專訪聯(lián)通網(wǎng)研院李福昌：“彈性空口”助力5G應用，為產(chǎn)業(yè)界貢獻“聯(lián)通力量”

11月29日消息（高娟）5G被業(yè)界賦予各種想象，它成為賦能千行百業(yè)的關鍵。GSMA與愛立信做的預測顯示，2026年整個2B端的價值應該是1.3萬億美元，其中6200億美元是運營商有機會能夠獲得的，但是如何獲得很有挑戰(zhàn)。

由于5G時代，人類社會信息交互方式進一步升級，移動通信網(wǎng)支持的業(yè)務應用類型更加豐富多樣，增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、超高清全景視頻等多種高容量、高速率一同迸發(fā)，對移網(wǎng)絡的容量、速率和服務能力提出了更高的要求。

同時，全球城市智慧化的進程極大擴展通信服務范圍，數(shù)以千億計的機器、設備將接入網(wǎng)絡，實現(xiàn)萬物智能互聯(lián)。高可靠、低時延、大連接是對網(wǎng)絡的基本能力要求，移動通信網(wǎng)絡還需要能夠提供更多的、差異化的、面向應用的、快速部署的、整合的能力。

為了更好的應對未來移動通信網(wǎng)絡的演進需求與挑戰(zhàn)，中國聯(lián)通創(chuàng)新地提出了“彈性空口”新型無線技術方案。

日前，中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院無線研究部副主任李福昌在接受C114采訪時表示，“彈性空口”為空口引入彈性機制，它可以更好的適配端到端網(wǎng)絡切片和多場景行業(yè)應用需求，實現(xiàn)“網(wǎng)隨業(yè)變，網(wǎng)隨人動”，在匹配用戶業(yè)務需求的同時最大化系統(tǒng)的效率，打造“彈性”、“智能”、“協(xié)同”的網(wǎng)絡，助力5G應用，贏得5G挑戰(zhàn)。

同時，李福昌透露，中國聯(lián)通將協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴一起推動“彈性空口”的標準化及產(chǎn)業(yè)化工作，未來也將重點發(fā)力三方面，為產(chǎn)業(yè)界積極貢獻“聯(lián)通力量”。

5G時代，空口資源需求面臨四大挑戰(zhàn)

“過去的移動通信制式下，用戶使用的業(yè)務較為簡單，對空口資源的需求也較為固定和簡單，現(xiàn)在隨著5G的商用，傳統(tǒng)剛性、固化的資源配置方式已經(jīng)難以滿足新的業(yè)務需求。”李福昌指出，5G時代空口資源需求將面臨四大大挑戰(zhàn)。

一是多系統(tǒng)長期共存，剛性的系統(tǒng)分配頻譜效率低下。隨著系統(tǒng)演進更新的加速，2G/3G/4G/5G多種制式存在長期共存和動態(tài)的業(yè)務遷移，各個系統(tǒng)剛性的資源配置無法匹配業(yè)務動態(tài)的變化，造成不同頻段和制式下資源利用效率的嚴重不均，難以發(fā)揮頻率效率的最大化，需要更彈性的資源配置。

二是業(yè)務需求的多樣化，固化的網(wǎng)絡資源配置難以滿足。5G時代的到來，帶來業(yè)務需求的多樣化，傳統(tǒng)eMBB業(yè)務以下行容量需求為主，但2B類業(yè)務，如遠程醫(yī)療、安防監(jiān)控、臨時集會等大帶寬上行需求凸顯，固定化的幀結構及上下行資源配置難以滿足差異化的業(yè)務需求，需要更靈活的資源配置。

三是業(yè)務多樣化帶來網(wǎng)絡管理復雜化，人工配置的網(wǎng)絡難以滿足要求。 5G網(wǎng)絡引入了Massive MIMO和波束賦形技術，在帶來系統(tǒng)能力和效率提升的同時也帶來了網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化和能耗方面的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的人工配置方式難以滿足差異化的場景需求，需要智能化的網(wǎng)規(guī)和網(wǎng)優(yōu)技術。

四是業(yè)務分布不均衡，單一的網(wǎng)絡難以滿足所有業(yè)務需求。5G帶來豐富的業(yè)務，不同業(yè)務在速率、時延、可靠性方面的需求存在較大的差異，單一的網(wǎng)絡覆蓋只能滿足2C用戶的基本需求，對于差異化的業(yè)務需求需要更加融合和協(xié)同的網(wǎng)絡。

