這次上海移動通訊展上（MWC），第五代移動通信技術(shù)5G展示了很多重大突破：高通攜手中移動演示最新的5G NR新空口技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)千兆比特的速度，而且可以通過新的幀架構(gòu)（將上下行信號放在了同一個(gè)約1ms的幀中，迅速反饋）實(shí)現(xiàn)非常低的毫秒級的延時(shí)，在sub-6GHz上對3GPP關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證；華為、中興、大唐電信分別展示了3D MIMO的128天線（大唐電信可以實(shí)現(xiàn)256天線陣列）的5G基站對3GPP另一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證；聯(lián)通攜手英特爾展示了基于x86核心網(wǎng)絡(luò)與Wigig的5G虛擬化基站。。。
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圖題：高通攜手中國移動展示了5G新空口原型機(jī)（視頻），在Sub-6GHz上對3GPP關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，包括數(shù)千兆比特速率與毫秒級時(shí)延
圖題：高通展示的3GPP 5G新空口（NR，new radio）技術(shù)，在幀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了大的變化，將上下行放入同一個(gè)約1ms的幀中，以實(shí)現(xiàn)極低的毫秒級延時(shí)。
圖題：在年初的西班牙MWC上，高通展示了毫米波的5G NR原型；這次在上海MWC上，高通攜手中移動展示了3.5GHz的5G NR原型。后面這一頻段，被業(yè)界高度猜測會成為中國5G的主要頻段之一。
圖題：華為、大唐、中興都展示了128天線的3D-MIMO基站樣機(jī)。3D-MIMO也是3GPP的關(guān)鍵技術(shù)之一，此次上海MWC被很多廠商驗(yàn)證。
圖題：聯(lián)通攜手華為展示了5G massive MIMO測試
圖題：聯(lián)通攜手英特爾，展示了5G虛擬化基站。采用了英特爾的核心網(wǎng)架構(gòu)與WiGig技術(shù)。XuMesmc
5G手機(jī)將有16根天線，終端設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)有哪些？
如前描述，一個(gè)一個(gè)的技術(shù)難題正在解決，5G如約向我們走來。2018年3GPP關(guān)于5G的規(guī)范就會陸續(xù)出臺，隨之商用的終端芯片也會面市，再隨之，手機(jī)廠商就要開始設(shè)計(jì)5G手機(jī)了。并且，最重要的是，5G時(shí)代的終端，除了手機(jī)，還會有大量的形態(tài)：有的終端需要數(shù)千兆比特的高速、有的終端需要低至1毫秒的延時(shí)、有的終端需要能支持10年的電池續(xù)航，那時(shí)，真正會是萬物互聯(lián)的爆發(fā)。。。。除了上面說的，5G還有哪些關(guān)鍵性技術(shù)待驗(yàn)證？各種關(guān)于5G的頻段如何規(guī)劃？另一個(gè)可能是大家最關(guān)心的事：5G手機(jī)可能會需要4-16根天線，終端設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)有哪些？XuMesmc
為此，本刊專訪了Qualcomm Technologies研發(fā)高級副總裁Durga Malladi，他在專門負(fù)責(zé)5G技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，并參與了3GPP的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，他對上面的這些問題一一進(jìn)行解答。XuMesmc
問：請您先解釋一下，這次演示的5G NR新空口的意義。
Durga Malladi：高通本次推出的原型系統(tǒng)和試驗(yàn)平臺，主要是針對3GPP所定義的關(guān)于5GNR。NR指的是New Radio，這不是Qualcomm自己的命名，而是3GPP的命名。我們希望通過使用這個(gè)原型對我們的5G技術(shù)進(jìn)行測試，并希望可以影響到3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化工作和進(jìn)程。同時(shí)，我們在打造這個(gè)原型的時(shí)候也將5G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的許多因素考慮在內(nèi)，也就是說，我們期望隨著時(shí)間的推移，我們原型將具有互操作性從而適用于不同的供應(yīng)商。目前，很多公司在做5G演示的時(shí)候往往是自行開發(fā)基站和終端以保證其互操作性。對我們來講，我們希望能夠打造出適用于所有公司的產(chǎn)品，它將允許運(yùn)營商測試技術(shù)并支持互操作性。XuMesmc
