中兴通讯无线经营部总工程师朱伏生：迈向5G商用之路

2017年6月12日，由IMT-2020（5G）推进组主办的2017年IMT-2020(5G)峰会在北京开幕。为期两天的大会以“5G标准与产业生态”为主题，邀请工信部领导以及数十家国内外主流移动通信和相关应用单位专家500多人参加会议讨论，并面向业界发布《5G网络技术测试规范》。

会上，中兴通讯股份有限公司无线经营部总工程师朱伏生发表了题为《迈向5G商用之路》的主题演讲。

以下是演讲实录：

谢谢主持人，很荣幸在这里代表中兴公司向大家汇报一下中兴通讯在5G产业化上面所进行的一些技术研究、标准和产业化方面的进展。

首先让我们来回顾一下我国的5G发展的过程。在2013年2月份的时候，IMT-2020（5G）推进组在工信部的指导下，在中国信通院的组织实施下正式成立。2013年5月份和2014年2月份，中国的科技部“863”高科技计划启动了对5G研究的支持，国家从财政上、资金上提供了支持，包括外国企业、外国科研单位在内的单位进行5G关键技术的研究。在2015年9月的时候，IMT-2020推进组和欧盟的5GPP开始签署协议，世界上两大研究主体，王晓云也提到了，后期美、日、韩各方面也都加入进来了。在IMT-2020推进下，全球已经开始努力协同5G标准、5G频段和5G网络架构。2016年1月份，启动了我国的5G研发试验，分三个阶段：第一阶段是单点技术的验证，现在已经在第二阶段，系统样机，第三阶段，开始面向整个商用过程如何来推动5G。国家这块已经开始进行了很强的部署。参与单位也比较明确了，包括各个国家在内的各个实体都在里面。在2016年5月份召开了全球第一届5G峰会，这次峰会也是一个非常圆满的大会，发布了第一阶段的测试基站。之前所有的研究、愿景、梳理、技术识别和标准推荐过程中，把这些单点样机筛选出来之后，这些样机能否很好的工作，在第一阶段得到了很好的证明，证明对5G的定义、指标的定义和关键技术的筛选非常正确，也有信心接着往下走了。2016年12月份，这个时候在所有的单点技术样机以及技术和样机都已经完备的情况下，国家开始进行了整个产业化的支持，包括全球的企业都参与到里面。整个一条路来说，我国一直是在IMT-2020（5G）推进组的支持下，也做的是非常好的。刚才陈部长也说了，5G主要瞄准几个方面：标准研究、技术试验还有和业务的融合。在IMT-2020（5G）推进组下也识别出了很多场景愿景和使用的情况，包括对未来有哪些需求，未来要下载一个东西或者要做一个什么样的网络传输，这需要很大的带宽。按照以前KPI的定义，我们要比4G快1000倍。现在我们的手机是2K、电视是4K，未来手机要到4K，电视要到8K甚至更高，这时候对高清、超高清甚至3D的要求越来越多，未来5G也要满足生态的需求。还有高清语音也是未来需要的，未来打电话会感觉通话对象就在身边一样。还有云办公，未来不一定需要再带一个自己的设备在身上，随时一个网络终端接入进去，你需要的各方面的资料都可以获得。游戏也一样，包括VR和AR，我们把这一类的愿景需求树立为eMBB的方式，包括智能家庭、智慧城市、智慧交通等等。我们把这个定义成mMTC。还有车联网、远程医疗、工业互联网、工业自动化方面，我们把它单独拉出来定义为URLLC。我们不是单纯做管道，我们是和应用融合，从标准到试验到最后的应用这三方面来做。我们梳理出这三方面的场景和应用之后，来看有哪些使能的技术能够支撑这些愿景的实现。比如说对eMBB来说，大家已经甄别出来的技术是基于Massive MIMO的技术，还有你要给用户提供更高的数据流量，必须有更大的带宽。在低频段6GHz来说，可能频段资源是有限的，这时候我们朝着高频段来走，通过更高的射频带宽来提供更高的数频段。由低频和高频混合的，在未来都可能出现，都会成为eMBB几个使能的技术。同样在mMTC上，我们要进行新的接入方式还有新的波形，原来在同样的视频资源内，要接入用户，要把他进行抗干扰化，再用正交的方式来做。但是在未来物联网是海量连接，我们在现有的资源内，可能要采用一些新的方式，比如非正交的方式。比如载波之间的干扰，我们采用滤波器组的方式各方面新的技术来进行支持。还有是URLLC方面，我们需要设计更短的TTI结构或者一些更灵活的网络结构，这样使得传输也更接近，整个网络和应用更接近用户端。