李福昌表示，在技術和業(yè)務發(fā)展雙驅動下，中國聯(lián)通為空口引入彈性機制，并發(fā)布“彈性空口”新型解決方案，助力5G應用。

三大特質加持，實現(xiàn)體驗與效率“雙提升”

5G更加看重與垂直行業(yè)的結合，網(wǎng)絡切片是必選項。從現(xiàn)在情況來看，網(wǎng)絡切片更多的還是停留在核心網(wǎng)層面，圍繞著5GC的方案很多，但在RAN層面其實是比較少的，“彈性口空”解決方案的推出頗具革命性意義。

李福昌對C114表示，“‘彈性空口’旨在打造更新更新靈活、高效、彈性、共享、綠色的無線網(wǎng)絡，對于加快實現(xiàn)完整意義上的端到端網(wǎng)絡切片有重要的推動作用。”

據(jù)了解，“彈性空口”能夠根據(jù)用戶和業(yè)務需求的變化通過動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡資源、智能網(wǎng)絡管理、靈活的跨域協(xié)同等技術手段進行最優(yōu)化的資源配置，在匹配用戶業(yè)務需求，做到“網(wǎng)隨業(yè)變，網(wǎng)隨人動”的同時最大化系統(tǒng)的效率，打造“彈性”、“智能”、“協(xié)同”的網(wǎng)絡，實現(xiàn)業(yè)務體驗與系統(tǒng)效率的雙提升。

“彈性”、“智能”、“協(xié)同”是彈性空口的三大特質背后都有均一系列技術支撐。其中，“彈性”指動態(tài)的資源配置，包括動態(tài)頻譜共享、靈活的系統(tǒng)帶寬和靈活的幀結構等；“智能”指智能的網(wǎng)絡管理，包括智能的波束管理和智能的能耗管理；“協(xié)同”指靈活的空口協(xié)同，包括宏微協(xié)同和高低頻協(xié)同。

李福昌進一步表示，三大特質加持的“彈性空口”更適用于以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、遠程醫(yī)療為代表的差異化、多樣化、精細化的行業(yè)應用場景。

“在5G的共享共建方案方面我們也在使用彈性空口技術。”李福昌表示，“比如雙方的頻率資源匯聚后我們就可以使用更大的帶寬，這樣就需要在3.5G頻段和2.1G頻段使用靈活的帶寬部署；由于頻率資源匯聚后有更高的性價比，可以推薦2.1G、1.8G頻段FDD Massive MIMO技術；高低頻組網(wǎng)、宏微協(xié)同技術等等，會在共建共享組網(wǎng)里使用；基于AI的節(jié)能技術，也是可以應用到未來5G的運營中。”

在談到“彈性空口”是否對硬件設備的要求是否會更高一些時，李福昌表示，“彈性空口”的應用對對硬件設備的要求總體來看提升不多，更多是引入了一些智能化的技術。“比如在動態(tài)資源的分配方面、在智能化的節(jié)能技術方面等等，在這里面會用到一些AI、區(qū)塊鏈等技術。”

同時，李福昌強調(diào)，“為了確保技術的準確性和安全性，我們在應用前會進行大量的樣本訓練，通過這些訓練提高算法的穩(wěn)健性和精確性，然后再通過現(xiàn)網(wǎng)試點，試點成功后再進行商用。”

制定三年目標，穩(wěn)步推進“彈性空口”方案落地

要完全釋放5G所有潛力，中長期來看，毫米波對中國5G的發(fā)展是很重要的。日前，ITU最終為5G毫米波頻段“擴容”，具體包括24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2GHz 和66-71GHz。

“從目前來看，5G毫米波在5G行業(yè)應用前景比較廣闊，而5G行業(yè)應用的整個業(yè)務模型與我們目前的MBB場景差別非常大。”李福昌指出，“5G不同業(yè)務的上下行需求差異較大，比如遠程醫(yī)療、安防監(jiān)控等大帶寬上行需求凸顯，需要采用彈性空口技術如靈活的幀結構，并且可以可根據(jù)5G行業(yè)應用的突發(fā)性情況進行上下行幀結構快速調(diào)整。”

同時，為了推動“彈性空口”方案更好地推廣和落地，中國聯(lián)通還給“彈性空口”技術的推進制定了三年目標。

2020年推進2.1GHz的動態(tài)頻率共享技術與設備成熟，推動N1 25/30/40/50 MHz靈活帶寬國際標準化，推動毫米波上行為主幀結構基站設備開發(fā)，智能波束管理平臺的研究與開發(fā)，智能能耗管理平臺的開發(fā)與試運行，室外微站產(chǎn)品開發(fā)及宏微協(xié)同驗證，推動N1+N78和N78+N78載波聚合技術與設備成熟。

