4月29日專(zhuān)稿(蔣均牧)頻譜是無(wú)線(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,也是運(yùn)營(yíng)商最寶貴的資產(chǎn)。頻譜資源有限、人們的需求卻無(wú)限,提升頻譜利用效率的努力,貫穿了每一個(gè)移動(dòng)通信代際。
隨著5G全球商用的連連提速、新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn),頻譜需求急劇膨脹,“全頻段走向5G(All bands to 5G)”成為一個(gè)主流方向;與此同時(shí),5G的多頻也帶來(lái)了組網(wǎng)和管理上的挑戰(zhàn),能否將多個(gè)頻段高效協(xié)同起來(lái),將決定5G未來(lái)之路走得順利與否。所幸的是,已經(jīng)有不少人就此展開(kāi)了研究,華為SingleRAN團(tuán)隊(duì)即是其中一支重要的力量。
自華為2008年在德國(guó)O2項(xiàng)目中成功交付了全球第一張GSM和UMTS融合的SingleRAN網(wǎng)絡(luò)以來(lái),這種多制式、多頻段一張網(wǎng)的架構(gòu)理念成為了全球運(yùn)營(yíng)商的共同選擇。那么面對(duì)更具挑戰(zhàn)性的“全頻段走向5G”,他們又有怎樣的思考?
“智能化”,是華為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)SingleRAN產(chǎn)品線(xiàn)總裁姜旭冬給出的答案。他在2022年華為全球分析師大會(huì)期間的采訪(fǎng)中,向C114解讀了當(dāng)下的行業(yè)趨勢(shì)以及華為的創(chuàng)新主張。在姜旭冬和他的團(tuán)隊(duì)構(gòu)想中,未來(lái)不同頻段的頻譜可以如同搭積木一般,根據(jù)不同的場(chǎng)景和意圖靈活組合,或?qū)⒘闵⒌念l譜聚合為大帶寬以提升用戶(hù)體驗(yàn),并且這個(gè)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)、“一鍵可得”。
從單頻段高效到整網(wǎng)高效
5G的商用進(jìn)程之快無(wú)疑超出了所有人的想象,過(guò)去一年中,拉丁美洲和撒哈拉以南非洲等地也都推出了5G商用服務(wù),意味著5G足跡已遍布世界各地。
截至2021年底,全球已有200多張5G網(wǎng)絡(luò)正式商用,開(kāi)通超過(guò)210萬(wàn)個(gè)5G站點(diǎn),5G聯(lián)接總數(shù)突破6.4億,已發(fā)布的5G終端也超過(guò)了1200款。更重要的是,5G與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、民生的融合日益加深,極大地豐富了人們的數(shù)字生活、助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,并讓社會(huì)變得更加包容。
5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大,離不開(kāi)頻譜資源的支撐。GSMA多次發(fā)出呼吁,指出要充分釋放5G的潛力,移動(dòng)行業(yè)需要擁有2GHz的可用中頻頻譜;如果沒(méi)有頻譜方面的相關(guān)限制的話(huà),5G在2030年將帶來(lái)9610億美元的全球經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而將Sub-6GHz頻譜用于國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT),也得到了整個(gè)產(chǎn)業(yè)界以及不少政策制定者的支持。
除了獲取更多頻譜和頻譜重耕外,提升頻譜利用效率是另一個(gè)途徑,且是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)代際演進(jìn)的核心任務(wù)。姜旭冬舉例說(shuō),TDD新頻大帶寬的引入、Massive MIMO等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,大幅提高了頻譜效率,使5G體驗(yàn)十倍于4G的承諾得以?xún)冬F(xiàn)。
他進(jìn)一步指出,以往的技術(shù)創(chuàng)新方向,大都聚焦于提升單個(gè)頻段自身的頻譜效率。如今是時(shí)候?qū)⒆⒁饬Ψ旁谡W(wǎng)頻譜效率上,即通過(guò)最大化整網(wǎng)的頻譜價(jià)值,把既有的頻譜用得更好。
“一張無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)頻段共同構(gòu)成的,而且不同的頻段有不同的特點(diǎn),所以多個(gè)頻段的協(xié)同配合和統(tǒng)籌使用對(duì)于整網(wǎng)的頻譜效率提升至關(guān)重要。”姜旭冬告訴C114。
5G時(shí)代的多頻挑戰(zhàn)
實(shí)際上,5G網(wǎng)絡(luò)部署也正在由單一頻段逐漸走向多頻段。中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)廣電的2.6GHz+700MHz組網(wǎng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通的3.5GHz+2.1GHz組網(wǎng),乃至中東、西歐等5G先發(fā)市場(chǎng)上的跡象,都可作為佐證。
