首提TDD+ 华为将4G网络带入Gbps时代
2015-08-04
“TurboyourDream!”——华为无线产品线总裁汪涛在“华为TDD+解决方案发布会”上掷地有声地喊出,TDD技术演进:TDD+解决方案,就是给TDD插上“速度和激情”的翅膀,最大化地释放TDD网络的价值。
Turbo,涡轮增压,其作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。假如一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够输出更大的功率。
以我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却并不比1.8L发动机高多少,从而达到“增效降耗”的效果。
“同汽车采用涡轮增压技术原理相似,TDD技术演进采用DMIMO、MassiveMIMO、载波聚合、256QAM等多项技术,实现相对于 TDD的5倍频谱效率,达到xGbps级别的网络体验,帮助运营商应对迅猛增长的数据流量。”汪涛向记者阐释了何谓TDD技术演进。
华为轮值CEO胡厚崑曾说过:“创新是一场马拉松,华为要做的是让它变成长久的竞争力。”显然,提出TDD技术演进概念同时发布解决方案,华为再次通过技术创新,走在了业界前列,将对手甩出几条街。
汪涛则自信地向记者表示:“TDD技术演进是华为创新马拉松长跑中的关键里程碑。TDD技术演进作为TDD的演进技术,是TDD走向5G的必经之路。未来,传统的通信设备提供商都会朝着这一方向前进。”
给TDD装上涡轮增压器
喜欢F1方程式赛车的人应该清楚记得,2014年,F1赛车全面更新为1.6LV6涡轮增压发动机。事隔多年,涡轮增压重返F1赛场,不仅仅是赛车手和观众体验上的升级,更是F1方程式对“增效降耗”的诉求。
对于运营商来说,实现网络的“增效降耗”同样是他们的目标。
面对数据流量的指数级增长,运营商不断地扩容网络,背负上沉重的经济压力。特别是在不久的未来,视频流量将爆发式增长,占到整个网络流量的一半以上,而连接数也会越来越多,从人与人之间的连接,扩展到人与物之间的连接,现有的4G网络无法承载如此大的容量需求。
汪涛讲道,根据华为的统计,包括中国、日本、沙特等在内的区域市场的TDD网络用户流量每年以超过60%的速度增长。以这个数据保守估计,到2020年,TDD网络能够提供的容量和彼时所需容量,至少差7倍。
这也是在LTE标准之后,3GPP提出LTE-A标准的重要原因。作为LTE的演进版本,LTE-A运用载波聚合、上下行多天线增强等技术来进一步提高网络速率,来满足更多的无线通信需求。目前,全球范围内的主流运营商都已经建设或计划建设LTE-A网络。
不过,匮乏的频谱资源是一个不争的事实。考虑到频谱现状,目前较为成熟的是双载波聚合技术。虽然华为已经在英国EE等运营商商用三载波聚合技术,但即使使用3CC,LTE-A网络的理论最高速率也只能达到600Mbps。
毋庸置疑,从4G到5G的演进历程中,运营商仅仅依赖LTE-A网络,来满足持续增长的通信需求和层出不穷的应用需求,是不现实的。
因此,如果把5G的一些革新性技术拿来,提前用到现有的4G网络上不妨为更明智的选择。
汪涛表示:“网络不可能推倒重来。既然F1赛车有涡轮增压,我们认为TDD也能够实现涡轮增压的效能。TDD技术演进就是在TDD基础上,引入 了5G的主流技术,相当于给TDD增加了涡轮增压的功效,一方面更好地满足用户需求,另一方面保护运营商已有投资,将效益最大化。”
技术创新综合体
来看看华为TDD技术演进是如何做到这一点的。
在提升速率方面,TDD技术演进通过多载波聚合、4×4/8×8MIMO、上下行256QAM等技术,可以将单用户速率提升至xGbps级别。
