專(zhuān)訪(fǎng)聯(lián)通網(wǎng)研院李福昌：“彈性空口”助力5G應(yīng)用，為產(chǎn)業(yè)界貢獻(xiàn)“聯(lián)通力量”

11月29日消息（高娟）5G被業(yè)界賦予各種想象，它成為賦能千行百業(yè)的關(guān)鍵。GSMA與愛(ài)立信做的預(yù)測(cè)顯示，2026年整個(gè)2B端的價(jià)值應(yīng)該是1.3萬(wàn)億美元，其中6200億美元是運(yùn)營(yíng)商有機(jī)會(huì)能夠獲得的，但是如何獲得很有挑戰(zhàn)。

由于5G時(shí)代，人類(lèi)社會(huì)信息交互方式進(jìn)一步升級(jí)，移動(dòng)通信網(wǎng)支持的業(yè)務(wù)應(yīng)用類(lèi)型更加豐富多樣，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清全景視頻等多種高容量、高速率一同迸發(fā)，對(duì)移網(wǎng)絡(luò)的容量、速率和服務(wù)能力提出了更高的要求。

同時(shí)，全球城市智慧化的進(jìn)程極大擴(kuò)展通信服務(wù)范圍，數(shù)以千億計(jì)的機(jī)器、設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物智能互聯(lián)。高可靠、低時(shí)延、大連接是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的基本能力要求，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)還需要能夠提供更多的、差異化的、面向應(yīng)用的、快速部署的、整合的能力。

為了更好的應(yīng)對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)需求與挑戰(zhàn)，中國(guó)聯(lián)通創(chuàng)新地提出了“彈性空口”新型無(wú)線(xiàn)技術(shù)方案。

日前，中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院無(wú)線(xiàn)研究部副主任李福昌在接受C114采訪(fǎng)時(shí)表示，“彈性空口”為空口引入彈性機(jī)制，它可以更好的適配端到端網(wǎng)絡(luò)切片和多場(chǎng)景行業(yè)應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)隨業(yè)變，網(wǎng)隨人動(dòng)”，在匹配用戶(hù)業(yè)務(wù)需求的同時(shí)最大化系統(tǒng)的效率，打造“彈性”、“智能”、“協(xié)同”的網(wǎng)絡(luò)，助力5G應(yīng)用，贏(yíng)得5G挑戰(zhàn)。

同時(shí)，李福昌透露，中國(guó)聯(lián)通將協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴一起推動(dòng)“彈性空口”的標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)業(yè)化工作，未來(lái)也將重點(diǎn)發(fā)力三方面，為產(chǎn)業(yè)界積極貢獻(xiàn)“聯(lián)通力量”。

5G時(shí)代，空口資源需求面臨四大挑戰(zhàn)

“過(guò)去的移動(dòng)通信制式下，用戶(hù)使用的業(yè)務(wù)較為簡(jiǎn)單，對(duì)空口資源的需求也較為固定和簡(jiǎn)單，現(xiàn)在隨著5G的商用，傳統(tǒng)剛性、固化的資源配置方式已經(jīng)難以滿(mǎn)足新的業(yè)務(wù)需求。”李福昌指出，5G時(shí)代空口資源需求將面臨四大大挑戰(zhàn)。

一是多系統(tǒng)長(zhǎng)期共存，剛性的系統(tǒng)分配頻譜效率低下。隨著系統(tǒng)演進(jìn)更新的加速，2G/3G/4G/5G多種制式存在長(zhǎng)期共存和動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)遷移，各個(gè)系統(tǒng)剛性的資源配置無(wú)法匹配業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)的變化，造成不同頻段和制式下資源利用效率的嚴(yán)重不均，難以發(fā)揮頻率效率的最大化，需要更彈性的資源配置。

二是業(yè)務(wù)需求的多樣化，固化的網(wǎng)絡(luò)資源配置難以滿(mǎn)足。5G時(shí)代的到來(lái)，帶來(lái)業(yè)務(wù)需求的多樣化，傳統(tǒng)eMBB業(yè)務(wù)以下行容量需求為主，但2B類(lèi)業(yè)務(wù)，如遠(yuǎn)程醫(yī)療、安防監(jiān)控、臨時(shí)集會(huì)等大帶寬上行需求凸顯，固定化的幀結(jié)構(gòu)及上下行資源配置難以滿(mǎn)足差異化的業(yè)務(wù)需求，需要更靈活的資源配置。

