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先拯救4G的茍且 才有5G的詩和遠方

2016-03-31

  4G需要有一個不顧一切的伙伴,在現有頻譜資源下,以最小代價和最大效益解決現實的茍且,迎接5G的遠方。

  “它赤手空拳來到人世間,為找到那片海不顧一切。”

  根據最有資格預測流量的思科的最新預測,2020年移動流量將是2010年的120倍,幾乎是2015年的10倍,達到366.8 EB,其中75%流量來自視頻。

  這些流量將主要由4G來承載。思科預計,到2018年,4G聯接數將超過2G,2020年將超過3G。到2020年,4G流量將占到總體移動流量的70%以上,4G聯接每月產生的流量將是非4G聯接的近六倍。

  問題來了,4G能承受從.txt到4K .avi流量高壓嗎?在人口集中的流量高地,并不能。比如說許多國家的首都和一線城市集中了全國七成到九成的流量,常規的擴容、小基站等增益方式,解決不了頻譜利用的實質痛點。

  4G需要有一個不顧一切的伙伴,在現有頻譜資源下,以最小代價和最大效益解決現實的茍且,迎接5G的遠方。

  路徑的分裂

  運營商解決這個問題,已有涇渭分明的兩條路線:

  一種是等不到2020就引入5G,以北美、日澳市場為代表,市場競爭過度、高端用戶比例高,從實際需求和商業包裝上,更需要5G的符號性,他們等不及到2020年,明確提出到2018年就實現5G商用;另一類是在歐洲和中國這樣的市場,發展不均衡運營商更謹慎,不想那么快放棄4G,傾向于平滑的過渡性方案,物盡其用同時也給5G做鋪墊。

  相對應,第一類市場的主要供應商愛立信諾基亞,要承受標準成熟前商用5G的風險;第二類市場的華為中興,則要嘗試把5G技術提前應用到4G,滿足改良型需求。

  當然,這四大的市場都有交叉,對各類方案都有布局,只不過側重點不同。

  從根本上來說,這兩種路徑的分裂,實際上是5G技術的內生性決定的。

  5G的路線圖并不清晰,他是多技術的組合,每一項技術都各自獨立發展,向前演進。

  Massive MIMO、毫米波mmWave、SDN/NFV/OpenFlow、small Cell/Multi-RAT 、SON自組網、D2D 等是5G的關鍵技術。

  這些核心技術各自發展,邊成熟邊應用,比如說已經/即將在LTE 和LTE-A中商用的Massive MIMO和small Cell/Multi-RAT。

  任何一種技術,提前應用到4G并商用,都稱得上是一場技術革命,但對運營商來說,卻能提前享受5G的技術紅利,改善流量供給側,是一個大好事。

  但是四大何時變現這些技術,策略并不相同。既得利益者希望慢慢來,不斷挖掘現有市場的潛力,而弱勢者則要用加倍的革命性,來實現逆襲。

  誰會逆襲

  四大中的愛立信、華為和諾基亞,分割了超80%的LTE份額,他們遵循已經形成標準的LTE-A PRO實現4G的增益。它基于新的空口標準,需要網絡和終端同時更換與配合。對這三家來說,這是一條遵循標準進程的保險道路,但是對運營商來說,需要的成本和風險更大,是革命性。

  6成LTE收入來自中國市場的中興,則提出了Pre5G的獨特而冒險的路線。它的思路是4G基站上應用5G核心技術中的Massive MIMO,提升3-6倍的頻率利用率,最大的好處是無需更換終端。這樣,應用Pre5G的運營商沒有任何市場風險,反而可以提前獲得5G紅利以及商業包裝。但中興承擔了革命性的風險,因為基站側的天線數量增加,不僅僅是量的變化,而是質的改變。

  所以有意思的是,越是革命性的解決方案,對供應商來說艱難無比,反而對運營商平滑性更強,風險也越小。

  不可否認,中興選擇Pre5G這條冒險的道路,是看中它對市場的誘惑,必然能夠讓中興切入流量高地代表的高利潤市場,提升4G及5G的全球份額。

  然而,這條路需要極大的勇氣和智慧,Pre5G無需更換終端就能享受到5G的紅利,是用極為艱難的研發來換取的。

  中興通訊無線產品經營部總經理張建國形容Pre5G:

  5G技術就像爬珠穆朗瑪峰,登頂有不同的路線,中興則找到了獨特的路線。

  率先提出這個想法并付諸實施的中興首席科學家向際鷹博士解釋說,獨特的路線是指:

