5G的空口設(shè)計(jì)的需求與挑戰(zhàn)與關(guān)鍵技術(shù)詳細(xì)說明

　　長江后浪推前浪，4G建設(shè)方興未艾，5G 的討論已如火如荼。其中，空口技術(shù)作為移動(dòng)通信王冠上的明珠，是每一代移動(dòng)通信區(qū)別的最顯著標(biāo)志，也是“百花齊放、百家爭鳴”演繹得最淋漓盡致的領(lǐng)域。隨著3GPP 5G 標(biāo)準(zhǔn)的啟動(dòng)，5G 的天空已逐漸云開霧散，候選技術(shù)的璀璨星光已經(jīng)讓我們目眩神迷，而華為提出的5G 系列化新空口技術(shù)，無疑是其中最閃亮的幾顆星星。

　　5G空口設(shè)計(jì)需求與挑戰(zhàn)

　　需求定義如同燈塔，牽引著5G的研究目標(biāo)和方向。ITU-R已于2015年6月定義了未來5G的3大類應(yīng)用場景，分別是增強(qiáng)型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、海量連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和超高可靠性與超低時(shí)延業(yè)務(wù)，并從吞吐率、時(shí)延、連接密度和頻譜效率提升等8個(gè)維度定義了對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的能力要求。結(jié)合業(yè)界近年來對(duì)5G應(yīng)用場景的討論可以看出，未來5G業(yè)務(wù)將呈現(xiàn)3個(gè)特點(diǎn)，而這3大特點(diǎn)也對(duì)空口設(shè)計(jì)提出了不同的要求： 1）多樣性 4G和前代移動(dòng)通信主要聚焦于人與人之間的通信，即移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，而5G除了進(jìn)一步增強(qiáng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之外，還需要使能物聯(lián)網(wǎng)。5G時(shí)代的業(yè)務(wù)將空前繁榮，無論是遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控要求的ms級(jí)時(shí)延，VR/AR和超高清視頻要求的Gb/s級(jí)帶寬，亦或是每平方公里上百萬連接數(shù)要求的廣覆蓋、低功耗物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)空口的設(shè)計(jì)要求差別巨大，甚至可以說是南轅北轍。目前來看，5G必須引入革命性的新空口以滿足多樣性的極致業(yè)務(wù)需求，這在業(yè)界已達(dá)成共識(shí)。 2）長尾性 5G將擴(kuò)展移動(dòng)通信的邊界，擁抱垂直行業(yè)并成為其效率提升的助推器。但是相比移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，垂直行業(yè)的需求千差萬別。同時(shí)，每個(gè)行業(yè)所能貢獻(xiàn)的收入也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，是一個(gè)典型的長尾市場。這種長尾性決定了在空口設(shè)計(jì)時(shí)，不可能為每一類行業(yè)需求定制一個(gè)空口，而是需要在統(tǒng)一的空口框架下，使用不同的參數(shù)配置來適配長尾化的垂直行業(yè)需求。 3）不確定性未來總是超越我們的想象，過去太多短視的預(yù)測總是被不期而至的潮流碾壓得粉碎，我們必須承認(rèn)，未來的4～5年會(huì)有太多的不確定性，新的無法被預(yù)測的業(yè)務(wù)可能隨著某一次技術(shù)革新而野蠻生長。德魯克曾說過“預(yù)測未來的最好方式就是去創(chuàng)造它”，因此，我們既要考慮業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)，又要兼顧技術(shù)的適當(dāng)超前，以應(yīng)對(duì)未來業(yè)務(wù)的不確定性。正如孔子所言，“取乎其上，得乎其中；取乎其中，得乎其下；取乎其下，則無所得矣”。 4）需要考慮統(tǒng)一的新空口綜上所述，為了應(yīng)對(duì)未來5G業(yè)務(wù)的多樣性、長尾性和不確定性，需要考慮統(tǒng)一的新空口，以極大的靈活性適配各類業(yè)務(wù)，并且面向未來。此外，追求更高的頻譜效率始終是空口設(shè)計(jì)孜孜以求的目標(biāo)，其對(duì)于降低運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)部署的成本以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和繁榮都至關(guān)重要。