我們之所以在技術(shù)發(fā)展的早期就推出原型系統(tǒng)，是希望能夠?qū)﹃P(guān)鍵的3GPP NR技術(shù)都進(jìn)行真正測試。比如說，5G有望實(shí)現(xiàn)高達(dá)每秒數(shù)千兆比特的數(shù)據(jù)速率和低至1毫秒的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。這些都是很具挑戰(zhàn)性的要求。我們可能在設(shè)計(jì)以及技術(shù)模擬和分析的過程中，這些要求在紙面上都是可行的，但要真正證明技術(shù)的可行性，我們需要打造出原型，通過實(shí)際操作看到底能不能行。這次我們推出的6GHz以下5G原型，確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)速率和非常低的時(shí)延。所以說，我們正在測試尚處于發(fā)展當(dāng)中的多項(xiàng)前沿技術(shù)。XuMesmc
問：1毫秒延時(shí)的應(yīng)用場景有哪些？就車聯(lián)網(wǎng)安全這塊而言，您認(rèn)為目前時(shí)延大約在20至30毫秒的4G連接是否能滿足汽車對于安全性的要求呢？
Durga Malladi：在我看來，目前的4G連接可以滿足部分車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。根據(jù)目前的協(xié)議，汽車安全信息的傳輸間隔是100毫秒，現(xiàn)在的4G連接完全有能力實(shí)現(xiàn)這樣的傳輸間隔。假設(shè)道路上前車臨時(shí)剎車，就會以100毫秒為間隔向后車發(fā)出警告信息，考慮到現(xiàn)在的汽車都是有人駕駛，車輛之間間隔較遠(yuǎn)，所以實(shí)際上4G是可能滿足傳輸安全性信息的所需的網(wǎng)絡(luò)要求的。但這只是現(xiàn)今的情況，在幾年以后，路上可能多數(shù)是無人駕駛的車輛，車與車的間距可能更短，這種情況下如果再以100毫秒間隔發(fā)送汽車安全信息，這可能就會造成交通事故。因此，我們需要用5G實(shí)現(xiàn)更低時(shí)延。XuMesmc
我想強(qiáng)調(diào)的是，我們在規(guī)劃5G的時(shí)候需要把目光放得更長遠(yuǎn)。5G是面向未來20年的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，我們甚至不知道未來20年中會出現(xiàn)什么樣的應(yīng)用和用例。因此，我們要具有前瞻性，打造出可以適用于未來的先進(jìn)技術(shù)。XuMesmc
問：高通在MWC的時(shí)候，已演示了基于毫米波的5G基站與終端原型，半年過去，請談?wù)勥@個(gè)技術(shù)目前的面向商用準(zhǔn)備情況？以及終端設(shè)計(jì)將面臨的挑戰(zhàn)？
Durga Malladi：我們談到毫米波通常是指在28GHz以上頻段的我們就稱之為毫米波技術(shù)。那么在這么高的頻段上，移動傳輸會面臨非常大的挑戰(zhàn)。從我們的毫米波技術(shù)演示上，大家可以看到我們是運(yùn)用了大量的天線技術(shù)，基站側(cè)用了128根天線，在終端側(cè)用了16根天線。同時(shí)，我們還采用了非常先進(jìn)的波束成型技術(shù)。所謂波束成型技術(shù)，其中一個(gè)用例就是，未來你拿著一部5G終端，當(dāng)你移動的時(shí)候，這個(gè)技術(shù)能夠非常精準(zhǔn)地跟蹤你，保證你的連接不中斷。所以這個(gè)技術(shù)解決了毫米波在移動性上的一個(gè)挑戰(zhàn)，這將帶來非常好的體驗(yàn)。XuMesmc
在我們對毫米波技術(shù)進(jìn)行測試的過程中，我們致力于保證在用戶終端移動的情況下依然能夠保持連接。即使是在非視距的環(huán)境中，也就是基站和用戶之間不存在任何視距元素，我們的毫米波技術(shù)可以利用樓宇或周圍環(huán)境物的反射，始終保持基站與終端之間鏈路的連接。我們認(rèn)為，使用波束成型技術(shù)和具備在非視距條件下保持連接的能力是發(fā)展毫米波技術(shù)的關(guān)鍵，這也是我們在整個(gè)毫米波演示上所克服的一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。XuMesmc
問：到目前為止，例如 28GHz以及最新發(fā)布的6GHz以下新空口原型，除了已經(jīng)和Qualcomm自己的基站做過互操作性測試之外，有沒有和第三方基站做過互操作性測試？
