领跑5G,测试争先——中兴通讯圆满完成中国5G技术研发试验第一阶段测试

发布时间:2017-01-01 作者:莫林梅(中兴通讯)

       在工业和信息化部的领导和IMT-2020(5G)推进组的组织下,中国5G技术研发试验将在2016—2018年期间,分3个阶段实施,即5G关键技术验证、5G技术方案验证和5G系统验证,最终到2018年完成5G系统的组网技术性能测试和5G典型业务演示。通过5G国家试验,中国将对5G各项关键技术进行充分的研究和论证,将有竞争力的方案进行标准化推动,加快产业化进程,实现2020年商用目标。

 

  2016年9月15日,IMT-2020(5G)推进组宣布第一阶段试验圆满结束,该阶段主要完成了5G无线侧和网络侧关键技术的功能验证和性能测试,具体包括大规模天线、新型多址、新型多载波、高频段通信等无线侧关键技术,以及控制与承载分离、网络功能重构、端到端网络切片和移动边缘计算技术等网络关键技术。包含中兴通讯在内的共7家国内外企业参与了第一阶段试验。

 

  中兴通讯作为IMT-2020(5G)推进组核心成员,积极参与和配合工作组的各项工作。5G技术研发试验启动以来,中兴通讯深度参与了测试规范的讨论和制定,并结合自身的产品研发和试验规划,有条不紊地推进和完成了第一阶段的5G测试工作。中兴通讯无线侧和网络侧各项关键技术测试结果符合预期,测试性能优异。通过本次测试,中兴通讯验证了其5G领域独有的标签技术,彰显了在5G领域的深厚技术积累和强大研发实力。

 

无线侧关键技术验证

 

国内首家完成高频室内/室外全场景测试

 

  由于低频可用频谱资源已经非常稀少,而高频具有丰富的频谱资源,能满足高速率、大容量传输的带宽需求,高低频协调发展已经成为业界关于5G的共识,高频通信也因此成为5G的关键技术之一。

 

  非视距通信是高频通信的争议点,本次测试充分涵盖了室内非视距场景(玻璃、石膏板、铁板的透射和反射等)和室外非视距场景(树木的透射、遮挡物的衍射、建筑物的反射等),测试结果表明,用户在不同信噪比下的吞吐量符合理论预期结果,AMC(自适应调制和编码)功能表现正常。

 

  波束跟踪(beam tracking)和切换是高频通信的关键技术,主要思想是在终端的移动过程中,及时更新最优波束和备选波束集合,例如综合考虑信道的变化对各个波束进行评价,选出当前的最优波束,同时选出备用波束集合,以备信道条件发生变化。一旦信道情况变化时,能够快速从备用波束集合选出可用波束,并触发波束切换,快速地从当前波束切换到新的最优波束,以应对信道变化。

 

  在本次5G国家测试中,中兴通讯首家完成高频室内和室外的全场景测试,也是国内首个提供高频外场移动覆盖测试和外场波束跟踪测试的厂商。测试结果表明,中兴通讯高频原型机在室内、室外各种视距和非视距场景下表现良好,单用户峰值速率可达Gbps级别以上,同时支持自动的波束捕获、波束跟踪,并能根据信道质量自适应切换波束,标志着中兴通讯的高频原型技术处于业界领先水平。

 

空口标签技术性能优异

 

  中兴通讯在5G领域拥有多项独创的标签技术,本次测试也对这些标签技术进行了充分测试,测试结果符合预期,测试性能优异。

  

● 新型多址MUSA/MUST技术测试

  

  新型多址测试包含上行多址MUSA(Multi-user Shared Access)技术和下行多址MUST(Multi-user Superposition Transmission)技术的测试。

  

  在新型多址方面,中兴通讯提出的MUSA技术引入短复数域扩展码,是业界唯一一个可以同时实现免调度和高过载的多址接入方案。出色的设计有利于简化上行同步和功控过程,简化终端实现,降低终端能耗,对将来5G的大容量物联网场景具有重要的意义。

