,对于“室外到室内”的无线传播应用场景,需要额外地进行波束赋形。
 
(1)那么,这种额外部署的波束赋形技术可以多大程度地减小网络容量?
 
4)需要解决“基带功耗 VS 射频功耗”的问题
 
(1)如果一旦降低发射功率,那么,是否就可以极大程度地简化射频硬件的实现?
 
(2)需要仔细地研究增加的射频修复所产生的影响问题。
 
5)必须要研究其中的导频污染问题。
 
6)如果硬要结合部署大规模MIMO技术以及集中式的C-RAN(云无线接入网络)架构,那么就会导致巨大的成本问题(主要是由移动前传网络的建设及运维所“贡献”的),需要对于研究相关的解决方案。
 
四、总体结论
 
1)西班牙电信面向未来第五代移动通信系统的核心目标
 
(1)网络架构方面,要基于SDN(软件定义网络)技术以及NFV(网络功能虚拟化)技术,探索于RAN(无线接入网络)以及CN(核心网络)部署“网络切片”的解决方案。目前的相关愿景规划为:未来第五代移动通信系统的核心网络要实现仅能通过软件编程进行灵活、智能的升级。
 
(2)未来第五代移动通信系统要具备根据具体的业务/服务类型,为用户移动通信终端设备提供适当网络切片的能力。
 
(3)未来诸如下一代无线物联网、超低延迟/时延类应用、超高可靠类应用等诸多新兴应用场景,必须要具备经济上的可行性。
 
(4)与未来第五代移动通信系统之间的互联互通/互操作,应该仅仅限于第四代移动通信系统及其后续演进版本——这是因为,届时,其仍将在第五代移动通信网络的覆盖与控制方面(于低于6 GHz频点的物理工作频段之内)发挥出重要的作用。
 
(5)移动通信业界不应该再投入成本把来自二十世纪八十年代、未经使用的ISDN(Integrated Services Digital Network,综合业务数字网络)业务复制到未来的第五代移动通信系统之中。
 
2)西班牙电信坚信,全球移动通信业界在研发未来第五代移动通信系统标准的过程之中,也应该要同时研发现有第四代移动通信系统的后续演进版本。
 
 
参考文献:
 
[1] Telefónica. Telefónica 5G vision[EB/OL].
ftp://ftp.3gpp.org/workshop/2015-09-17_18_RAN_5G/Docs/RWS-150005.zip, 2015-10-30.
 
本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员
 

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