中国电信技术创新中心副主任杨峰义多网融合成5G架构优先选择论文
时下，5G愈发火热。从刚刚过去的巴展上设备商纷纷展出了5G核心网、基站等产品，再到3GPP决定加速推进5G空口标准，关于5G的消息不断升温。
但是，其实不少电信用户对5G技术仍是一头雾水。“5G究竟有什么不一样？”、“现在5G究竟研究的怎么样了？”针对这些问题，《通信产业报》（网）记者邀请了中国电信技术创新中心副主任杨峰义，和大家谈谈中国电信5G技术研发工作进展并详解5G技术。
《通信产业报》（网）：在刚刚过去的巴展上，好多设备商都展出了5G基站、核心网解决方案，彰显5G发展步伐加快。请您给读者科普一下，5G到来时能给我们带来哪些直观感受？
杨峰义：5G时代来临，人与人的通信正在向人与物、物与物的通信扩展，万物互联时代正在到来。ITU定义了三大5G业务场景：
第一，面向人的增强移动互联网（eMBB），这要求为用户提供最高20Gbps峰值速率和100Mbps基本体验速率，热点地区提供10Mbps/m2高流量密度。
第二，面向物的大规模机器通信（mMTC），要求支持最高100万/km2设备连接密度。
第三，面向物的低时延高可靠通信（URLLC），能够满足1毫秒端到端时延和极高的可靠性要求。
因此，5G不仅能够继续推动移动互联网的发展，也能带动垂直行业的工业互联网和互联网+，并成为多样化业务提供和业务创新的使能者。
近年来，运营商为用户提供了越来越快的移动互联网接入服务，我们的年均手机上网流量和每用户月均流量都显著增长；在5G时代，这些将有望获得进一步的快速提升。
同时，通过与垂直行业建立更广泛、更深入的合作，运营商将进入更多的行业进行赋能，并不断催生出新的业务模型，帮助行业用户进行转型升级。
《通信产业报》（网）：5G会有哪些技术突破？这些新技术，给运营商部署5G带来哪些挑战？
杨峰义：从技术路线角度，5G将同时包含LTE增强和新空口，即演进和革命性技术。其中，LTE增强是在4G基础上，针对特定场景和目标的进一步增强，具有后向兼容性，可通过现有4G网络的演进升级实现。5G新空口主要面向新场景和新频段进行全新的空口设计，无需考虑与4G的后向兼容，致力于满足LTE演进无法满足的业务需求及技术指标。
通过引入创新的'无线接入和网络架构技术，5G为运营商带来了很多新的机遇，但同时也给运营商带来了几大挑战：
第一，5G新空口的部署成本。与演进性的LTE增强相比，对革命性的5G新空口而言，更需评估其部署成本和效率。投入与预期回报间的平衡，是运营商需要考量的重要问题。
第二，5G新空口的覆盖问题。由于频谱资源稀缺，5G新空口将部署于比4G更高的频点，比如3.5GHz，因此其覆盖范围将有所受限。能否通过Massive MIMO等技术补偿其覆盖性能，或初期将5G新空口定位为热点分流，也是我们在研究的问题。
第三，全球统一5G标准。目前5G技术标准主要由3GPP制定，已有很多标准化组织和企业加入到5G的标准化工作中。由于参与5G标准化的机构众多，意见不统一，这些将会带来5G技术碎片化的风险。
第四，全球统一5G频段。5G需要不同的频谱来满足不同场景的需求，如数据速率、连接密度和时延等，5G所采用的频谱应尽可能全球化，从而促进产业规模和全球漫游。对于运营商来说，重耕现有频谱用于5G技术也是非常重要的。
第五，垂直新业务的商业模式。运营商对物联网及新兴商业模式有着殷切的期待。但从目前来看，一些垂直行业新业务的前景以及商业模式并不是很清晰。
《通信产业报》（网）：在5G候选技术中，Massive MIMO是业界公认没有争议的技术，目前，中国电信在Massive MIMO技术上取得哪些进展？
杨峰义：Massive MIMO是我们非常关注的技术。Massive MIMO对5G系统性能有很直接的影响。可以预期未来的5G商用产品中，Massive MIMO是最有可能优先部署的5G标志性技术。
