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4.5G开启G比特时代连接今天与未来

发布时间:2020-01-14 05:24:18

4.5G开启G比特时代 连接今天与未来

无论沉浸式虚拟现实体验、飞快发展的万物互联,还是扑面而来的工业4.0革命,背后都离不开网络的支持——在5G尚未到来的今天,网络演进需求正不断推动4.5G进程加速,以带来更高带宽、更低时延和更多联接。

继2014年10月在业界首次提出4.5G概念后,2015年2月24日,华为在英国伦敦发布4.5G商业蓝图并展示4.5G在行业中的应用,全面诠释4.5G发展前景和方向。

“4.5G是基于4G的平滑演进,也将是未来五年建设全联接世界的关键。作为概念发起者,华为正联合伙伴共同推动其进程,非常欢迎其他厂商也一起加入。”华为无线网络业务部SingleRAN & LTE FDD产品线总裁王军告诉C114,4.5G标准化正在顺利进行中,预计将在2016年开始商用。

他表示,在2015世界移动通信大会(Mobile World Congress 2015)期间,华为举办了以“4.5G,开启G比特世界(4.5G,Open the Giga World)”为主题的展示活动,进一步加快4.5G发展步伐。

三重需求驱动4.5G诞生

今天的LTE网络已经能够为智能手机提供非常好的用户体验,但这并非终点——越来越多迹象表明,现有LTE网络并不能满足2020年5G商用前市场不断涌现的需求。

未来五年中,虚拟现实将会逐渐普及。人们对体验的追求永无止境,从网页浏览图片到观看视频,从观看标清视频到观看高清乃至4K视频,虚拟现实将是下一个颠覆性的体验。谷歌、Fackbook、索尼等公司都将虚拟现实视为未来战略之一、Youtube也开通了虚拟现实频道、NBA将提供虚拟现实的比赛录像,可以说虚拟现实正在从“展会的玩具”走向真正的商用,进而改变人们的生活工作方式。然而虚拟现实需要非常大的带宽支持,单个用户可以达到Giga级的速率要求。

同时,物联网数以千亿计的庞大市场正在形成,并逐渐迈向蜂窝物联网时代。物联网并不是一个全新的概念,但是以往物联网的应用往往局限于短距离通信。随着智能设备的逐渐增多、智能设备永远在线的诉求逐渐增多,远距离物联网的诉求也逐渐增多,这将带来大量基于蜂窝网的物与物连接的诉求。另一方面,目前的智能设备主要是消费品行业,但是物联网和互联网正在渗透到各个行业,这将带来大量工业物联网的应用,这也将带来大量基于蜂窝网的物与物连接的诉求。全球多家运营商已经将发展蜂窝物联网提上日程,认为它是下一个业务增长点。

工业4.0是另一个弄潮儿,将对所有的传统行业进行重构,这一由德国政府提出的概念正在席卷全球。工业4.0的信息物理融合系统强调实时控制和工厂之间的互联,前者意味着时延的要求,而后者意味着网络互联的要求,这两个需求结合在一起,就是对网络互联的时延的要求,也就意味着移动通信网络需要提供更短的时延,以便支持这种实时控制系统的要求。

“LTE网络已经无法满足这些新的终端、新的业务的需求,而5G的商用要2020年以后,所以运营商需要部署一个新的过渡技术来支撑,华为提出的4.5G正是这样的技术。”王军说。

4.5G:连接今天与未来的桥梁

截止到2014年底,全球共有360张商用LTE网络分布在124个国家和地区。4.5G的作用恰如3G到4G演进中的HSPA/HSPA+,将填补未来五年的“技术空窗”。

在华为的定义中,相比5G在空口技术上的革命,4.5G属于LTE的全方位平滑演进,可以在现有4G基础设施上通过软件升级或增加一定硬件实现,因而保护了运营商已有投资,还可快速部署、缩短相关业务的上市时间。同时,4.5G定位于未来五年出现的新终端、新业务、新体验,能够支持更大带宽、更短时延、更多联接,也为5G的顺利商用打下基础。

4.5G的目标包括大于1Gbps的容量、300亿的联接和端到端10ms的时延。王军说,4.5G主要包括3GPP R13/R14的内容,也包括少数R12的内容,将会在2016年首次商用,华为在2016年也会推出4.5G的商用版本。

