中兴通讯：5G时代下的技术创新者

　　什么是5G?

　　2014年，中兴通讯提出构建一个以移动(M)为核心特征的面向人与人、人与物、物与物全面互联的M-ICT理念，5G正是实现中兴通讯M-ICT理念的一个重要基石。5G将围绕人们居住、工作、休闲、交通以及垂直行业的需求，广泛部署在密集住宅区、办公室、体育场、地铁、高速公路、高速铁路以及环境监测等场景，这些场景分别具有超高流量、超高密度、超高连接数、超高移动性、超远覆盖、超低功耗等不同特点，其面临的技术挑战可以归纳为以下几种：

　　增强型移动宽带(Enhanced MBB, eMBB)场景：用户在任何情况都能获取100Mbps以上的体验速率，热点区域为用户提供1Gbps的用户体验速率和10Gbps以上的峰值速率，满足10Tbps/km2以上的流量密度需求;

　　低时延高可靠物联网(Ultra-Reliable Low Latency Communicatinon, uRLLC)场景：面向车联网、工业控制等物联网的特殊应用需求，为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证;

　　低功耗大连接物联网(Massive MTC, mMTC)场景：面向环境监测、智能农业等以传感器和数据采集为目标的应用场景，该应用具有小数据包、低功耗、低成本、海量连接等特点，要求支持106/km2以上的连接数密度。

　　5G的进展

　　1.标准的进程

　　5G的标准化工作将在3GPP内完成。 2016年开始的Rel-14版本周期将开启5G第一阶段工作的标准化，这一阶段的工作包括也即5G新空口的研究以及信道建模等工作，2018年开始的Rel-16版本周期将是5G第二阶段的标准化，包括5G新空口在高频段的使用。随后在2020年左右，5G将正式进入产业化阶段。

　　2.行业的发展

　　在全球范围内看，北美，欧洲和亚太地区(中国，日本，韩国)的各大运营商均对5G表现出浓厚的兴趣，包括AT&T，Verizon，NTT Docomo，KT和中国移动在内的主流运营商都有发展5G系统的计划，集中测试和预商用的时间均在2016-2018年。例如：

　　● Verizon正在进行5G高频测试，正在测试的初始设备运行在15GHz、28GHz、39GHz和64GHz频段上，大部分测试集中于28GHz频段。Verizon表示将在2016年内快速进行预商用的测试，并且在2017年在亚洲市场与一些运营商合作进行5G网络的部署。

　　● KT将在2018年的平昌冬奥会上提供包括：会场安全，同步影响，360度VR，全息成像等5G 演示类业务;

　　● 中移动从2012开始就启动了5G相关的工作，制订了面向2020年的5G网络的从研发、规划、候选频率、关键技术研究、试验验证等一系列的工作，2018年计划做大规模场外试验，力争2020年5G网络投入商用。

　　同时设备上也紧跟运营商的节奏，包括爱立信，中兴通讯，华为，三星，Intel，高通在内的全球各大设备商，芯片厂家，仪器仪表厂家都是5G各大产业联盟的成员和支持者。

　　中兴5G技术创新

　　技术理念：中兴通讯围绕5G的发展开展了一系列深入研究，在总体设计理念上提出构建统一、灵活、可配置的5G统一空口(UAI)和基于云感知软网络技术的5G网络架构(CAS)。

　　1. UAI技术创新

　　UAI是针对不同场景的技术需求，通过关键技术和参数的灵活配置形成相应的优化技术方案,UAI的目标是追求统一的波形设计、统一的帧结构和统一的控制。

　　UAI基于统一的无线网络基础设施和灵活的软件设置满足5G时代多样化的行业应用，并兼容从低频段到高频段的部署需求。为实现UAI的统一波形、统一帧结构和统一控制的目标，中兴通讯提出了一系列创新方案：

　　FB-OFDM：采用基于优化滤波器设计的滤波器组OFDM技术(FB-OFDM)同时支持eMBB、uRLLC和mMTC三种场景的应用，在提升频谱使用率的基础上，有效降低终端对时域和频域同步要求。

　　MUSA：用户共享接入技术(MUSA)作为未来5G多址接入技术。极大简化终端的实现、降低能耗，特别适合作为未来5G海量接入的解决方案。

　　Massive MIMO：5G基站天线数及端口数将有大幅度增长，中兴通讯采用可支持上百根天线和数十个天线端口的大规模天线方案，并通过多用户MIMO技术，来支持更多用户的空间复用传输，达到数倍提升系统频谱效率的目的。

　　UFS：统一帧结构技术(UFS)，传输时间间隔由4G的5ms缩短到1ms。同时可以对相对应的参数进行调整以适应大规模天线(Massive-MIMO)和MUSA技术。

