貝爾實(shí)驗室：毫米波技術(shù)突破只是5G研發(fā)的一部分

　　在第一屆全球5G大會(huì )召開(kāi)前夕，貝爾實(shí)驗室中國宣布其在高速無(wú)線(xiàn)傳輸及毫米波頻譜使用方面實(shí)現突破，他們通過(guò)在毫米波波段上使用大規模MIMO技術(shù)(多輸入多輸出技術(shù))，實(shí)現了顯著(zhù)的容量改善及相關(guān)效率的提升。諾基亞通信中國和上海貝爾聯(lián)合管理團隊執行副總裁、技術(shù)與創(chuàng )新負責人桂洛寧認為，未來(lái)5G有六項關(guān)鍵技術(shù)，而貝爾實(shí)驗室將在這些關(guān)鍵技術(shù)上開(kāi)展創(chuàng )新性研究，從而為用戶(hù)創(chuàng )造巨大的價(jià)值。

　　在關(guān)鍵技術(shù)上加強創(chuàng )新

　　據介紹，通過(guò)峰值傳輸速率超過(guò)50Gbps的原型機，貝爾實(shí)驗室中國在28GHz毫米波頻段上成功實(shí)現了高達100bps/Hz的頻譜效率，其傳輸速率可以讓用戶(hù)在8秒內完成多部高清電影的下載。這一技術(shù)成果為5G網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商實(shí)現觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)、超低時(shí)延高清虛擬現實(shí)(HD-VR)等未來(lái)應用的業(yè)務(wù)創(chuàng )新提供了基礎。

　　據桂洛寧介紹，在這項毫米波解決方案中，諾基亞貝爾實(shí)驗室中國采用了創(chuàng )新的低時(shí)延空中接口，確保在毫米波頻帶能夠實(shí)現高效無(wú)線(xiàn)傳輸，提升終端用戶(hù)體驗;通過(guò)大規模MIMO和波束追蹤在內的創(chuàng )新物理層技術(shù)，保證了超大的系統容量及頻譜效率。超高速率傳輸以及毫米波頻譜的高效能，可以讓運營(yíng)商的高速移動(dòng)業(yè)務(wù)具有更好的用戶(hù)體驗，同時(shí)通過(guò)在無(wú)線(xiàn)回傳等領(lǐng)域的應用，實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )部署的更大靈活性。

　　除了毫米波技術(shù)，桂洛寧表示，在5G其他關(guān)鍵技術(shù)上貝爾實(shí)驗室也在加強創(chuàng )新。如目前業(yè)界最關(guān)心的新空口技術(shù)，為了實(shí)現對未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)需求的兼容，5G空口的幀結構、波形都要表現出極大的靈活性，并要在此基礎上實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)化、智能化和可編程化。桂洛寧告訴記者，目前貝爾實(shí)驗室正在研究新的靈活的幀結構，無(wú)論場(chǎng)景是大帶寬、超密聯(lián)接、低時(shí)延還是低耗功，都有可以相適應的靈活的幀結構。在新波形上，貝爾實(shí)驗室已經(jīng)用軟件定義的方式實(shí)現從3.75KHz到120KHz根據業(yè)務(wù)和用戶(hù)類(lèi)型定義空口的最小接入單元。

　　他認為，在網(wǎng)絡(luò )延遲上，新的空口能夠支持從0.125毫秒到4毫秒;在網(wǎng)絡(luò )寬帶上，能夠從20M上升到1G。新的網(wǎng)絡(luò )架構、新空口、大規模天線(xiàn)陣列等技術(shù)，LTE+5G低頻以及WiFi技術(shù)形成多種接入，根據軟件來(lái)調整不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的接入。

　　物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展中新興未知領(lǐng)域

　　貝爾實(shí)驗室咨詢(xún)部門(mén)的模型顯示，到2020年，WiFi可以滿(mǎn)足全球預計67%的消費需求，還有14%的需求則會(huì )隨著(zhù)當前3G、LTE、小型基站的普及和5G等新技術(shù)的出現而得到滿(mǎn)足，剩下19%的需求則無(wú)法得到滿(mǎn)足。因此，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商需要加速發(fā)展NFV、SDN等5G和云技術(shù)，并采用新的商業(yè)模式，以解決需求缺口問(wèn)題。

　　桂洛寧認為，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是網(wǎng)絡(luò )發(fā)展中的新興未知領(lǐng)域。到2020年，物聯(lián)網(wǎng)連接設備的數量預計將由2014年的16億個(gè)增長(cháng)至2020年的200億到460億個(gè)之間。其中，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設備將在2020年達到16億到46億個(gè)之間。盡管物聯(lián)網(wǎng)設備的應用規模很大，但視頻傳感器和攝像機設備在其中并沒(méi)有太高比例，因此2020年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的蜂窩流量在移動(dòng)數據流量總量中的占比僅為2%。

　　不過(guò)，從近期得到的數據來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)流量中所產(chǎn)生的信令流量將大大高于數據流量。例如，一臺典型的物聯(lián)網(wǎng)設備消耗1MB流量需要進(jìn)行2500次數據處理或連接，而同樣的流量經(jīng)由一次移動(dòng)視頻連接即能夠被消耗殆盡。