“2015年,我们要定义4.5G,并与LTE-A拉开显着差距。”他披露,2015年下半年,华为也将与一些运营商做4.5G启动实验局建设,目前已经有一些意向。

在伦敦大会上,华为无线网络营销副总裁蔡孟波诠释了4.5G的三大关键能力以及由此触发的创新业务应用——4.5G提供了高达1Gbps的移动带宽,使得虚拟现实眼镜走向移动,沉浸式体验可以无处不在。虚拟现实眼镜可提供沉浸式高清体验,带宽需求高达1Gbps,4.5G能够有效满足这一要求。

4.5G提供的LTE-M技术将使智能抄表等行业应用广泛普及。智能抄表普及需要更低能耗的终端以及更好的网络覆盖,而4G网络主要针对智能终端设计,网络的容量也无法达到更大的联接规模。4.5G LTE-M技术提供100倍于4G的联接规模,100倍于2G的灵敏度(20dB的覆盖增益),以及长达10年的终端电池寿命,使得蜂窝物联网的应用可无处不在。

4.5G提供了端到端10ms的时延能力,使得移动实时业务如无人机等成为可能。工业4.0对端到端时延提出了更高的要求,例如无人机的精准控制需要端到端时延至少达到20ms,4.5G 10ms的时延能力将使无人机安全性能满足商用要求。

华为引领移动产业进步

作为4.5的发起者和全球运营商的战略合作伙伴,华为2011年就投入数十位专家启动4.5G相关技术储备和研究,目前有一支数百人的团队专门从事4.5G相关研究和样机研发,王军介绍说。

4.5G从空中接口、频谱和架构上引入大批最新技术,包括大规模多天线技术(Massive MIMO)、超级载波聚合(Massive CA)、机器对机器(M2M)、半正交多址接入(SOMA),更短无线调度时间(0.5ms~1ms)、免许可频谱LTE(LAA)等。

2014年10月,华为携手韩国某领先运营商完成LAA联合实验室测试(2CC CA峰值速率300Mbps)和发布;同月,与中国某领先运营商联合发布Massive MIMO样机;12月,与英国某领先运营商完成LTE-M联合实验室测试,验证了20dB+覆盖增强技术。

在4.5G产业生态链的构建与发展中,华为同样扮演了关键角色。比如已经成功推动蜂窝物联网关键技术LTE-M在3GPP立项,并与多家运营商开展了蜂窝物联网的合作及测试。

2014年,华为收购了英国领先的蜂窝物联网芯片和解决方案提供商Neul,希望以此为核心打造可商用、可实现的高效蜂窝物联网;最近,华为还与沃达丰的联合创新中心共同宣布启动世界上第一个4.5G测试床,该测试床已经在2014年完工并成功测试,引起业界轰动,并将在2015年移动通信大会上进行展示。

2015年移动通信大会前,华为发起在巴塞罗那举行首届移动物联网峰会,吸引了来自欧洲、亚太以及中东等地区的主流移动运营商、政府通信部门、监管机构以及芯片终端厂商等的积极参与。这是移动蜂窝物联网产业在全球范围内的第一次大规模会议,标志着移动蜂窝物联网端到端产业链逐步走向成熟,也为其在全球的商用部署正式拉开序幕。

4.5G标准进程

华为首提的4.5G已经获得业界普遍认同,这也标志着经历了2G/3G追赶、4G齐头并进后,中国开始引领移动通信技术演进的步伐。

在华为4.5G战略大力牵引,以及中国移动、西班牙电信、NTT DoCoMo等主流运营商在内的产业生态链各方支持下,4.5G关键技术陆续在3GPP标准中立项成功——2014年9月,LAA、3D Beamforming、LTE-M (Study Item, SI) 推标立项成功;2014年12月,SOMA(SI)、 Massive CA (Work Item ,WI)、D2D enhancement WI立项成功;2015年3月将推动0.5ms TTI SI、Flexible BW WI立项。

同时,3GPP达成共识,4.5G需要一个新的名称,并决定在2015年4月的PCG会议上最终确定该名称。

王军告诉C114,华为正积极投入资源,推动更多的合作伙伴参与到4.5G中来,一起挖掘更多的业务机会,共同推动移动产业持续快速发展。

越来越多的主流电信基础设施供应商也开始跟随4.5G创新步伐,华为对此非常欢迎:“虽然华为是4.5G的首提者,但是4.5G的需求是来源于业界趋势。我们希望更多的友商一起来做4.5G,带来更好的服务、新的终端、新的业务,给用户提供新的体验。”

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