目前3GPP正在积极开展Massive MIMO标准化工作，在LTE-Advanced Rel-13和Rel-14标准中，TM9传输模式已经支持到32端口的Massive MIMO传输。正在制定的5G Rel-15标准至少会支持32端口的Massive MIMO传输，同时支持高频的波束管理技术。
除3GPP标准定义之外，Massive MIMO对设备实现提出了更高要求，比如：为形成多用户波束、信道信息的获取需及时准确、Massive MIMO阵子数目庞大，会带来产品体积增大问题。
在信道信息获取方面，TDD具有先天优势，FDD Massive MIMO技术难度更大。面对全球广阔的FDD市场，在2016年底到2017年初，中兴和华为都发布了FDD Massive MIMO商用样机，并与中国电信、中国联通完成了初步测试。单站初步测试结果表明，FDD Massive MIMO可有效提升小区吞吐量3倍以上。
FDD Massive MIMO样机的测试表现让人感到惊喜，但同时也应看到其仍存在诸多挑战。一是，在信道获取开销、精度方面的技术挑战。二是，基站和终端的产业链挑战。三是，RRU和天线一体化设计带来的测试挑战。四是，低频点FDD在体积、重量方面的部署挑战。五是，规模组网下，考虑小区间干扰、控制信道覆盖、波束管理时的组网性能挑战。
针对上述问题，我们团队提出了模块化Massive MIMO、虚拟扇区化等解决方案，并在持续开展研究与验证，以冀望在FDD Massive MIMO商用推动方面有所贡献。
《通信产业报》（网）：日前，3GPP宣布会提前冻结非独立5G新空口标准，这就意味着5G要与LTE核心网相兼容。那么是不是意味着未来5G也会和3G、4G网络长期共存？
杨峰义：的确，中国电信等国内运营商在3G、4G领域已经投入了近万亿元资金。为充分利用既有网络的全国性覆盖优势、保护既有投资，运营商多张不同制式的网络（如4G、5G与WLAN）将长期共存。因此，多接入网络的协同与融合，是5G网络架构所考虑的重要趋势。
传统多网络间的互操作技术主要集中在核心网侧。然而这种机制不足以提供对网络的灵活控制，例如接入网络的动态信息（包括网络负载、链路质量、回传链路负荷等）难以考虑。为了克服传统互操作方案的不足，多网络接入层的紧密融合已成为一种趋势。从3GPP的角度来讲，LTE、5G新空口与WLAN将在5G网络中以融合的形式存在。
目前，在标准技术方面，LTE与5G新空口的紧耦合方案在3GPP广泛关注与讨论，Option 3、4、7等紧耦合方案都将引入到2018年6月完成5G的第一个正式版本，即3GPP Rel-15。其中，“LTE与5G核心网连接”的3GPP标准立项工作由中国电信等牵头主导。
对于5G多网络融合，运营商如何在LTE网络基础上逐步引入5G接入网与核心网，并尽量减小对现网的影响是一个重点问题。此外，基于自身网络实际，各运营商可能会选择不同的多网络融合技术方案，这将带来一定程度的产业分化。
《通信产业报》（网）：目前，中国电信5G研发情况如何？投入了多少研发力量？
杨峰义：中国电信的5G研发工作一直在集团公司技术部的总体部署下有条不紊地在推进，集团所有的研发机构都参与了相关的工作。具体到我们这个团队，我们自2013年启动5G研发，现在我们的5G团队有30余人。在国内IMT-2020（5G）推进组，我们是超密集组网、高频通信、网络架构等多项5G关键课题的牵头单位和主要贡献单位；在3GPP，我们主导了多网络融合、灵活双工等7项5G相关的3GPP国际标准；并申请5G相关发明专利百余项。
中国电信也有关于5G网络试验和商业应用的具体计划，我们将继续扎根于相关领域的技术创新、测试与验证工作，为中国电信和整个行业的5G技術发展和业务应用贡献力量。
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