厚积薄发备战5G,探秘十二五科技成就展

2019-11-16 23:05栏目:通讯产品
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4月15日, “5G技术与测试研讨会”在京召开。会上,海内外运营商、系统厂商、芯片仪表企业以及科研机构共同探讨了5G技术与产业发展问题。大唐电信集团,作为中国3G、4G标准领域的领先者,介绍了其在当前的5G研究进展以及其在5G端到端系统测试验证方面已经具备的能力。

近日召开的第二届世界互联网大会云集了全球最前沿的信息技术及最新颖的业务应用,其中,以5G为代表的下一代移动通信网络技术发展与应用最为瞩目。从运营商到设备厂商再到互联网企业,无一不在畅想5G能够为信息社会带来的改变,人们对5G所能承载的 “互联网+”生活产生了无尽的想象与展望。

近日,“十二五”科技创新成就展在北京举行,遍布基础研究、战略高技术、农业科技、民生科技等十个领域的科技创新成果展,系统地展示了我国科技发展水平,拉近了科学技术与公众的距离。

C114讯 4月18日消息随着5G商用时间年表开始进入倒计时,5G技术研究也进入了深水期。中国在移动通信技术领域曾长期处于模仿和追赶阶段,到5G时代已经逐渐掌握主动权,5G前沿技术方面不断取得重要突破。

当前传统通信业务已达到顶峰并逐渐开始下降,流量业务持续增长,以内容和应用为主的数字化服务进一步催生了网络更新迭代的需求。从全球范围来看,5G俨然已成为万众期待的下一代移动通信标准。经过3G和4G的长期积累,我国无论从政府还是产业层面,都提出了在5G时代引领发展、在国际上获得更大话语权的希望。

当前,5G发展迅速,热点频现。标准制定、技术研究、业务应用规划……各个方面均表明5G已处在发展的关键时期。作为在移动通信标准及技术领域持续领先的企业,大唐对5G也给予了全力的投入,除了积极推进关键技术标准的制定和发展,还以创新理念不断拓展及丰富着5G的业务应用。

在科技部高新展区,通信业“国家队”大唐展出了领先的5G综合验证平台。据介绍,此款5G综合验证平台具有业内首款有源天线系统测试仪、业界规模最大的室外256有源天线,以及业界领先的100MHz带宽宽带传输。该平台可通过灵活配置,全面支撑5G典型应用场景的核心技术验证,包括大规模天线技术(Massive MIMO)、非正交多址PDMA技术以及车联网关键技术等,为5G的标准化和产业化发展提供有力的支撑。

其中,大唐作为民族通信企业的代表,近几年来提出了大规模天线波束赋形、非正交图样分割多址接入、以用户为中心的超密集组网、软件定义的去中心化网络架构、车联网LTE-V等5G核心技术。数据显示,大唐5G相关论文自发表两年多来在谷歌学术被引用233次,很长时间在IEEE Xplore下载量排名前列,其中1篇论文月下载量多次连续排在前30名,多篇论文分别在其发表期刊的月下载量排在前50名。

来自大唐电信集团核心企业大唐移动的副总工程师牛纲在演讲中提到,在大唐看来,这不仅要关注核心技术,抢占产业和技术的制高点;还要解决基础工业存在的差距,实现核心芯片、关键器件、测试仪表、基础软件等方面的同步甚至引领;除此之外,还要关注车联网、物联网、工业互联网、军事应用以及工业控制等领域的同步应用。这三个方面的同步突破才能真正实现“5G全面引领”。

厚积薄发备战5G,探秘十二五科技成就展。一、技术牵引,提前满足5G商用启动需求

当前,我国还处在4G网络不断优化阶段,但纵观全球,各个国家的5G研究已经进入抢跑状态。大唐作为中国3G、4G标准领域的领先者,拥有多年的标准研究和技术开发积累。在十二五期间,大唐充分利用频谱规划能力、智能天线技术、新型波束技术、超密度组网技术以及毫米波技术等多种技术,率先进行了5G研发和布局,在5G多个关键技术领域取得业界领先的成果。

IEEE Xplore是国际科技论文权威数据库,在线文献总数量超过400多万篇,并每月给出下载量排名,该排名是学术研究成果在全球业界受关注程度和影响力的重要标志之一。从排名可以看出,大唐5G研究已得到全球产业界的高度重视。

基于以上理解,大唐在5G核心技术领域、产业关键环节以及重点应用领域进行了抢滩布局。在谈到5G关键技术研究进展的时候,牛纲介绍说,“大规模天线、超密集组网、非正交多址接入、低时延高可靠、高频段通信、灵活频谱共享等关键技术被认为是5G的标志性技术。在以上技术方向中,大唐在前4个方向已经取得重要技术突破,并处于国际领先水平。”

