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美国高通副总裁:5G之旅已起航

由我国IMT-2020(5G)推进组联合欧盟5G PPP、韩国5G论坛、日本5GMF和美国5G Americas共同主办的第一届全球5G大会(Global 5G Event)于2016年5月31日至6月1日在北京举行。本次大会是上述中欧美日韩5G组织2015年10月签署多方合作备忘录(MoU)之后联合主办的第一次全球5G大会。大会以“构建5G技术生态”为主题,全面展示全球5G最新研发进展,探讨5G发展核心关键问题,推动5G领域国际交流与合作,引导全球统一5G技术标准形成,促进全球5G产业及应用发展。

Qualcomm研发高级副总裁Edward Tiedemann 博士

Qualcomm研发高级副总裁Edward Tiedemann 博士出席大会并发表了题为5G之旅已起航:进展、愿景和技术的演讲。以下是演讲实录:

非常高兴再一次来到北京参加全球第一次5G峰会。我本来叫做一个5G之旅,我们5G之旅已经启航了。我们在3GPP 3月份已经开始了相关工作。在过去的几年,在行业层面也进行了很多的讨论。三年之前问了这样一个问题,我们是不是需要5G?5G是什么?然后现在我们这个问题已经发生了改变,已经考虑了一些背后的问题,召开了一些前期的准备会,所以整个行业都在谈论这个问题。因此,我们已经开始了我们的5G之旅。

在这里呢,我放了一张图片。它是一个龙船,这也是我从中国进口的一个油画。也就是说作为一个行业,我们要一起划船,特别是在3GPP这个框架内。在3GPP我们有一千多人参加到RAN这个小组当中,上一周就有800多人来参加,是参加了一个在南京的会议。包括像物理层等等一些工作,下面我们继续。

首先,我先给大家介绍一下服务要求,还有相关的能力。

在这里我想先回顾一下历史。在20年之前,我们讨论了3G,包括像语音,还有电路交换的数据。那么我们当时就在想,互联网是怎样?后来我们发现这确实是关于互联网的,然后我们就创造了HSPA,LTE是有关于移动宽带。至此之后就开始关注于LTE移动宽带,而且也出台了很多的用例。比如说D2D汽车之间的通信,还有物联网,我们还有很多的技术。比如像可视化,还有像回传、前传,还有很多关键任务通信、关键技术,这使得我们更加真正关注于下一代的5G网络。

这张幻灯片可能大家已经非常熟悉了,是来自于ITU的一个图表,是有关于IMT的愿景,在这里不再详谈,只想要强调一些技术的点,比如说大规模的通信,机器通信,还有低时延的通信等等。在此之前,我想要谈论一下频谱,传统意义上来看,全世界都非常关注于已经获得认可的或者说许可的这个频谱。在过去的几年当中,我们讨论了很多未许可的频谱。

现在在3GPP,我们已经有了未许可R13,我们一方面使用这个许可的频谱,一方面我们也使用未许可的频谱。现在在其他的小组和组织也是在关注这些方面的能力,这样才能够提供更好的机遇,来实现一些场景。特别是在有多运营商的情况下,无法实现的一些情况。

但是由于我们没有频谱,因此有些地区,有些政府还有一些监管机构,他们都是在寻找一些更具有创新性的方式来获取频谱,我们就把它叫做共享频谱,比如说现在在美国就有这样一个频谱,它是3.5到3.7GHz。在这个频谱已经有现有的用户,比如说政府还有其他的用户,是某一个特别的地区,比如说这个地区可能不能够用,但是现在正在做这些变化,可能之后会进行进一步的分割。

因此,这里有很多的一些内容。这里也有很多有趣的一些频段。也许美国会有机会,是在600MHz,我们已经做了几年,就是希望能够把广播转移出去,然后用于蜂窝网络。如果说能够成功的话,我们就可以完成一个非常复杂系统。大概在2020年的时候,可能会完成,真正地试用起来,用于5G的系统。

下面就给大家介绍一下技术方面的一些问题。很多的人都在谈论调制、多接入的问题,是什么意思呢?比如说对于5G意味着什么呢?还有像高通、OFDMA都在讨论。

我们认为对于大多数的接入来说,OFDMA是非常好的,是可扩展的,也有很多的带宽,它也有整个完整的频谱段,它是完全可以进行改变的,也可以用于MIMO,很多的人都提到这个问题,这是可以用于很多种类的滤波。

这里我们也谈到了一个移动宽带的用例或者说它的接入技术。但是还有一些例子,比如说像超低时延的通信,还有可靠性。关于机器通信。对于接入技术,我们把它叫做RSMA,它就像CDMA一样。你不需要进行协调,你不需要去让它们能够同时,因此只需要低功率的设备就可以了。

下面我们看一下如何把这些都组成起来,这也是大家谈论很多关键的因素。首先我们先看一下水平的方向,这个水平是代表时间。最左边就是这个可扩展的数字,如果我们想要有灵活度,想要有可扩展性的话,我们就需要有这样一个空白的新框架。我觉得我们在这里是可以做的,因为它是一个时间段。然后你可以把新的技术,新的能力加入进来,用于未来的无线通信。