Durga Malladi：現(xiàn)在我們的5G原型還沒有和其它基站做過互操作性的測試，但是我們之前就宣布將有這樣的計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)它。我們的創(chuàng)新要建立在3GPP標(biāo)準(zhǔn)建立的基礎(chǔ)之上，而這個(gè)規(guī)范要在2018年才會完成。它的建立是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，我們已經(jīng)開始參與建立這些規(guī)范。在這個(gè)過程中，我們的技術(shù)也會不斷地成熟。隨之也會有更多的基站會符合規(guī)范要求。到那時(shí)，我們就可以和它們進(jìn)行互操作性測試。XuMesmc
問：5G相比較4G和3G而言，是一個(gè)全新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)嗎？還是由4G演進(jìn)而來再加上一些新的元素？
Durga Malladi：在我看來5G是一個(gè)全新的系統(tǒng)，這意味著它其中包含了非常多的全新功能是目前4G技術(shù)所不支持的。一方面， 5G和4G技術(shù)還有很多相似性，比如在波形技術(shù)上我們認(rèn)為5G和4G會一樣會采用OFDM的波形技術(shù)。另一方面，5G和4G也有非常多的差異：5G要支持非常多的跨行業(yè)的不同用例，而遠(yuǎn)不止是 “高速移動寬帶” 這樣一個(gè)要求，還包括：海量物聯(lián)網(wǎng)和關(guān)鍵業(yè)務(wù)型應(yīng)用等。因此，對于5G技術(shù)的要求，就會比4G更多。XuMesmc
問：5G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)多種無線技術(shù)融合與共存的網(wǎng)絡(luò)，比如3G、LTE、Wi-Fi等，具體而言5G將如何整合協(xié)調(diào)各種無線技術(shù)以提升用戶體驗(yàn)？
Durga Malladi：目前，我們的終端通常在某個(gè)特定時(shí)間往往只采用多種無線接入技術(shù)中的一種。比如，現(xiàn)在這個(gè)會議室中大部分人的手機(jī)都連接到了酒店的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)有電話呼叫的時(shí)候可能會連入蜂窩網(wǎng)絡(luò)，但我們的數(shù)據(jù)傳輸還是在Wi-Fi上進(jìn)行。未來在5G時(shí)代，終端將能夠同時(shí)使用多種無線電波。用戶其實(shí)并不太關(guān)心他們的手機(jī)采用的是哪種連接，他們關(guān)心的是用戶體驗(yàn)。比如現(xiàn)在有一個(gè)接入點(diǎn)，這個(gè)接入點(diǎn)可以提供4G、5G和Wi-Fi連接，你的終端將能夠根據(jù)實(shí)際情況選擇接入最優(yōu)的無線連接。我們期望在未來5G時(shí)代，終端側(cè)集成多種無線技術(shù)并始終保持接入其中一種連接，還可根據(jù)接入點(diǎn)的可用性利用其他無線技術(shù)作為補(bǔ)充。XuMesmc
另外補(bǔ)充一點(diǎn)，我認(rèn)為在保持5G終終端多連接方面，非常重要的一點(diǎn)是繼續(xù)沿襲今天的載波聚合技術(shù)。今天的載波聚合以LTE作為主載波，然后通過聚合其他輔載波以增加速率帶寬。目前已經(jīng)有一種技術(shù)叫LTE Wi-Fi鏈路聚合，以LTE載波作為主載波并將控制信令放在LTE上面，同時(shí)以Wi-Fi作為輔載波并把數(shù)據(jù)增強(qiáng)放在Wi-Fi上，這是載波聚合其中的一種技術(shù)。另一種基于LTE的載波聚合技術(shù)叫LAA（輔助授權(quán)接入），它已經(jīng)在3GPP完成了標(biāo)準(zhǔn)化。這項(xiàng)技術(shù)依然以LTE作為主載波，輔載波使用經(jīng)優(yōu)化的非授權(quán)頻譜。所以說，我們在LTE上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了授權(quán)頻譜和非授權(quán)頻譜的結(jié)合。XuMesmc
未來5G面世以后，5G連接也可以作為載波聚合的元素。比如說，可以使用LTE作為主載波，并使用5G的寬帶頻段作為輔載波。甚至，當(dāng)5G技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，5G的寬帶頻段將既可以放在授權(quán)頻譜，也可以放在非授權(quán)頻譜。對于用戶體驗(yàn)來而言，搭載一個(gè)控制信令的主載波聚合數(shù)據(jù)信令或輔載波，無論輔載波是Wi-Fi還是5G，都可以實(shí)現(xiàn)非常好的寬帶體驗(yàn)。未來，載波聚合技術(shù)可以采用4G或5G作為主載波，這很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況。如果5G覆蓋良好，可以采用5G作為主載波。如果5G覆蓋較弱，可以采用4G作為主載波，并將數(shù)據(jù)增強(qiáng)放在5G輔載波上。XuMesmc