多年来,大唐基于自身关键技术研发优势和基础,在5G关键技术指标方面进行了深入研究。目前大唐能够实现的5G关键技术指标已经完全达到甚至超过了ITU对5G的愿景描述,一旦5G技术得到应用,会给用户带来更好的体验。

大唐认为5G在性能上相比4G会有显着提升,体现在“多、快、高、省”四个方面。“多”是指5G时代将会达到千亿级的物联网终端接入;“快”是指最高速率可达10Gbps,相当于下载一部高清影片只需要2秒的时间;“高”是指面向自动驾驶、远程医疗、智能制造等创新应用,可实现高可靠性操作;“省”则指的是更高的网络能效、更低的建设投入。

大唐积极投身5G测试

在大规模天线技术领域,大唐带领国内高校和企业成功申请了国家863 5G一期5G无线传输技术研发课题,成功研制出业界首台集中式256单元大规模天线。这台业界最大规模的Massive MIMO拥有128独立数字通道,可实现32流以上并行传输。目前大唐已完成了有源天线集成与测试,实现单用户业务联通及波束跟踪。后续,大唐将对相关算法进一步优化,并搭建室外测试环境,充分验证各种用户分布场景,深度挖掘空域覆盖的潜力。

其中,在大规模天线技术领域,大唐始终引领着多天线技术的发展方向,并得到了业界的认可。从3G到4G再到5G,大唐在多天线理论和产业方面具有首屈一指的积累与优势。在5G关键技术研发中,多天线技术进一步发展到大规模天线。大唐带领国内高校和企业成功申请了国家863 5G一期5G无线传输技术研发课题,重点进行大规模天线技术的研究开发和验证。2015年,大唐首家研制出128通道的5G MassiveMIMO样机,标志着大唐在大规模天线领域的领先地位。

大唐在此次成就展中基于5G综合验证平台进行了业界最大规模的Massive MIMO展示,拥有128独立数字通道,可以实现20流数据并行传输,传输速率超过4Gbps;在未来3个月内可升级到32流,传输速率则可以达到6Gbps。相比于4G技术至少有5到10倍的频谱效率提升。这也就意味着信息随心所至、万物触手可及的万物互联时代对人类来说将不再是梦。

5G作为信息化社会的代表性技术,是国家实力的竞争。其实,这种竞争早在3G/4G时代就已经开始。在3G时代,中国提出了具备自主知识产权的标准TD-SCDMA ,这是全球三大3G标准之一;在4G时代,以中国为主导的TDD-LTE进一步成为全球两大4G标准之一,也是通往5G时代的核心技术基础。今年年初,TD-LTE荣获2016年度国家科学技术进步特等奖,许多大唐人作为项目主要完成人名列其中。

在超密集组网技术领域,大唐基于多年商用网络建设的经验,提出了以用户为中心的超密集组网架构和新型干扰管理、新型移动性管理、接入/回传链路联合设计等关键技术。目前,大唐已构建出业界先进的热点和室内密集组网环境,仿真验证了超密集组网的性能增益。后续,大唐将结合大规模集中式MIMO共同构建室内外异构组网环境,进一步检验干扰管理、分布式天线协作传输等关键技术。验证5G新型动态TDD群小区组网架构以及密集组网10G的传输速率。

此外,大唐在2008年便开始率先在业界研究非正交多址接入技术,独立提出了具有自主知识产权、理论基础深厚的图样分割多址接入技术方案。PDMA技术能够普适地应用于5G系统的典型场景,最大限度地利用日益稀缺的频谱资源,提升移动宽带应用的频谱效率和系统容量,以及大连接物联网应用的连接数,降低高要求物联网应用的时延,提升可靠性。PDMA是业界提出最早、技术理论最全面的非正交多址方案,并已被ITU写入新技术趋势报告IMT.trend中,成为5G的重要候选技术之一。

然而,大唐在5G关键技术领域的突破不仅如此。据介绍,在非正交多址接入技术方面,大唐从2008年开始便率先介入了研究,2014年,在业内第一次正式命名了PDMA(Pattern Division Multiple Access,图样分割多址接入)技术。在IMT-2020推进组中,大唐主导了PDMA的专题研究提交了多份文稿,在国际上大获成功,成功被纳入ITU面向5G的新技术趋势报告中。

大唐无疑是TDD标准的标志。据悉,大唐仅3GPP RAN方面即提交文稿3774篇,申请专利超过2000项;在TD-LTE/4G领域共提交超过4000篇文稿,通过率达40%,其中在TD-LTE帧结构和智能天线方面的核心基础专利,奠定了TD-LTE系统的基本框架。