三是業(yè)務(wù)多樣化帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜化，人工配置的網(wǎng)絡(luò)難以滿(mǎn)足要求。 5G網(wǎng)絡(luò)引入了Massive MIMO和波束賦形技術(shù)，在帶來(lái)系統(tǒng)能力和效率提升的同時(shí)也帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化和能耗方面的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的人工配置方式難以滿(mǎn)足差異化的場(chǎng)景需求，需要智能化的網(wǎng)規(guī)和網(wǎng)優(yōu)技術(shù)。

四是業(yè)務(wù)分布不均衡，單一的網(wǎng)絡(luò)難以滿(mǎn)足所有業(yè)務(wù)需求。5G帶來(lái)豐富的業(yè)務(wù)，不同業(yè)務(wù)在速率、時(shí)延、可靠性方面的需求存在較大的差異，單一的網(wǎng)絡(luò)覆蓋只能滿(mǎn)足2C用戶(hù)的基本需求，對(duì)于差異化的業(yè)務(wù)需求需要更加融合和協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)。

李福昌表示，在技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展雙驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)聯(lián)通為空口引入彈性機(jī)制，并發(fā)布“彈性空口”新型解決方案，助力5G應(yīng)用。

三大特質(zhì)加持，實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)與效率“雙提升”

5G更加看重與垂直行業(yè)的結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)切片是必選項(xiàng)。從現(xiàn)在情況來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)切片更多的還是停留在核心網(wǎng)層面，圍繞著5GC的方案很多，但在RAN層面其實(shí)是比較少的，“彈性口空”解決方案的推出頗具革命性意義。

李福昌對(duì)C114表示，“‘彈性空口’旨在打造更新更新靈活、高效、彈性、共享、綠色的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于加快實(shí)現(xiàn)完整意義上的端到端網(wǎng)絡(luò)切片有重要的推動(dòng)作用。”

據(jù)了解，“彈性空口”能夠根據(jù)用戶(hù)和業(yè)務(wù)需求的變化通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源、智能網(wǎng)絡(luò)管理、靈活的跨域協(xié)同等技術(shù)手段進(jìn)行最優(yōu)化的資源配置，在匹配用戶(hù)業(yè)務(wù)需求，做到“網(wǎng)隨業(yè)變，網(wǎng)隨人動(dòng)”的同時(shí)最大化系統(tǒng)的效率，打造“彈性”、“智能”、“協(xié)同”的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)體驗(yàn)與系統(tǒng)效率的雙提升。

“彈性”、“智能”、“協(xié)同”是彈性空口的三大特質(zhì)背后都有均一系列技術(shù)支撐。其中，“彈性”指動(dòng)態(tài)的資源配置，包括動(dòng)態(tài)頻譜共享、靈活的系統(tǒng)帶寬和靈活的幀結(jié)構(gòu)等；“智能”指智能的網(wǎng)絡(luò)管理，包括智能的波束管理和智能的能耗管理；“協(xié)同”指靈活的空口協(xié)同，包括宏微協(xié)同和高低頻協(xié)同。

李福昌進(jìn)一步表示，三大特質(zhì)加持的“彈性空口”更適用于以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程醫(yī)療為代表的差異化、多樣化、精細(xì)化的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

“在5G的共享共建方案方面我們也在使用彈性空口技術(shù)。”李福昌表示，“比如雙方的頻率資源匯聚后我們就可以使用更大的帶寬，這樣就需要在3.5G頻段和2.1G頻段使用靈活的帶寬部署；由于頻率資源匯聚后有更高的性?xún)r(jià)比，可以推薦2.1G、1.8G頻段FDD Massive MIMO技術(shù)；高低頻組網(wǎng)、宏微協(xié)同技術(shù)等等，會(huì)在共建共享組網(wǎng)里使用；基于AI的節(jié)能技術(shù)，也是可以應(yīng)用到未來(lái)5G的運(yùn)營(yíng)中。”