2021年推進N1頻段的55/60MHz的帶寬；依據(jù)技術成熟度適時推動N78 200MHz帶寬；推動毫米波上行為主幀結構基站設備試點驗證，智能波束管理平臺試驗及試運行；改進智能節(jié)能平臺運算效率和處理處理；實現(xiàn)5G智能節(jié)能平臺現(xiàn)網(wǎng)運行；推動室內(nèi)外宏微間互通與干擾協(xié)調(diào)研究與驗證；推動N1+N78和N78+N78載波聚合試點及應用。

2022年推進1.8GHz頻段支持動態(tài)頻譜共享技術與設備成熟，推動毫米波上行為主幀結構基站設備冬奧場景應用，推進宏微之間的融合組網(wǎng)及智能化組網(wǎng)方案。

創(chuàng)新不止，三方面發(fā)力為產(chǎn)業(yè)界貢獻“聯(lián)通力量”

任何技術從提出構想、到形成標準，再到最后的產(chǎn)業(yè)落地，都需要產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴的通力合作，“彈性空口”也不例外。

“彈性空口”這個概念是聯(lián)通完全自主率先提出。李福昌坦言，“從目前來看，我們定的目標基本都是切實可行的，當然需要產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的共同努力，推進標準化落地、加速產(chǎn)業(yè)進程等問題。”

長期以來，我國運營商在技術創(chuàng)新的道路上被不斷質疑，但這沒有阻止他們前進步伐，這也讓他們實現(xiàn)了從落后、跟隨到超越的完美蛻變。在標準化方面，現(xiàn)在中國在3GPP等國際標準組織中的話語權是越來越大，國內(nèi)運營商參與的程度也是越來越高。以5G核心專利為例，中國企業(yè)專利占有量達世界總量的30%以上。

以中國聯(lián)通來看，從缺席3GPP，到2010年實現(xiàn)3GPP的第一個立項。目前中國聯(lián)通在3GPP及ITU與5G相關立項超過20個，文稿提交已逾700篇。實際上，“彈性空口”方案就是中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院貢獻給整個5G行業(yè)的寶貴的智慧結晶，而類似的創(chuàng)新并不僅止于此。

李福昌強調(diào)，實現(xiàn)“彈性空口”方案，需要很多的標準化工作。“目前我們正和業(yè)界伙伴一起，推進相關的標準化工作，比如3.5G頻段和2.1G頻段使用靈活的帶寬、FDD MassiveMIMO技術、3.5G帶內(nèi)上行載波聚合、高功率等級終端等等。”

在談到在全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展中如何去貢獻“聯(lián)通力量”時，李福昌表示，過去幾十年來通信技術的發(fā)展歷程來看，移動通信技術一直是技術發(fā)展最快、業(yè)務迭代最為活躍的一門技術學科，基本上是按照10年一代的規(guī)律發(fā)展。從目前來看，下一步我們的重點研究領域主要集中在三個方面：

在共建共享的大背景下，持續(xù)推進“彈性空口”技術的標準化工作、產(chǎn)品推進和應用落地，打造共享、彈性、智能、綠色的5G精品網(wǎng)絡。

緊跟國內(nèi)外研究趨勢，加大對B5G/6G技術的跟蹤和研究力度，特別在一些關鍵技術如太赫茲技術、空天地一體通信技術等等方面形成我國的研究優(yōu)勢。

加強無線技術與IT技術的融合研究，特別是與人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術的協(xié)同和融合研究，逐步實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的智能化。

附：李福昌簡歷

李福昌，1977年8月生，工學博士，現(xiàn)任中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院無線技術研究部副主任、教授級高級工程師，國家知識產(chǎn)權局中國專利審查技術專家，毫米波太赫茲產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟副理事長，2014年起享受國務院政府特殊津貼。主要從事移動通信及固網(wǎng)移動融合等專業(yè)的標準制定、測試驗證、課題研究等工作，曾先后主持、參加了工信部和中國聯(lián)通3G、4G、5G、B5G移動通信系統(tǒng)技關鍵技術和應用方向百余項研究課題，研究成果獲得部級科技進步二等獎3次、三等獎5次、中國聯(lián)通科技創(chuàng)新一等獎5次、二等獎10次等，在國內(nèi)外權威期刊、會議上發(fā)表學術論文60余篇，出版專著1本，授權國家發(fā)明專利16項。

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