　　2. CAS技术创新

　　CAS是一个开放的有灵活性和扩展性的平台网络，通过虚拟化实现软硬件的分离，通过组件化实现功能的灵活编排，通过云管理实现资源的统一管理和部署。

　　分层网络：CAS采用开放性的分层网络架构，从底到上分别是基础设施层(infrastructure layer)，业务使能层(business enablement layer)，业务应用层(business application layer)分别提供IaaS，PaaS，NaaS服务，以及开放数据DaaS服务。分层网络提供的层间解耦合以及可替换性带来了开放的可能。

　　软件定义的网络：软件定义的特征使得5G网络具有灵活性：基础设施层提供物理设备虚拟化(SDI)，业务使能层提供各种虚拟网络功能VNF(SDNF)，业务应用层编排各个VNF，提供业务切片(SDNS)。各层通过适配可提供开放式服务接口(SDSI)。各种软件定义的组件和编排可全局调度资源，部署网络功能，给网络带来了灵活性。

　　3. Pre5G Massive MIMO

　　中兴通讯聚焦移动运营商今后几年的核心诉求，在业界率先提出了Pre5G的理念。Pre5G利用最实用的5G核心技术，为商用LTE终端用户提供接近5G的接入体验，而且商用时间提前到2015年，可利用运营商现有的站点和频谱资源，成倍地提升现网用户的接入速率以及网络的整体容量，在5G标准化之前有效缓解数据流量剧增的挑战，为移动运营商提供更为平滑和高效的5G演进之路。

　　其中中兴通讯提出的Massive MIMO基站利用多天线空分复用技术大幅提升无线频谱效率、增强了3D网络覆盖、提升了小区峰值速率和小区平均吞吐量，同时降低了对周边基站的干扰。2015年巴展展出的预商用样机(64通道)和传统8通道天线相比：

　　§ 频谱效率提升4-6倍(具体倍数值取决于应用场景的无线环境) ,小区峰值速率达到450Mbps(12流)，4倍与传统TD-LTE基站;

　　§ 精确的3D波束赋型能力和覆盖性能提升：高楼覆盖能力增强了10dB以上(具体倍数值取决于高楼高度、距离、无线参数设定、无线环境);发射功率聚焦在用户身上，没有用户的方向不浪费发射能量，即可有效提升复杂场景下的覆盖，还能有效降低对周边基站的干扰。

　　Pre5G基站不改变空口标准，从而可以兼容市场上规模商用的R8/R9 LTE终端，使现网4G用户能够在不换终端的前提下提前享受接近5G的使用体验。

　　● 高度集成，易于部署。

　　Massive MIMO基站将基带、射频、天线统一集成，具有集成度高，体积小的优势，整机仅需一根电源线和一对光纤即可工作，显著降低建网TCO;

　　● 便捷运维。

　　Massive MIMO基站集成WiFi模块，可通过智能终端进行近程的无线维护;

　　中兴5G进展

　　截至目前，中兴通讯已投入2亿资金用于5G领域的研究和开发，从2016年到2018年，还将陆续投入10亿人民币。作为IMT-2020核心成员，中兴通讯担任了多个5G工作组的主席/副主席，牵头超过30%的课题研究，目前已有2000余位专家专职于5G研发工作，分布在全球十几个研究所中，主要涉及中国、日本、美国、欧洲等地。

　　中兴通讯在5G所取得的成就包括以下里程碑：

　　2009年，开启5G关键技术的研究，并提出软空口概念;

　　2014年6月，在全球首届5G论坛上，提出pre5G概念;

　　2015年1月，全球首测Pre5G Massive MIMO多用户多流，刷新网速纪录;

　　2015年7月，与日本软银签署Pre5G联合研发谅解备忘录;

　　2015年7月，与KT签署5G战略合作协议，双方计划在首尔联合进行外场测试;

　　2016年2月，在MWC展会上，展出5G高频原型机与MUSA多址接入原型机。

　　同时中兴通讯在中国国内牵头构建了IoT联盟，连同中国移动，中国电信，中国联通等运营商签署了针对物联网应用的NB-IoT网络部署战略合作协议。目前联盟成员已经多达40多家，在燃气，水务，电力抄表，智能交通管理，农业物联网，燃气泄漏检测，城市环境检测方面展开了规模的应用。

　　结束语：

　　从2G、3G到4G，中兴通讯持续坚持技术创新和方案创新，从客户需求和为客户创造价值出发，以创新带动产品和方案的综合竞争力提升，以创新助力运营商核心竞争力提升，致力于为运营商搭建精品无线网络。

　　在5G领域，中兴通讯先行一步研发布局，全面开展关键技术研究、标准推进、原型机开发等工作，致力于成为5G的先行者。同时考虑到运营商当前网络所面临的问题，率先提出Pre5G解决方案， GSMA CTO大奖评委“是移动宽带演进上的颠覆性创新”的评语是对Pre5G产品最大的肯定和鼓励，我们正拼搏进取走在时代的前列!

　　中兴通讯必将把握未来网络演进契机，坚持M-ICT战略，不断开拓移动互联网、SDN等行业热点，坚持自主创新，加强与运营商的战略合作，持续巩固市场优势地位，实现可持续的良性发展。