在談到“彈性空口”是否對(duì)硬件設(shè)備的要求是否會(huì)更高一些時(shí)，李福昌表示，“彈性空口”的應(yīng)用對(duì)對(duì)硬件設(shè)備的要求總體來(lái)看提升不多，更多是引入了一些智能化的技術(shù)。“比如在動(dòng)態(tài)資源的分配方面、在智能化的節(jié)能技術(shù)方面等等，在這里面會(huì)用到一些AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)。”

同時(shí)，李福昌強(qiáng)調(diào)，“為了確保技術(shù)的準(zhǔn)確性和安全性，我們?cè)趹?yīng)用前會(huì)進(jìn)行大量的樣本訓(xùn)練，通過(guò)這些訓(xùn)練提高算法的穩(wěn)健性和精確性，然后再通過(guò)現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)，試點(diǎn)成功后再進(jìn)行商用。”

制定三年目標(biāo)，穩(wěn)步推進(jìn)“彈性空口”方案落地

要完全釋放5G所有潛力，中長(zhǎng)期來(lái)看，毫米波對(duì)中國(guó)5G的發(fā)展是很重要的。日前，ITU最終為5G毫米波頻段“擴(kuò)容”，具體包括24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2GHz 和66-71GHz。

“從目前來(lái)看，5G毫米波在5G行業(yè)應(yīng)用前景比較廣闊，而5G行業(yè)應(yīng)用的整個(gè)業(yè)務(wù)模型與我們目前的MBB場(chǎng)景差別非常大。”李福昌指出，“5G不同業(yè)務(wù)的上下行需求差異較大，比如遠(yuǎn)程醫(yī)療、安防監(jiān)控等大帶寬上行需求凸顯，需要采用彈性空口技術(shù)如靈活的幀結(jié)構(gòu)，并且可以可根據(jù)5G行業(yè)應(yīng)用的突發(fā)性情況進(jìn)行上下行幀結(jié)構(gòu)快速調(diào)整。”

同時(shí)，為了推動(dòng)“彈性空口”方案更好地推廣和落地，中國(guó)聯(lián)通還給“彈性空口”技術(shù)的推進(jìn)制定了三年目標(biāo)。

2020年推進(jìn)2.1GHz的動(dòng)態(tài)頻率共享技術(shù)與設(shè)備成熟，推動(dòng)N1 25/30/40/50 MHz靈活帶寬國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)毫米波上行為主幀結(jié)構(gòu)基站設(shè)備開(kāi)發(fā)，智能波束管理平臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)，智能能耗管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與試運(yùn)行，室外微站產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及宏微協(xié)同驗(yàn)證，推動(dòng)N1+N78和N78+N78載波聚合技術(shù)與設(shè)備成熟。

2021年推進(jìn)N1頻段的55/60MHz的帶寬；依據(jù)技術(shù)成熟度適時(shí)推動(dòng)N78 200MHz帶寬；推動(dòng)毫米波上行為主幀結(jié)構(gòu)基站設(shè)備試點(diǎn)驗(yàn)證，智能波束管理平臺(tái)試驗(yàn)及試運(yùn)行；改進(jìn)智能節(jié)能平臺(tái)運(yùn)算效率和處理處理；實(shí)現(xiàn)5G智能節(jié)能平臺(tái)現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行；推動(dòng)室內(nèi)外宏微間互通與干擾協(xié)調(diào)研究與驗(yàn)證；推動(dòng)N1+N78和N78+N78載波聚合試點(diǎn)及應(yīng)用。

2022年推進(jìn)1.8GHz頻段支持動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)與設(shè)備成熟，推動(dòng)毫米波上行為主幀結(jié)構(gòu)基站設(shè)備冬奧場(chǎng)景應(yīng)用，推進(jìn)宏微之間的融合組網(wǎng)及智能化組網(wǎng)方案。

創(chuàng)新不止，三方面發(fā)力為產(chǎn)業(yè)界貢獻(xiàn)“聯(lián)通力量”

任何技術(shù)從提出構(gòu)想、到形成標(biāo)準(zhǔn)，再到最后的產(chǎn)業(yè)落地，都需要產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴的通力合作，“彈性空口”也不例外。