在提升频谱效率方面,TDD技术演进通过高性能大规模基站芯片的设计,将DMIMO、多载波聚合、更高阶调制和MIMO,多用户3D-BF等同时在基站中运用,实现频谱效率和系统容量大幅提升。
软银高级总监北原秀文在TDD技术演进发布会上的演讲中指出,每次技术升级,都要淘汰前一代产品。技术更迭太快,导致了运营商网络投资的浪费。而TDD技术演进则实现了网络的平滑升级。
在网络平滑演进方面,TDD技术演进基于现有4T4R、8T8R等4G技术,通过软件升级和云基站技术,形成超大规模分布式多天线阵列,变干扰为信号,在获得技术增益的同时,对现网改造代价也最小。
在时延方面,TDD技术演进将TDD的网络时延缩短到10毫秒,从而能够提供更多的连接,从而支持即将到来的大规模物联网应用。
“TDD技术演进能够提供超过1Gbps的速度、5倍的频谱效率、低于10ms的时延,从而最大化运营商投资的同时大大提升用户体验,最终最大化TDD产业价值。”汪涛总结说道,TDD技术演进将是网络从4G向5G演进进程中重要的里程碑。
华为制造
2014年,华为首次提出4.5G的概念。华为认为,从4G到5G的演进进程中,LTE仍然还有很大的发展空间,面临至少5年的机会窗。在这个窗口期内需要一种技术承上启下,由此4.5G应运而生。
TDD技术演进正是华为4.5G的一个重要分支,由华为、中国移动共同研究提出。事实上,双方能够走到一起进行共同研发有着相同的诉求——主导 话语权、扩张版图。中国移动希望实现借助TDD网络走向国际化,显然TDD技术演进能够给予其更大的技术支撑;而华为则希望继续引领技术发展潮流,在4G 迈向5G的进程中掌握主动权。
因此,早在2013年9月,中国移动通信集团总裁李跃指示中国移动与华为就“TD-LTE网络架构和技术演进”加强合作。双方针对4G增强和演进范畴的新技术新业务,成立了联合创新团队和项目组,对TD-LTEAdvanced之后的网络架构和技术演进开展战略合作。
2014年1月,中国移动与华为就LTE关键技术和架构的演进发起年度联合创新攻关。2014年5月,中国移动研究院与华为TDD产品线在成都 成立联合创新基地,建立了联合创新平台和项目管理工作机制,针对TD-LTE未来演进和增强技术,开展了系列化的外场试验和预商用验证。
在此后的一年中,华为和中国移动在这一领域取得了一系列领先的研究成果。今年6月,经过双方充分酝酿,中国移动与华为正式就TD-LTE的持续演进首创提出TDD技术演进的概念和路线图。
显然,华为再次走在了业界前列,引导产业研发方向。
和5G长期并存 2016年启动商用
目前,LTE网络已在全球范围内普及,据GSA统计,截止到2015年一季度,已经有393家运营商在138个国家推出了商用LTE网络。
LTE流量增长在不断加速,在日韩等发达市场已占MBB总流量的70%。与此同时,随着无线宽带的连接方式愈发多元化,预计未来数据流量的规模爆发将对运营商网络带来巨大冲击和挑战。
显然,支持更高速率的网络,对运营商有着不可阻挡的诱惑。TDD技术演进一经提出,就获得了全球GTI诸多合作伙伴的广泛认可和积极响应。6月26日,华为与软银签署TDD技术演进合作备忘录,北原秀文表示,将在东京热点流量地区逐步部署TDD技术演进。
奥迪公司奥迪同济联合实验室负责人BauerJuergen表示:“未来的交通需要更好的连接,车辆已经成为重要的移动终端,通信技术的演进和 车联网是互相促进的。奥迪已与华为建立包括TDD技术演进在内的战略合作,相信华为TDD技术演进解决方案能激活更多创新业务,能给车联网产业注入新的活 力。”
据记者了解,除了软银之外,海外更多其他运营商也已经计划尽快导入。
值得一提的是,尽管是作为4G到5G过渡过程中的一种技术存在,汪涛认为,TDD技术演进将持续发展,即使在5G商用之后,TDD技术演进仍将会与5G长期共存。