这里也有一个可扩展的TTI,或者说有些间隔。因此,就会有很多这种时间间隔的帧结构,使得我们能够进行优化。

此外,我们也可以把不同的TDD的通信,还有各种通信都融合起来,在最后一张幻灯片呢,我也会再详细地介绍这种通信方式。

在这个黄色的部分,就右侧这个部分,它是一直通向最顶点的,有这个大的带宽,我们也进行了编码,它对于EFT的通信影响也最小,而且也是低时延的通信。

此外我们想要处理的一个问题,现在我所展示的,这个也是我们正在做的,就向3GPP提交了提案。在这个幻灯片介绍一种自给自足的TDD帧结构,特别在TDD这个例子当中,我们向UE发送一个信号,那我们就需要一个反馈,然后它会有这样一个上行的链路来传输。

现在的概念就是把一个帧结构既放在下行,也放在上行,我们要做的就是快速地在最后把数据做一个反转。这里有一些好处,因为现在所有的东西都是包含在自己所在的这个结构当中。

第二点,你就可以在上行有这种参考的信号。然后在下行做下一次的传输,可能我说的这个有点多。下面我们看一下纠错编码。之后我就不会再讲这么技术了。

我想现在已经在3GPP里开始了很多纠错编码的技术,还有很多用例的问题,有很多的需求需要我们去应对,比如说有很短的控制块来规划通信。另外还有无线电用例,视频用例,可能未来会有3D。

在过去的几年当中,这也是我们做了很多的工作,我们也在转向多元LDPC的编码,这只是很多图片当中的一个,大家可能需要五、六页的篇幅才能列举出3GPP的贡献,这个给大家传递一个基本的信息。我们想要向大家展现LDPC在很多领域都比Turbo更好的,LDPC是更容易实现的,可以提供更高数据的速率。我们设备都会带来很多的流量,这些都是需要我们进行解码的。LDPC的编码是要更加简单的。

LDPC的这个编码是更容易进行解码的。另外还有其他的一些编码,比如说这个卷积码,这里也有很多组块的连接。现在我们不太清楚的是Polar的这个编码,如何将Polar应用到5G的设计当中,因为有很多的组块需要运行。因此在这里我们一定要非常得谨慎,要关注这些编码的需求。比如说看一下数据量是多少,多么复杂。还有是否能够有效地完成我们的运行目标,当然还有外部好处的一些编码等等。

在这里我想谈另外一点,这一点与我们的这种移动性管理是有关的,在CDMA方面,我们认识到它有一个弱点,就是有一个在控制方面有一个自我的边界,有的时候在控制方面都会出现问题,因此你就会需要花很多的时间来思考。在这里我们是希望有这样一个概念,就是能够有这样一个集群。我们现在考虑的是希望有一个集群,它是围绕在这个用户周围的,这样的话用户端并不是直接连接到其中一个,实际上它是连接到很多小区的。也就是说从基础设施方面需要调整我的集群,这样用户端就可以接入多个小区了。

现在我们有很多、很大量的天线,现在问题是如何才能够处理这些管理方面的问题。因为有的时候你不可能去关闭这个联系。可能有时候是这种毫米波,你要设置一些非常窄的方式。所以我们可能会考虑给予用户的信息有一个专用的渠道,可能这样的话会更合适一点。

用户设备基本上偶然的会发出这样的信息,就是我希望系统信息,我们需要提供这样的信息来把它放在我们下行链路上的波形中,来传输系统开销。

因此我很快地介绍一下这个毫米波的问题。这里涉及到很多带宽,很高的数据速率。但是它还孕育着很多挑战,比如说传播问题,室内或室外传播的问题。还有其他的挑战,那就是元器件效率的问题,芯片的处理能力,这是一个问题,我们必须在设备上解决功率问题。还要考虑如果使用这样的设备,需要它和低频段的基站进行互通,也就是毫米波波段和低频进行互联互通。我们这样就会减低我们低频段基站的工作压力。

我想高通是首次引入这个毫米波概念的公司。802.11ad技术是高通首先推出的,在这里显示的是左侧是一个32个网源的结构,可以把它内置到电话中。

我们做的其他工作是想从根本上了解毫米波的工作原理,我们要设置一个设备。左边是一个用户设备的测试装置。右边是128网源的天线。在这里我想放一段视频,并且以此视频作为我演讲的结束。

在这里我们有四个不同的天线,可以看到这个电子的装置也蕴藏在其中,这四个天线是各自独立的。并且也可以互联。我们用几分钟的时间给大家播放一段视频,其中包括天线,还有所选定的波束,利用最好的一个波进行传输。

在这个测试中有两个小区,我们在这两个小区间进行切换,我们有一个移动的装置来分析,通过窗口时候的信号强度,你会观察到,通过反射这个信号得以传播出去。

在这里我想感谢各位,我的用时已经用完,我想讲一下室外毫米波传播的测量。那么在毫米波方面存在一个衍射的问题,我在这里就不一一讲了,非常感谢!
来源:CNII网
时间:2016-06-01

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