“彈性空口”這個(gè)概念是聯(lián)通完全自主率先提出。李福昌坦言，“從目前來(lái)看，我們定的目標(biāo)基本都是切實(shí)可行的，當(dāng)然需要產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的共同努力，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化落地、加速產(chǎn)業(yè)進(jìn)程等問(wèn)題。”

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)運(yùn)營(yíng)商在技術(shù)創(chuàng)新的道路上被不斷質(zhì)疑，但這沒(méi)有阻止他們前進(jìn)步伐，這也讓他們實(shí)現(xiàn)了從落后、跟隨到超越的完美蛻變。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，現(xiàn)在中國(guó)在3GPP等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織中的話(huà)語(yǔ)權(quán)是越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商參與的程度也是越來(lái)越高。以5G核心專(zhuān)利為例，中國(guó)企業(yè)專(zhuān)利占有量達(dá)世界總量的30%以上。

以中國(guó)聯(lián)通來(lái)看，從缺席3GPP，到2010年實(shí)現(xiàn)3GPP的第一個(gè)立項(xiàng)。目前中國(guó)聯(lián)通在3GPP及ITU與5G相關(guān)立項(xiàng)超過(guò)20個(gè)，文稿提交已逾700篇。實(shí)際上，“彈性空口”方案就是中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院貢獻(xiàn)給整個(gè)5G行業(yè)的寶貴的智慧結(jié)晶，而類(lèi)似的創(chuàng)新并不僅止于此。

李福昌強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)“彈性空口”方案，需要很多的標(biāo)準(zhǔn)化工作。“目前我們正和業(yè)界伙伴一起，推進(jìn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，比如3.5G頻段和2.1G頻段使用靈活的帶寬、FDD MassiveMIMO技術(shù)、3.5G帶內(nèi)上行載波聚合、高功率等級(jí)終端等等。”

在談到在全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展中如何去貢獻(xiàn)“聯(lián)通力量”時(shí)，李福昌表示，過(guò)去幾十年來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，移動(dòng)通信技術(shù)一直是技術(shù)發(fā)展最快、業(yè)務(wù)迭代最為活躍的一門(mén)技術(shù)學(xué)科，基本上是按照10年一代的規(guī)律發(fā)展。從目前來(lái)看，下一步我們的重點(diǎn)研究領(lǐng)域主要集中在三個(gè)方面：

在共建共享的大背景下，持續(xù)推進(jìn)“彈性空口”技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作、產(chǎn)品推進(jìn)和應(yīng)用落地，打造共享、彈性、智能、綠色的5G精品網(wǎng)絡(luò)。

緊跟國(guó)內(nèi)外研究趨勢(shì)，加大對(duì)B5G/6G技術(shù)的跟蹤和研究力度，特別在一些關(guān)鍵技術(shù)如太赫茲技術(shù)、空天地一體通信技術(shù)等等方面形成我國(guó)的研究?jī)?yōu)勢(shì)。

加強(qiáng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)與IT技術(shù)的融合研究，特別是與人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的協(xié)同和融合研究，逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能化。

附：李福昌簡(jiǎn)歷

李福昌，1977年8月生，工學(xué)博士，現(xiàn)任中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院無(wú)線(xiàn)技術(shù)研究部副主任、教授級(jí)高級(jí)工程師，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)專(zhuān)利審查技術(shù)專(zhuān)家，毫米波太赫茲產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟副理事長(zhǎng)，2014年起享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼。主要從事移動(dòng)通信及固網(wǎng)移動(dòng)融合等專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定、測(cè)試驗(yàn)證、課題研究等工作，曾先后主持、參加了工信部和中國(guó)聯(lián)通3G、4G、5G、B5G移動(dòng)通信系統(tǒng)技關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用方向百余項(xiàng)研究課題，研究成果獲得部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3次、三等獎(jiǎng)5次、中國(guó)聯(lián)通科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)5次、二等獎(jiǎng)10次等，在國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊、會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，出版專(zhuān)著1本，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利16項(xiàng)。

專(zhuān)訪(fǎng)聯(lián)通網(wǎng)研院李福昌：“彈性空口”助力5G應(yīng)用，為產(chǎn)業(yè)界貢獻(xiàn)“聯(lián)通力量”

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