問：如何確定5G頻譜的使用？將來5G也會同時(shí)運(yùn)行在授權(quán)與非授權(quán)頻段上嗎？您認(rèn)為中國會青睞哪個(gè)頻段？
Durga Malladi：我們看來5G技術(shù)是可以利用大量頻段的一個(gè)無線通信技術(shù)，包括1GHz以下的低頻段如600MHz或700MHz，以及1GHz至6GHz之間的頻段，比如說在中國十分重要的3.5GHz頻段，以及用于4G部署的2.6GHz頻段，4GHz以及4.8-4.9GHz頻段也是中國運(yùn)營商關(guān)注的。5G還將在更高的頻段中運(yùn)行，比如說24GHz、28GHz和32GHz等。
低頻頻段有很好的覆蓋，這一點(diǎn)對于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來說十分重要。Qualcomm宣布的5G新空口原型系統(tǒng)和試驗(yàn)平臺就是針對于所有6GHz以下頻段的，例如，在中國，3.3GHz至3. 8GHz之間的頻段對于4G和5G來說都非常重要。而在其他國家，我們也可以看到像4.4GHz至4. 8GHz之間的頻段正在逐漸變得越來越重要。因此，現(xiàn)在有大量的6GHz以下的頻段都對5G來說十分重要。除此之外，在毫米波頻段上，尤其對于從24GHz到32GHz、37GHz到39GHz的頻段來說，在不同的地域，5G都有大量的頻譜資源可用，比如歐洲、日韓以及美國。所以5G是一個(gè)能夠被通用在各個(gè)頻段的通信技術(shù)，而不單單只是毫米波。XuMesmc
5G除了用高頻的頻譜以外，在低頻范圍內(nèi)，不僅僅只是使用授權(quán)頻譜，也會包含共享頻譜。對于共享頻譜來說，在資源缺乏的地方，其實(shí)不同的運(yùn)營商可以共享同一個(gè)頻譜。而這個(gè)共享頻譜在幾年前可能主要是由Wi-Fi來主導(dǎo)。但是從LTE技術(shù)中大家已經(jīng)看到LAA的輔載波用的是共享頻譜，而LAA后面的演進(jìn)也可以使用蜂窩技術(shù)作為獨(dú)立應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)入非授權(quán)頻譜。因此未來我們認(rèn)為5G是可以在共享頻譜和授權(quán)頻譜中運(yùn)用的。在頻譜資源缺乏的地方，我們可以用共享頻譜，而在頻譜資源豐富的時(shí)候，大家依然可以得到獨(dú)立的授權(quán)頻譜。XuMesmc
問：高通能不能預(yù)測一下關(guān)于5G的時(shí)間表？
Durga Malladi：關(guān)于中國5G部署的時(shí)間表，這個(gè)其實(shí)涉及多個(gè)相關(guān)方，也許中國政府部門和運(yùn)營商更有資格來給出答案。Qualcomm會一如既往地同運(yùn)營商進(jìn)行合作。從整個(gè)業(yè)界5G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程來看，大致時(shí)間表是這樣的——2018年業(yè)界5G標(biāo)準(zhǔn)化第一版規(guī)范將出臺，在標(biāo)準(zhǔn)制定后，相應(yīng)的芯片產(chǎn)品也將隨之上市。而接下來的實(shí)際部署將取決于各個(gè)地區(qū)以及各國運(yùn)營商的部署方案。XuMesmc
問：再過兩年，5G手機(jī)就要來了，您能不能分析下未來5G手機(jī)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)？
Durga Malladi：談到開發(fā)5G智能手機(jī)所面臨的挑戰(zhàn)，我認(rèn)為挑戰(zhàn)有兩個(gè)方面。首先，我們期望未來的5G終端達(dá)到每秒數(shù)千兆比特的超高數(shù)據(jù)速率，同時(shí)我們也必須考慮功耗和電池續(xù)航的問題?，F(xiàn)在的智能手機(jī)一般是一天充一次電，大家可能覺得還可接受。到了5G時(shí)代，智能終端的續(xù)航是否會受到影響，如果我們需要每半小時(shí)甚至每十幾分鐘就為手機(jī)充一次電，那么即使手機(jī)能提供千兆級的數(shù)據(jù)速率，我相信用戶也不會喜歡這樣的手機(jī)。所以在5G智能手機(jī)的設(shè)計(jì)中要兼顧高速率和低功耗，這是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。其次，我們期望5G將利用大量不同頻段，包括6GHz以上和6GHz以下頻段。前面我們還提到，5G將支持多模多連接，實(shí)現(xiàn)同時(shí)與多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。要在單一終端上支持這么多的通信技術(shù)和這么多的頻段，這對射頻前端的設(shè)計(jì)提出了巨大的挑戰(zhàn)。XuMesmc
