貝爾實驗室：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大會召開前夕，貝爾實驗室中國宣布其在高速無線傳輸及毫米波頻譜使用方面實現(xiàn)突破，他們通過在毫米波波段上使用大規(guī)模MIMO技術(shù)(多輸入多輸出技術(shù))，實現(xiàn)了顯著的容量改善及相關(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(zhí)行副總裁、技術(shù)與創(chuàng)新負(fù)責(zé)人桂洛寧認(rèn)為，未來5G有六項關(guān)鍵技術(shù)，而貝爾實驗室將在這些關(guān)鍵技術(shù)上開展創(chuàng)新性研究，從而為用戶創(chuàng)造巨大的價值。

　　在關(guān)鍵技術(shù)上加強創(chuàng)新

　　據(jù)介紹，通過峰值傳輸速率超過50Gbps的原型機，貝爾實驗室中國在28GHz毫米波頻段上成功實現(xiàn)了高達100bps/Hz的頻譜效率，其傳輸速率可以讓用戶在8秒內(nèi)完成多部高清電影的下載。這一技術(shù)成果為5G網(wǎng)絡(luò)運營商實現(xiàn)觸覺互聯(lián)網(wǎng)、超低時延高清虛擬現(xiàn)實(HD-VR)等未來應(yīng)用的業(yè)務(wù)創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)。

　　據(jù)桂洛寧介紹，在這項毫米波解決方案中，諾基亞貝爾實驗室中國采用了創(chuàng)新的低時延空中接口，確保在毫米波頻帶能夠?qū)崿F(xiàn)高效無線傳輸，提升終端用戶體驗;通過大規(guī)模MIMO和波束追蹤在內(nèi)的創(chuàng)新物理層技術(shù)，保證了超大的系統(tǒng)容量及頻譜效率。超高速率傳輸以及毫米波頻譜的高效能，可以讓運營商的高速移動業(yè)務(wù)具有更好的用戶體驗，同時通過在無線回傳等領(lǐng)域的應(yīng)用，實現(xiàn)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)，為了實現(xiàn)對未來萬物互聯(lián)需求的兼容，5G空口的幀結(jié)構(gòu)、波形都要表現(xiàn)出極大的靈活性，并要在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動化、智能化和可編程化。桂洛寧告訴記者，目前貝爾實驗室正在研究新的靈活的幀結(jié)構(gòu)，無論場景是大帶寬、超密聯(lián)接、低時延還是低耗功，都有可以相適應(yīng)的靈活的幀結(jié)構(gòu)。在新波形上，貝爾實驗室已經(jīng)用軟件定義的方式實現(xiàn)從3.75KHz到120KHz根據(jù)業(yè)務(wù)和用戶類型定義空口的最小接入單元。

　　他認(rèn)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(gòu)、新空口、大規(guī)模天線陣列等技術(shù)，LTE+5G低頻以及WiFi技術(shù)形成多種接入，根據(jù)軟件來調(diào)整不同業(yè)務(wù)類型的接入。

　　物聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展中新興未知領(lǐng)域

　　貝爾實驗室咨詢部門的模型顯示，到2020年，WiFi可以滿足全球預(yù)計67%的消費需求，還有14%的需求則會隨著當(dāng)前3G、LTE、小型基站的普及和5G等新技術(shù)的出現(xiàn)而得到滿足，剩下19%的需求則無法得到滿足。因此，網(wǎng)絡(luò)運營商需要加速發(fā)展NFV、SDN等5G和云技術(shù)，并采用新的商業(yè)模式，以解決需求缺口問題。

　　桂洛寧認(rèn)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(shè)備的數(shù)量預(yù)計將由2014年的16億個增長至2020年的200億到460億個之間。其中，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將在2020年達到16億到46億個之間。盡管物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用規(guī)模很大，但視頻傳感器和攝像機設(shè)備在其中并沒有太高比例，因此2020年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的蜂窩流量在移動數(shù)據(jù)流量總量中的占比僅為2%。

　　不過，從近期得到的數(shù)據(jù)來看，物聯(lián)網(wǎng)流量中所產(chǎn)生的信令流量將大大高于數(shù)據(jù)流量。例如，一臺典型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備消耗1MB流量需要進行2500次數(shù)據(jù)處理或連接，而同樣的流量經(jīng)由一次移動視頻連接即能夠被消耗殆盡。