  我們提出5G技術可以分兩步演進,第一步先在基站側實現,也就是說,先做一個特別復雜,特別高級的基站,但是終端可以維持不變,這個階段我們稱為pre5G,在這一階段,雖然終端沒有變,但是仍然可以獲得很高的容量增益。第二步,5G標準發布以后,基站側經過很簡單的軟件升級,或新增射頻單元,就可以實現真正的5G,這時可以與5G新終端配合,從而實現5G的全部特性。

  “總之,我們提出一種平滑的,非對稱的演進路線,是一種比較好的路線,對運營商也是一種漸進的,資產保護的方案。對最終用戶更是好處巨大,因為他們可以較早地體驗5G帶來的好處。”

  然而道理如此簡單,為何只有中興選擇了這條道路?

  原因就在于Pre5G技術實現的艱難性。

  向際鷹博士說,Massive MIMO是個5G的技術,在4G終端不配合的情況下,在基站側單方面實現massive MIMO非常困難,甚至比5G還難。因為5G還有終端配合,而pre 5G并沒有專門的終端配合。

  舉個例子來說,在4G標準的約束下, TM8最多只能有2個端口,加個個碼道,最多4個用戶。但Pre5G同時復用了12至16個用戶,這個表面上看已經突破標準限制了,這里面有一些技巧在里面。

  『我們提出這個技術3個月后,還不斷有人質疑我們造假,認為12流和 4G終端不變這兩件事不可能同時發生,理論上就不可能。但我們確實做到了。』

  其次,傳統的智能天線在復雜無線環境下不能工作,而中興的massive mimo則沒有問題,這是因為中興沒有使用傳統的beamforming技術,而是采用了更高級的技術。這個也非常困難,因為測量和運算并不是在三維實數空間上,而是在上百維的復數信號空間上。

  此外,這只解決了理論可行性問題,實現問題挑戰也非常多。比如上百個天線,體積不能太大,功耗不能太高。否則沒有意義。那么中興為什么能這么早地做出來,很大程度上得益于中興自己做了一個超強的芯片:矢量處理器芯片。

  總之,Pre5G的實現非常困難,絕不是簡單的理念和概念包裝。這也是為何今年通信奧斯卡獎“最佳移動技術突破”及CTO選擇獎頒給Pre5G的緣故。

  其中CTO選擇獎是全球16個頂尖運營商CTO票選出來的,獲獎技術是從六個移動專項獲獎中再次選出最佳的一個獎中獎,去年中興就展示了這項技術,但是到了今年才得獎,所以看看這些CTO有多謹慎,他們不僅要看技術先進性,還要看到底能不能用。

  去年Pre5G與日本軟銀、中國移動兩大運營達成的試商用MOU,算是給CTO們一個最合理現實的理由。

  從理論上來說,Pre5G,它不是一個新奇的構想,但卻是商業和技術上的偉大實踐。它在4G現實與5G未來之間搭建起一座非常務實的橋梁,中興選擇這條路其實也并不奇怪,這個公司一貫的風格與基因也是務實與穩健。

  中興已明確提出Pre5G技術今年準備進入包括中國、奧地利在內的亞太和歐洲的10個國家,也可能包括中東的國家。

  目前,5G的競爭已經升溫,從設備、芯片到終端全面展開。從研發投入的絕對值上來說,中興比不上對手,但是它以聚焦、有效和實用的態度,有勇氣投入上千人、數年時間,讓我們看到了一個偉大的商業創新。

  除了已經試商用的Massive MIMO,今年中興在MWC上推出Pre 5G中的UDN產品和MUSA原型機。

  從現在來看,Pre 5G在Massive MIMO上已經領先業界至少一年的時間,中興還在5G關鍵技術繼續進行全面布局,涵蓋網絡架構設計、多天線技術、高頻通訊、IOT物聯網融合、新業務(如D2D、M2X、URC等)等多個方面,在Massive MIMO、Virtual Cell、SLA軟鏈路及MUSA多址接入方面都已形成了獨特的標簽技術。

  而通過Pre 5G提前進入和布局,意味著更多的商用領地,意味著在5G的標準化中獲得更大話語權,上帝留下的這扇窗,中興自己把它打開了,中興CTO徐俊慧在剛剛結束的博鰲5G論壇上,描繪了一副5G之下全智能化的場景,中興或許是最重要的參與和設計者。


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