不過(guò)5G時(shí)代的多頻較之以往代際的多頻場(chǎng)景有著截然不同的特點(diǎn),由此帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。
姜旭冬剖析稱(chēng),首先,5G頻段更多,將來(lái)新頻更高。一方面,F(xiàn)DD存量頻段將會(huì)持續(xù)演進(jìn)到5G制式,與TDD互補(bǔ)協(xié)同;另一方面,5G未來(lái)可能會(huì)引入Sub-6GHz,以及毫米波(mmWave)新頻。最終一張網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)涉及到超過(guò)15個(gè)頻段,管理如此多頻段的頻譜,難度前所未有。
其次,5G頻段間能力差異更大。5G的一大關(guān)鍵之舉是引入了C-Band大帶寬,作為T(mén)DD頻段其上下行帶寬通過(guò)時(shí)隙配比來(lái)分配,下行帶寬遠(yuǎn)大于上行;FDD頻段的上下行帶寬對(duì)稱(chēng),能力相當(dāng)。此外,C-Band的上下行覆蓋能力也有所不同,利用Massive MIMO技術(shù)下行覆蓋好;FDD頻段偏低頻,整體覆蓋能力更優(yōu)。
最后,5G時(shí)代的基站組網(wǎng)更復(fù)雜。5G FDD與TDD頻段的基站不再是簡(jiǎn)單同站同覆蓋部署,大量的多頻異構(gòu)組網(wǎng)會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn),比如多頻切換次數(shù)增加,對(duì)整網(wǎng)性能帶來(lái)更大影響;隨著高頻頻段的引入,未來(lái)采用高頻頻段的5G站點(diǎn)也會(huì)更為密集。同時(shí),多天線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用,例如C-Band上普遍部署的64T64R Massive MIMO,為網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了立體波束的能力,而如何做好多頻多波束的調(diào)度,成為了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)。
“+智能”將是破局之道
提到多頻協(xié)同,或許許多業(yè)內(nèi)人士腦海中第一個(gè)浮現(xiàn)起的念頭就是“載波聚合(CA)”,但要解決5G時(shí)代的多頻挑戰(zhàn),遠(yuǎn)不止傳統(tǒng)的載波聚合那么簡(jiǎn)單。
基于華為對(duì)全球市場(chǎng)的洞察和對(duì)5G多頻網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的深入研究,姜旭冬向C114梳理了三大創(chuàng)新方向,而“+智能”是這些方向共同的主題。
第一個(gè)方向是多頻智聚,核心理念是頻譜聚零為整。其中包含傳統(tǒng)的載波聚合解決方案,同時(shí)又創(chuàng)新性地更進(jìn)一步。旨在智能靈活地將零散的FDD頻譜聚零為整,向TDD的大帶寬能力看齊,以提升頻譜效率和用戶(hù)體驗(yàn)。
第二個(gè)方向是多頻智選,核心理念是頻段優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。這尤其會(huì)體現(xiàn)在頻段能力差異較大的多頻組網(wǎng)情況下,比如TDD+FDD多頻組網(wǎng)這一典型場(chǎng)景。簡(jiǎn)而言之,就是通過(guò)智能算法來(lái)選擇載波,以FDD頻段協(xié)助TDD的上行,將TDD的下行大帶寬能力充分發(fā)揮出來(lái); 反過(guò)來(lái),以TDD頻段協(xié)助FDD,利用TDD全面吸收中近點(diǎn)話(huà)務(wù),利用FDD低頻提升室內(nèi)深度覆蓋的用戶(hù)體驗(yàn),從而“讓黃金頻譜用在刀刃上”。
第三個(gè)方向是多頻智優(yōu),核心理念是網(wǎng)絡(luò)多維尋優(yōu)。5G時(shí)代,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多頻段多制式多站的復(fù)雜組網(wǎng)特征,同時(shí)也要考慮多用戶(hù)多波束乃至多意圖。華為希望通過(guò)智能化來(lái)綜合網(wǎng)絡(luò)的各種因素,達(dá)到整網(wǎng)最優(yōu)的最終效果。
“智能化是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的必經(jīng)之途,在破解5G多頻挑戰(zhàn)上將發(fā)揮很大的作用,也還有很多工作可以去做。我們?cè)谇斑M(jìn)過(guò)程中會(huì)不斷將創(chuàng)新成果融入解決方案,幫助運(yùn)營(yíng)商最大化頻譜利用效率,引領(lǐng)業(yè)界走向5Gigaverse和5Green的新紀(jì)元。”在發(fā)言的最后,姜旭冬這樣總結(jié)道。而我們也相信,在華為等產(chǎn)業(yè)界各方的共同推動(dòng)下,智能將成為5G網(wǎng)絡(luò)新的底色,“全頻段走向5G”的遠(yuǎn)景也將更快實(shí)現(xiàn)。
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