在非正交多址接入技术领域,大唐提出了采用时域、频域、空域、功率域等多维联合编码的创新方案,最大限度地利用日益稀缺的频谱资源,提升移动宽带应用的频谱效率和系统容量。目前,大唐已完成了相关的功能验证,该技术可使多用户的接入能力提升3倍、上行频谱效率提升100%

在超密集组网技术领域,LTE-Hi小基站密集组网技术已成为5G研究的重要方向。大唐早在2012年就提前启动3.5GHz频段LTE-Hi小基站的研究,2013年率先完成样机开发,2014年独家发布动态TDD、U/C分离等特色技术,引领了小基站的未来热点应用。在5G 超密集组网研究中,大唐提出了以用户为中心的超密集组网架构和新型干扰管理、新型移动性管理、接入/回传链路联合设计等关键技术,并仿真验证了超密集组网的性能增益。

大唐在5G关键技术领域的种种突破,将对我国实现“3G突破、4G同步、5G引领”的战略目标起到重要推动作用。在大唐看来,中国从未像今天距离主导国际移动通信发展如此之近。以科技创新为灵魂的大唐深感肩负责任的重大。在下一个五年、甚至再下一个五年,大唐会继续将研发作为投入重点,努力推动科技成果转化,助力我国移动通信产业走向国际前端。 365bet体育在线投注 1

而且,大唐早已开始备战5G时代竞争,2011年启动了5G关键技术研究与储备,是国内5G技术标准推进组织IMT-2020的核心成员,牵头多个5G关键技术方向的研究与标准化推进工作。大唐一方面在标准研究领域继续贡献力量,另一方面积极参加国家组织的测试。

在低延时高可靠技术领域,大唐主要通过车联网技术的开发积极推进产业的发展。据牛纲介绍,大唐最早在业界提出LTE-V概念和技术方案,2015年已完成基于LTE-V试验样机的实际道路测试,并且是目前为止业界唯一一家提供社会道路环境车路协同系统实景演示的企业。2016-2017年,大唐将继续开展基于芯片的车联网通信终端开发与测试,以及预商用车联网通信终端、应用的开发与测试。拓展面向自动驾驶的5G创新应用,达到低时延高可靠的目标。

除上述几个5G关键技术领域之外,大唐还在低延时高可靠技术领域取得了有利进展,并已着手推动该技术在现实生活中的应用开发。大唐作为国内移动通信领域的领军企业,聚焦5G优势技术已经完成核心技术的积累,后续大唐将积极把这些技术成果融入我国的5G技术提案中,为我国在5G全面引领提供关键支撑。

365bet体育在线投注,在IMT-2020推进组的组织实施下,中国启动了5G技术研发试验,分三期开展。去年9月,大唐宣布顺利完成第一阶段无线部分和网络部分的所有测试,重点进行了大规模天线、新型多址接入、超密集组网等技术测试。其中超密集组网场景只有大唐一家测试,也是国内已经构建的唯一的一套试验环境,充分验证了5G对超高流量密度的支持能力。大唐5G研究的厚积薄发,得到了充分展现。

除此之外,牛纲还提到,随着5G技术在系统设备侧的研究推进,大唐还在加紧研发5G终端模拟器,全面模拟终端功能,协助5G系统设备进行全方位调测。大唐新的5G终端模拟器采用ACTA机箱,配备8天线,支持128*8的MIMO模式。先期可以支持6GHz以下的全频段、至少500MHz的处理带宽以及1000个以上用户的同时激活和接入,基本可以涵盖当前5G典型技术的验证。后续,该模拟器可通过扩充板卡模块来支持不断更新的5G技术以及更多用户的模拟,开展更全面的技术指标验证。

二、丰富业务应用,借5G东风开启万物互联时代

目前大唐积极开展5G技术研发试验第二阶段测试,并领先建设了5G外场试验环境,支撑位于北京怀柔的全球最大的5G试验网建设。

大唐早在2011年便率先启动了5G技术预研,全面开展5G技术场景和需求、5G愿景和关键能力、5G潜在关键技术研究。2013年,大唐发布了《5G白皮书》,提出了“演进、融合、创新”的技术路线,还指出了5G关键能力指标和取值。这些指标被国际电信联盟采纳为5G愿景和框架建议书中的技术指标,形成国际共识。2015年,大唐发布了《建设安全可信的网络空间》的5G网络安全白皮书,进一步展示了大唐持续致力于信息通信产业发展的最新成果。目前,大唐不仅取得了5G关键技术的重大突破,还积极参与了主要5G行业组织和联盟。未来,大唐将继续聚焦5G核心技术的研发与积累,携手产业界联合创新,共同推进5G的标准化和产业化进程。 365bet体育在线投注 2

