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听听联发科专家暨3GPP RAN2主席谈通信标准及5G

2019-10-29 10:29
来源: 飞象网

2019年北京通信展开幕前夕,来自联发科的通信专家、现任3GPP RAN2主席Johan Johansson在京接受了媒体的采访,向外界详细介绍了3GPP的工作方式和规则,以及5G标准研发的思路和最新进展。

3GPP揭秘

说到3G、4G、5G,人们总能看到3GPP的身影,这似乎是一个手握大权的神秘机构,世界各国建设移动通信网络都要服从它颁发的标准。不过在Johan Johansson看来,3GPP只是一个基于各方共识原则行事的技术标准讨论、协商组织。

移动通信在全球的发展最早可以上溯到上世纪80年代,当时采用的是模拟通信技术,无论系统设备还是终端的体积都非常庞大,成本高昂。上世纪90年代2G出现了,移动通信就此进入数字化时代,当时的主要业务是高质量的语音通话和SMS(短信),标准有源自欧洲的GSM和EDGE。2G在全球取得了巨大的成功,用户越来越多,逐渐形成了一个巨大的产业生态系统,于是在制定3G标准的时候,生态系统中的各方希望能够建立起全球统一的通信标准,于是发起成立了3GPP组织。

不过3G最终并没有形成真正意义上全球化标准,因为3GPP颁布了三个标准,即UMTS(GSM)、CDMA2000和中国地区的TD-SCDMA。直到4G时代,才制定出了全球统一的标准LTE。Johan Johansson表示,3GPP其实并不负责为各国制定标准,真正的投入实用的标准都是由3GPP在世界各地的组织伙伴来制定的,比如中国的通信标准都是由中国通信标准化协会(CCSA)制定、颁布的。3GPP的日常工作是接受各方的技术提案,组织相关专家讨论这些提案,在达成共识的基础上制定技术规范和标准。

Johan Johansson认为,在制订规范和标准之外,3GPP更重要的任务是弄清楚接下来需要哪些功能,下一个项目要实现什么样的技术,为通信行业的未来把好方向。3GPP内部分为不同的工作组,比如负责无线技术的RAN组,负责核心网、服务层协议的CT组,负责系统协议的SA组等。由于无线接入技术是移动通信系统的关键环节,因此大部分关于核心技术的讨论都会在RAN组完成。RAN组里有三个重要的组,RAN全会、RAN1和RAN2,其中RAN全会主要承担一些管理性的工作,RAN1讨论物理层技术,RAN2讨论协议层,包括媒体接入层MAC、无线链路层RLC,控制层等。

5G发展方向明确

业界关于5G的说法非常多,不过从Johan Johansson这位3GPP RAN2小组现任主席的视角出发,5G其实是一种目的、功能和性能都非常明确的新一代移动通信技术规范。

Johan Johansson告诉记者,发展5G主要是为了更好地支持无线宽带、工业互联网、IoT,以及一些有低时延、高可靠性(uRLLC)需求的通信业务。5G的无线宽带会有一些新的用例,不过Johan Johansson认为与LTE的差异不大。现在业界主要关注IoT,这方面的应用要求低功耗、低成本、长期稳定运行,接下来业界的关注重心会扩展到工业互联网等uRLLC应用。Johan Johansson表示,LTE网络对uRLLC应用的支持并不能令人满意,所以3GPP在讨论5G新空口(NR)方案的时候,重点考虑了如何同时实现低时延和高可靠性。

相对于4G LTE,外界通常把5G在峰值速率上的提升作为一个重要进步。不过Johan Johansson认为峰值速率虽然是5G发展的一个重要动力,但并不是最重要的,最重要的是容量,也就是如何为万物互联提供支撑的问题。“在过去十年里,我们对容量的需求呈指数级增长,每年增长30%,各国LTE网络很快都会面临容量不足的问题,这是发展5G最重要的原因。”Johan Johansson说。