  

  此次针对MUSA技术进行了上行连接能力和上行免调度测试。在上行连接能力测试中,12个测试UE同时接入系统,只占用原4个UE所占用的时频资源,在300%的过载情况下,系统运行非常稳定。在上行免调度测试中,相对LTE,支持300%的过载情况下的随机换码,各项性能指标稳定良好。

  

  同时,还针对MUST技术进行了下行容量测试,其中MUST 2UE总的吞吐率增益可达86%。

 


● 新型多载波FB-OFDM技术测试

  

  在新型多载波方面,中兴通讯提出的FB-OFDM(滤波器组正交频分复用)技术通过采用多项滤波器对OFDM信号进行子载波级滤波的方式,相比于CP-OFDM(循环前缀正交频分复用),可大大降低对于邻带的干扰功率,并降低对于时频同步的需求。采用FB-OFDM技术,有利于充分利用零散窄带资源,提升频谱效率;有利于灵活应对不同场景,满足不同业务类型对资源的需求;有利于放松时域和频域同步的要求,允许低成本终端接入。

  

  本次新型多载波FB-OFDM的测试符合设计预期,测试结果显示,FB-OFDM在满足3GPP EVM指标要求的条件下,具备优异的邻道泄露抑制能力,能够与CP-OFDM系统兼容共存,充分利用零散频谱实现5G多种业务。 

 

●超大规模天线Massive MIMO技术测试

  

  在大规模天线方面, Massive MIMO技术采用波束导频和自适应码本反馈的创新理念,与传统宏站相比,可成倍提高网络容量,是5G系统容量提升的核心技术。此外,Massive MIMO技术可适用于多种应用场景,有利于简化网规网优工作。

  

  Massive MIMO部分的测试结果证明,与传统宏站相比大规模天线技术可以成倍提高小区的吞吐量,下行增益可达到3倍以上。同时,考虑到大规模天线系统可能在上行容量上受限,中兴通讯也进行了上行Massive MIMO测试,测试结果表明,大规模天线技术可以成倍提高小区的吞吐量,上行增益可达到4倍。值得一提的是,中兴通讯也是唯一一家进行了上行Massive MIMO测试的厂家,这充分证明了中兴通讯在该领域的雄厚实力。

 

网络侧关键技术验证

  

  继空口关键技术以优异的性能表现通过验证后,中兴通讯5G网络侧关键技术再次率先完成5G国家试验第一阶段测试。主导本次测试的工业与信息化部称赞中兴通讯组织高效、5G网络技术功能全面。

  

  本次网络侧测试共包含4部分内容:控制与承载分离、网络功能重构、端到端网络切片和移动边缘计算技术(MEC)。测试过程中,中兴通讯采用自研通用处理硬件,以数据中心技术为依托,构建虚化的通用资源池;并在公司统一的ICT融合PaaS平台基础上,将网络功能从网元设备中解耦,针对不同用户的业务需求,将虚拟化的网络功能灵活部署在网络的不同位置。

  

  这套系统是业界第一个完全基于虚拟化容器技术的5G网络,第一个支持多数据中心分布式部署的5G网络,也是第一个核心网和接入网同时虚拟化共部署的5G网络,彰显了中兴通讯5G网络产品的技术实力。

  

  5G的高速率、低时延、大连接、频谱效率提升等诸多业务模式,对既有的网络架构和网元形态提出了全新挑战。中兴通讯所构建的5G网络具备通用化、虚拟化等特征,以用户为中心,以业务为出发点,支持灵活定制、动态部署、自适应伸缩,在不同场景下对多种业务特性均能有力支撑,为未来通信商用网络架构演进打下了坚实的基础。

  

  作为全球5G先锋,中兴通讯在5G关键技术研究方面全面布局,核心技术重点投入。中兴通讯圆满完成了中国5G技术研发试验第一阶段的全部测试工作,证明了中兴通讯在5G领域的雄厚实力。