2017年3月的第二周對5G全球標準化(稱為5G New Radio 或5G NR)來說是至關重要的一周。3GPP就5G加速進度達成共識,最早將于2019年進行基于3GPP的大規模測試和部署,這無疑是一個重大消息。這一進展著實令人振奮,表明行業已經聚集起來,通過合作實現盡早部署5G強化移動寬帶這一共同目標,同時保證向前兼容,實現更廣泛的5G愿景。
3GPP會議還有其他重要的成果,其中包括一個特別有意義進行進一步闡述的議題:5G NR在非授權頻譜(包括授權輔助和獨立工作模式在內)環境運行的新研究。這一研究題目是3GPP對關鍵技術進行標準化流程的首要步驟。值得一提的是,這是3GPP首次對蜂窩技術單獨在非授權頻譜環境中運行的發展情況進行研究。另外一個重要之處在于,3GPP批準研究的非授權頻譜范圍非常廣泛,一直到60GHz(亦稱mmWave)。從2018年初開始,Qualcomm將與其他伙伴合作共同開展研究。
為什么這個議題如此重要?因為如果所有頻譜類型,特別是非授權頻譜都得到應用,5GNR將會在全球得到更廣泛、更快的擴散。這樣,5G能夠支持更多的使用和部署模式,以便讓更多機構能夠在更廣泛的5G生態系統中享受5G帶來的優勢。在獨立式狀態下使用的非授權頻譜能夠實現更廣泛、多樣的新部署場景,例如在局域網中的密集部署,即所謂的用于企業的私有IoT網絡或行業IoT(在3GPP項目描述中被明確提出)、社區網絡和中立主機部署(一個部署可服務多個運營商)。此類私有IoT網絡的部署實例包括工廠、港口、礦山、倉庫和智能建筑。利用授權頻譜輔助非授權頻譜的使用,將幫助移動運營商聚合更多頻譜,以提供極端帶寬和更多容量(圖1)。換言之,如果5G使用非授權頻譜,消費者會享受到更快、更好的寬帶。
?圖1、非授權頻譜對實現廣泛部署很有價值
將蜂窩技術擴展進入非授權頻譜并非一蹴而就。這些新技術的發展就如很多突破性的概念一樣,都經歷了大量辛勤工作和許多創新。我記得四年前在我們的實驗室里討論將蜂窩LTE技術引入非授權頻譜,后來發展成為我們在2013年11月的年度金融會議以及2013年12月3GPP全會上介紹的概念。
一個新技術帶來的好點子常會擴展成為許多理念,而這項技術家族中的首要成員被稱為LTE-U。LTE-U將非授權頻譜聚合到授權頻譜下的“基石”渠道,重在為消費者提供更快的下載速度,這在當時是革命性的概念,我們通過辛勤努力使之成為現實,尤其證明LTE能夠平等地與WiFi共享非授權頻譜。我們的努力已獲得成果。3月,美國聯邦通訊委員會(FCC)宣布已經簽發了LTE-U設備的首個批準文件。同一天,美國T-Mobile宣布正在部署LTE-U,并計劃在今年春季向消費者推廣。
該技術家族的下一位成員被稱為授權輔助接入(LAA)。它也使用了授權頻譜中的“基石”渠道,但它為LTE增加了新功能,以實現全面的全球部署,如“先聽后說”。3GPP在2014年率先研究了LAA,其標準于2016年初得以確定。通過使用LAA,更多的全球運營商可以為消費者提供達到千兆速度的LTE,最近的實例就是沃達豐在土耳其提供成熟的LAA商業網絡。
該技術家族最后的成員是MulteFire,它或許是最具影響力的技術。MulteFire與LTE-U和LAA不同,它可以讓無法訪問授權頻譜的實體也能得到LTE技術和生態系統帶來的好處。為了實現這一點,LTE需要在獨立式基礎上通過非授權頻譜運行。換言之,不需要借助授權頻譜的“基石”渠道。我們在2015年6月宣布這一概念,MulteFire Alliance在今年早些時候確定了MulteFire1.0規格。
1月在巴塞羅那舉行的世界移動大會是我們的又一個里程碑,我們在會上演示了使用多個小基站在OTA MulteFire網絡實現無縫移動。由于MulteFire能夠在與WiFi共享的5GHz非授權頻譜中運行,我們在圣地亞哥工作區周圍行駛的移動貨車上安裝的MulteFire設備,能夠與其他活躍、獨立的商業WiFi接入點很好地協同。非授權頻譜的無縫移動性確實是一項突破性成就,展示了不斷擴大的蜂窩技術在新應用實例和新頻譜類型下的潛力。
讓我們回到3月突破性的那一周,即3GPP批準了5G NR在非授權頻譜方面的研究,包括授權頻譜的“基石”(5G LAA版本)和獨立式非授權頻譜(5G MulteFire 版本)。換言之,未授權頻譜的NR,包括LAA和MulteFire,將成為5G演進的途徑。該研究將最終推動3GPP在未來的發布中拓展5G的更多功能,成為5G NR頻譜共享(或簡稱NR-SS)愿景的一部分。我們還有更多工作要做,但我們將認真確保5G NR能夠支持所有頻譜類型,包括NR-SS推動下令人興奮的新頻譜共享模式,讓更廣泛的生態系統享受到5G的好處。
?圖2、5G NR將從根本上支持各類不同的頻譜類型和頻段
?作者:Rasmus Hellberg 技術營銷高級總監,Qualcomm