2015年,5G明确了应用场景和关键指标要求,关键技术逐步收敛,标准化和商用时间表基本明确,全球已经形成5G研究的高潮与合力,形成了高效开放的研究组织和项目。大唐将5G作为未来战略发展的核心目标,集中最优势的研发力量投入5G研究与设备开发,在技术研究、产业推动、业务应用方向全面布局。其中在业务应用方向,大唐将充分考虑未来的产业化衔接,在完成技术验证的基础上,全面推动5G技术在各个领域的应用。

“大唐已经完成室外定点速率、移动拉远及4G/5G覆盖对比、宏微基站切换等测试场景,为5G的系统方案设计和标准推进提供验证和支撑。测试中,核心网采用统一的虚拟化云平台,可以满足5G的多样化场景,支持核心网功能及本地化业务的部署。”大唐移动5G专家说。

5G的大规模天线技术(Massive MIMO)为无人机的操控提供了无处不在的承载网络。借助5G低时延、高可靠的技术特性,大唐实现了无人机的精密远程操控。毫秒级的时延、超过99.9999%的高可靠性,使得用户可以通过手势精确控制无人机的起飞、降落、转向、悬停;通过佩戴虚拟现实头盔,用户还可以用眼睛控制无人飞机上摄像头的角度。此外,5G还具备高速率、大带宽的特点,无人飞机拍摄的全息影像数据可以实时回传到地面,使用户可以享有立体360度的浸入式感受。

力推5G与产业结合

同时,大唐在国内率先提出利用LTE-V技术作为支持未来汽车智能化、网联化的关键技术,来满足未来V2X应用乃至自动驾驶的需求。2014年6月,大唐成功研制出全球第一台LTE-V车联网设备,可支持车联网V2X自组织通信,并具有核心自主知识产权。2015年4月,在南京亚太智能交通论坛期间,大唐进行了基于LTE-V技术的车联网应用系统社会道路实景演示,展示了包含9辆车和3个路测节点的智能交通应用。大唐是目前为止业界唯一一家提供社会道路环境车路协同系统实景演示的企业。目前,大唐电信集团正在加速推进V2X产业化进程,积极参与国内V2X示范建设工作,联合产业链各方,推动开展V2X示范应用和规模试验,拓展面向自动驾驶的5G创新应用,达到低时延高可靠的目标。

业界普遍认为,5G技术是移动通信技术的一次变革,不仅体现在技术方面拥有大量革命性的创新,在应用方面也将突破通信的范畴,成为万物互联信息化社会的关键网络承载。展望未来,无人驾驶汽车、工业物联网、VR/AR等创新应用,都离不开5G网络的支撑。

未来,大唐将基于关键技术的创新,不断推动5G标准化的形成,5G产品的成熟,促进5G产业的良性发展。 365bet体育在线投注 3

作为一家技术研发型企业,大唐已经认识到这一点。大唐移动5G专家对C114表示,大唐当前研究的5G技术,就包括了车联网等行业性技术,2016年下半年,大唐发布了业内首款基于LTE-V技术的车联网芯片级预商用产品。今年年初,大唐举办了5G/LTE-V 技术研讨会,与产业界对5G和车联网技术的结合进行了深入探讨。

在怀柔测试外场,大唐还启动了大唐5G产业合作伙伴计划,联合中国科学院、高通、英特尔、是德科技、中国汽车工程研究院等产业链多环节合作伙伴,积极构建终端、芯片、网络、业务应用、测试仪表等5G产业生态圈,打造5G产业国际联盟,推进5G产业的快速成熟和快速部署,抢占5G产业发展的战略制高点。

其实,早在3G/4G时代大唐就是产业化的积极推动者,成立了TD产业联盟、免费释放核心知识产权;进入4G时代,大唐进一步采取融合发展的策略,通过吸收国际巨头的方案,融入到TD-LTE产业中,让来自全球的同行分享创新成果,合力推动民族通信产业的升级换代。在5G时代,大唐进一步联合通信业之外的合作伙伴,也是顺理成章。

万物互联时代对各行各业都带来了巨大的机遇和挑战,5G技术需要不断迈向新高度,不断和产业深化合作,成为产业运行的信息基础设施。大唐作为民族通信业的主要厂商之一,责无旁贷推进5G技术研究和产业化进程,推动中国成为5G时代的引领者,让5G技术成为经济发展与转型升级的助推器。

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