首先，在高頻段部分，比如在28GHz、32GHz毫米波上面的一些挑戰(zhàn)就是，在這些頻段上，信號的傳輸很容易受到阻礙或者損耗，它傳輸?shù)木嚯x會非常短，可能一個(gè)小小的物體或障礙就會阻礙信號的傳輸，那么就會失去連接。所以在高頻段上需要波束成形和波束追蹤這樣的技術(shù)才能夠保持則連接，而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)我們需要一些 “多天線” 的技術(shù)，比如在設(shè)備側(cè)需要16根天線，基站側(cè)需要128根天線。此外在高頻高速的傳輸下，如何在終端側(cè)還能保持非常好的功耗，這也是在高頻段上的一個(gè)挑戰(zhàn)。XuMesmc
對于6GHz以下的頻段，比如：3GHz、4GHz這樣的頻段來講，在這些頻段上的覆蓋性要更好，但是同時(shí)在天線的使用上也比較多，比如在這個(gè)階層的頻段利用到大規(guī)模MIMO技術(shù)，可能在基站側(cè)需要部署32根或64根天線，但是在終端側(cè)就可以很大程度的減少，可能保持4根天線就可以了。在這些頻段上所面臨的挑戰(zhàn)要比毫米波小很多。因?yàn)檫@些頻譜是我們現(xiàn)在已經(jīng)用了很久的，而且我們也知道如何在這些頻譜上部署技術(shù)。在終端側(cè)，相關(guān)的元器件也比較成熟，所以在這個(gè)頻段上的挑戰(zhàn)比毫米波要小很多。XuMesmc
再往下到1GHz以下，在這個(gè)頻段上它的覆蓋性會特別好、傳輸性也好，所以大家往往在這個(gè)頻段上部署一些針對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。在這個(gè)頻段上，我們就無法部署很多天線，一般的在基站側(cè)有4根，終端側(cè)可能2根就夠了。通常情況下，當(dāng)?shù)搅?GHz頻段以下，運(yùn)營商可用的頻譜資源并不是很多，因此面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)就是它的帶寬可能不會像再往上一檔的頻段的那么多，就很難取得很大的帶寬。XuMesmc
問：3GPP規(guī)范仍在建立中，許多廠商包括Qualcomm都表示他們的5G芯片解決方案將會在未來的2-3年之間上市。您認(rèn)為將來會有哪些技術(shù)會被第一版本的5G芯片解決方案所采用？
Durga Malladi：目前為止針對這個(gè)問題我們可以分享的是，如果你看3GPP設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，它被分成了兩個(gè)階段：第一是研究階段，第二是工作階段。在研究項(xiàng)目階段，所有的可能性都需要被考慮，包括增強(qiáng)型移動寬帶、關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)、以及海量物聯(lián)網(wǎng)等。在工作項(xiàng)目階段，這將取決于在2018年前運(yùn)營商對哪些技術(shù)有興趣。我們都知道一般來說運(yùn)營商會對移動寬帶非常感興趣，但我相信有一些運(yùn)營商也會對其他的技術(shù)感興趣。因此，我認(rèn)為我們推出的第一款5G芯片組將至少擁有強(qiáng)大的移動寬帶能力并支持超高數(shù)據(jù)速率和低時(shí)延，還將根據(jù)5G規(guī)范支持其他技術(shù)。XuMesmc
問：關(guān)于NB-IoT，未來會融入到5G標(biāo)準(zhǔn)中嗎？
Durga Malladi：之前關(guān)于窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）的宣布也提到了，在其產(chǎn)品真正部署的時(shí)候，會跟5G研發(fā)的時(shí)間會比較貼合，所以到時(shí)候看，是不是也會支持新的5G的技術(shù)。XuMesmc
問：Qualcomm第一個(gè)5G SoC大概什么時(shí)候會推出？Qualcomm會不會成為業(yè)界第一個(gè)推出5GSoC的供應(yīng)商？
Durga Malladi：這個(gè)問題由我們的產(chǎn)品部門來回答更合適，但我們對此還是非常有信心的。關(guān)于5G SoC時(shí)間表，因?yàn)?GPP規(guī)范的制定將在2018年完成，因此符合第一版規(guī)范的產(chǎn)品可能會在2018年或者之后的一段時(shí)間推出。如果一切按照計(jì)劃進(jìn)行，首個(gè)商用部署將會在2019年展開。XuMesmc