Johan Johansson认为,与LTE相比,5G最大的不同是具有更高的灵活性。这种灵活性有三个体现,一是支持的频段更加宽泛,从低频到高频都有;二是带宽范围可以调节;三是提供不同的载波间隔(Numerology)以支持不同的频段。“5G新增的很多特性都是为了增强网络的灵活性,未来5G还将继续采用增强技术来进一步提高灵活性。”Johan Johansson说。

对于5G各个版本标准的区别,据Johan Johansson介绍,R16版本中没有引入新的应用场景和用例,只涉及5G的能效改善,包括网络、无线模块、终端的功耗等。R16版本主要面向产品和业务,比如车联网、IoT、私有网络、uRLLC等。与LTE下的车联网不同,5G车联网提出了新的应用场景,比如车辆编队、多车协同控制等,要求更高的数据速率、可靠性和更短的响应时间。工业互联网、uRLLC也对高可靠性和低时延有较高的要求。此外,还有非授权频段的5G技术,3GPP RAN2组主要讨论了5G与LAA(授权频谱辅助接入技术,在LTE网络中用于非授权频段)、WiFi技术的融合。

至于R17版本,Johan Johansson表示目前还没有谈及具体技术细节,工作组现在主要在讨论技术范围,即应该把哪些技术列入R17,这项工作预计到今年12月能敲定。目前RAN2组正在融合前项链路和接入链路技术、NR覆盖范围增强技术、NR Light技术等。“联发科在移动终端功耗方面居于领先地位,所以正在与一些企业合作,在R17中引领功耗问题的讨论。”Johan Johansson说。

讨论与折衷原则

随着中国企业在全球通信行业中地位的上升,参与3GPP提案和讨论的中国企业、中国专家也越来越多。Johan Johansson认为,这一方面是因为大家都希望能制定出合理的全球化标准,使得共同的事业能够获得更好的发展环境;另一方面,也是因为各个企业都希望自己的技术和设想能为业界接受为技术标准,进而获得知识产权和竞争地位方面的利益。

不过3GPP的工作机制是协商、讨论,任何决定都是取得大部分公司认可的结果,所以3GPP的一个重要原则就是根据各方意见来折衷。Johan Johansson告诉记者,作为RAN2组的主席,会前的工作就是阅读各方提交的文稿,根据重要性对文稿进行排序,提交会议讨论;会场上要确保议程能正常进行,阻止不合理的争论;确定必须达成哪些决议,哪些决议可以推后;剔除掉无法达成共识的提案。当各方意见僵持不下的时候,还要设法找到折衷的办法。

Johan Johansson认为,尽管工作量很大,各方争论会占用很多时间,但这是一种非常科学、合理的工作模式。“辩论的过程其实也是各方联合审查提案、排除问题的过程,可以确保我们最后得到的是相对较好的规范。”Johan Johansson说。

在3GPP确定某项规范的时候,媒体经常会解读为某家公司的提案被接受、某家公司的提案被驳回,Johan Johansson认为这些说法都不准确。因为很多时候,不同公司的提案会有相似或者交叉的内容,所以不能简单地说某项规范是接受了某一家公司的提案。另一方面,由于3GPP是通过讨论、达成共识来形成规范,所以一种最终确定的规范的背后,往往是多家公司技术专家联合研究的结果。这也是全球化时代,你中有我、我中有你的真实写照,通信行业的全球统一标准就是在全体从业者的努力下得出的硕果。

最后,谈到如何处理联发科技术专家与RAN2组主席之间的关系,Johan Johansson强调自己在3GPP中是一个提供公共服务的角色,必须要保持公正性,所以不会在3GPP环境中为联发科谋取任何私利,参加会议的各方代表也会随时监督主席是否做到了客观、公正。不过业内认识分析,联发科技技术专家担任3GPP RAN2主席,本身就会提高联发科的行业地位。比如业界会更加关注联发科的研发方向,联发科也会更加及时地了解业界的技术策略和思路,这对联发科的实力展现都非常有利。

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