我们现在来关注一下最关键的Massive MIMO技术，大家之前说的也比较多了。由于大规模阵列天线的引入，我们会产生很多问题，比如说信道测量和建模这块是个非常新的，同时，大规模的阵列天线引入，整个信道状态指示的反馈也是非常敏感的。还有一个是参考信号的设计，还有接收和发送方案的设计。这些问题带来一个全新的问题，这时候有两种方式来做，我们选了一条非常务实的路，我们把这些认定的5G技术率先在4G网络上进行验证：第一，我们先验证下这个技术是否具有可行性，它在工程实现上的工作量是否能接受；第二，我们把5G技术在4G产业化上应用之后，还可以提高现有的4G网络的用户体验和整个网络容量。我们沿着这个思路先选了一个规模比较恰当的Massive MIMO的方式，提出了一个Pre 5G的产品概念，也得到了业界的认可。我们选了8×8 64通道的基站，在4G的网络上也是26G频段。我们发现在整个基站的成本还有体积重量各方面并没有得到太大的提。我们获得了4到6倍流量的增益，这也是非常令人惊奇的事，也证明了我们Massive MIMO技术用在4G或者5G技术上是非常成功的。我们在这个上面做了很多研究，也取得了非常大的成绩。我们的思路是先把5G技术在4G上验证，再逐步根据5G场景的需求进行定义。

回到现在的情况，我们在怀柔的测试外场上也进行了Massive MIMO 5G的测试，测试结果还是非常好的，主要测两个，第一个是拉远测试，第二个是流量测试。按70%下行的配比来看，5G在用Massive MIMO的技术使能下，我们可以提供非常大的数据流量，同时它的覆盖也是非常合适的。从理论研究，从4G上的验证以及我们在怀柔的测试来说，取得了非常好的成绩。我们在2014年9月份的时候在业界率先提出了世界上第一个Massive MIMO商业级的实验室测试，在2015年的时候全球第一个发布了Massive MIMO的版本，在2015年6月份的时候我们开始在中国进行商用的部署。2016年是一个丰收的季节，我们在MWC上获得了两个大奖，第一个是最佳移动突破奖，应该是5G技术第一次在巴展上获奖——一个技术突破，我们把Massive MIMO技术在现有的4G网络上获得应用和突破，同时我们也获得了最佳的CPU的选择奖。在2017年的巴展上，我们发布了一系列化的5G的产品。最近三年，我们以及我们的Massive MIMO的基站，也包括Massive MIMO 5G选择的技术，多个运营商，这些国家的运营商得到了大量的充分的验证。同时，我们在高频段上也进行了一个非常大、非常多的验证和试验。我们应该是在中国第一个发布了26GHz高频毫米波基站的测试试验结果。除了26GHz之外，面向全球的市场和全球的频段，我们也发布了整系列的产品，同时在中兴的上海研发中心和在其他地方进行了充分的室内、室外以及各种场景下丰富完整的验证，为毫米波通信在未来可能的使用场景做了验证。在很多情况下，很多人对毫米波的使用场景提了很多的质疑或者有很多的疑问，我们在商用之前也做了非常多的验证和测试，保证了未来一旦要开始商用的时候，能够及时提供商业部署。还有一个比较重要的是在mMTC上一个新的使能技术，在免调度的情况下能够提供一个非常高的过载，在正常的、同样的视频资源内，我们可以提供3到6倍的连接速度的提升。我们在免调度的技术情况下，你不用一直保持一个同步的方式，整个上行的同步和整个功率控制会做得非常简单，属于在工业实现上也是相对来说比较方便的方式。这样对终端也是对整个系统的功耗也是要求非常低的，也满足了物联网的要求。同时我们采用了先进的设计以及串行SSIC技术，可以非常好的来实现。目前我们的测试结果已经达到了原来在600%的过载情况下可以做到的5300万每小时每赫兹的连接，这是非常令人震惊的数字，它和原来要求相比高了一个数量级。刚才是24个用户承载在8毫秒的时间段内，我们把它折算成1毫秒，再折算成1小时，再测算成1M，再乘于89%，原来是常规设10%，但是那天下雨，下雨的时候码率相对高了一点，大概到了11%多，每小时满调度的数达到5300万，这个也是非常令人惊奇的数据。我们现在二阶段，刚才测试规范也发了，刚才王总协调已经把测试进展做了说明。中兴通讯非常关注三个场景，而且是全方位的关注。我们参与了所有条目的测试，有些已经完成，有些还正在进行当中。同时我们也是业界第一个发布了整个26G外场测试毫米波频段测试情况的。我们的目标是在技术研究、标准研究之外，还是要引领整个产业，要把5G技术落地，要在2020年进行尽早的商用。

我们所有的工作分了三个方面。第一，我们努力进行产品的技术研究和产品研发，发布了包括低频、高频以及核心网在内的通用的5G的系列产品。我们也充分参与到中国的5G试验，包括第一阶段我们也是所有条目全部参与，并且效果非常好。在此之外我们还积极参与到中国和外国运营商5G的各种试验当中。第三个，我们也在共同建立一个比较良好、比较和谐的5G的生态，目前我们已经和世界的主流运营商还有芯片、测试仪表以及我们没有列出来的行业的应用单位，共建一个非常好的5G的生态，来支撑整个5G朝一个良好的方向去发展。