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3GPP启动5G NR频谱共享研究

2017年3月的第二周对5G全球标准化(称为5G New Radio 或5G NR)来说是至关重要的一周。3GPP就5G加速进度达成共识,最早将于2019年进行基于3GPP的大规模测试和部署,这无疑是一个重大消息。这一进展着实令人振奋,表明行业已经聚集起来,通过合作实现尽早部署5G强化移动宽带这一共同目标,同时保证向前兼容,实现更广泛的5G愿景。

3GPP会议还有其他重要的成果,其中包括一个特别有意义进行进一步阐述的议题:5G NR在非授权频谱(包括授权辅助和独立工作模式在内)环境运行的新研究。这一研究题目是3GPP对关键技术进行标准化流程的首要步骤。值得一提的是,这是3GPP首次对蜂窝技术单独在非授权频谱环境中运行的发展情况进行研究。另外一个重要之处在于,3GPP批准研究的非授权频谱范围非常广泛,一直到60GHz(亦称mmWave)。从2018年初开始,Qualcomm将与其他伙伴合作共同开展研究。

为什么这个议题如此重要?因为如果所有频谱类型,特别是非授权频谱都得到应用,5GNR将会在全球得到更广泛、更快的扩散。这样,5G能够支持更多的使用和部署模式,以便让更多机构能够在更广泛的5G生态系统中享受5G带来的优势。在独立式状态下使用的非授权频谱能够实现更广泛、多样的新部署场景,例如在局域网中的密集部署,即所谓的用于企业的私有IoT网络或行业IoT(在3GPP项目描述中被明确提出)、社区网络和中立主机部署(一个部署可服务多个运营商)。此类私有IoT网络的部署实例包括工厂、港口、矿山、仓库和智能建筑。利用授权频谱辅助非授权频谱的使用,将帮助移动运营商聚合更多频谱,以提供极端带宽和更多容量(图1)。换言之,如果5G使用非授权频谱,消费者会享受到更快、更好的宽带。

图1:非授权频谱对实现广泛部署很有价值

将蜂窝技术扩展进入非授权频谱并非一蹴而就。这些新技术的发展就如很多突破性的概念一样,都经历了大量辛勤工作和许多创新。我记得四年前在我们的实验室里讨论将蜂窝LTE技术引入非授权频谱,后来发展成为我们在2013年11月的年度金融会议以及2013年12月3GPP全会上介绍的概念。

一个新技术带来的好点子常会扩展成为许多理念,而这项技术家族中的首要成员被称为LTE-U。LTE-U将非授权频谱聚合到授权频谱下的“基石”渠道,重在为消费者提供更快的下载速度,这在当时是革命性的概念,我们通过辛勤努力使之成为现实,尤其证明LTE能够平等地与WiFi共享非授权频谱。我们的努力已获得成果。3月,美国联邦通讯委员会(FCC)宣布已经签发了LTE-U设备的首个批准文件。同一天,美国T-Mobile宣布正在部署LTE-U,并计划在今年春季向消费者推广。

该技术家族的下一位成员被称为授权辅助接入(LAA)。它也使用了授权频谱中的“基石”渠道,但它为LTE增加了新功能,以实现全面的全球部署,如“先听后说”。3GPP在2014年率先研究了LAA,其标准于2016年初得以确定。通过使用LAA,更多的全球运营商可以为消费者提供达到千兆速度的LTE,最近的实例就是沃达丰在土耳其提供成熟的LAA商业网络。

该技术家族最后的成员是MulteFire,它或许是最具影响力的技术。MulteFire与LTE-U和LAA不同,它可以让无法访问授权频谱的实体也能得到LTE技术和生态系统带来的好处。为了实现这一点,LTE需要在独立式基础上通过非授权频谱运行。换言之,不需要借助授权频谱的“基石”渠道。我们在2015年6月宣布这一概念, MulteFire Alliance在今年早些时候确定了MulteFire1.0规格。

1月在巴塞罗那举行的世界移动大会是我们的又一个里程碑,我们在会上演示了使用多个小基站在OTA MulteFire网络实现无缝移动。由于MulteFire能够在与WiFi共享的5GHz非授权频谱中运行,我们在圣地亚哥工作区周围行驶的移动货车上安装的MulteFire设备,能够与其他活跃、独立的商业WiFi接入点很好地协同。非授权频谱的无缝移动性确实是一项突破性成就,展示了不断扩大的蜂窝技术在新应用实例和新频谱类型下的潜力。

让我们回到3月突破性的那一周,即3GPP批准了5G NR在非授权频谱方面的研究,包括授权频谱的“基石”(5G LAA版本)和独立式非授权频谱(5G MulteFire 版本)。换言之,未授权频谱的NR,包括LAA和MulteFire,将成为5G演进的途径。该研究将最终推动3GPP在未来的发布中拓展5G的更多功能,成为5G NR频谱共享(或简称NR-SS)愿景的一部分。我们还有更多工作要做,但我们将认真确保5G NR能够支持所有频谱类型,包括NR-SS推动下令人兴奋的新频谱共享模式,让更广泛的生态系统享受到5G的好处。

图2: 5G NR将从根本上支持各类不同的频谱类型和频段

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