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聯發科專家暨3GPP RAN2主席Johan Johansson談通信標準及5G

2019-10-29 10:50:28  來源:飛象網

2019年北京通信展開幕前夕,來自聯發科的通信專家、現任3GPP RAN2主席Johan Johansson在京接受了媒體的采訪,向外界詳細介紹了3GPP的工作方式和規則,以及5G標準研發的思路和最新進展。

3GPP揭秘

說到3G、4G、5G,人們總能看到3GPP的身影,這似乎是一個手握大權的神秘機構,世界各國建設移動通信網絡都要服從它頒發的標準。不過在Johan Johansson看來,3GPP只是一個基于各方共識原則行事的技術標準討論、協商組織。

移動通信在全球的發展最早可以上溯到上世紀80年代,當時采用的是模擬通信技術,無論系統設備還是終端的體積都非常龐大,成本高昂。上世紀90年代2G出現了,移動通信就此進入數字化時代,當時的主要業務是高質量的語音通話和SMS(短信),標準有源自歐洲的GSM和EDGE.2G在全球取得了巨大的成功,用戶越來越多,逐漸形成了一個巨大的產業生態系統,于是在制定3G標準的時候,生態系統中的各方希望能夠建立起全球統一的通信標準,于是發起成立了3GPP組織。

不過3G最終并沒有形成真正意義上全球化標準,因為3GPP頒布了三個標準,即UMTS(GSM)、CDMA2000和中國地區的TD-SCDMA。直到4G時代,才制定出了全球統一的標準LTE.Johan Johansson表示,3GPP其實并不負責為各國制定標準,真正的投入實用的標準都是由3GPP在世界各地的組織伙伴來制定的,比如中國的通信標準都是由中國通信標準化協會(CCSA)制定、頒布的。3GPP的日常工作是接受各方的技術提案,組織相關專家討論這些提案,在達成共識的基礎上制定技術規范和標準。

Johan Johansson認為,在制訂規范和標準之外,3GPP更重要的任務是弄清楚接下來需要哪些功能,下一個項目要實現什么樣的技術,為通信行業的未來把好方向。3GPP內部分為不同的工作組,比如負責無線技術的RAN組,負責核心網、服務層協議的CT組,負責系統協議的SA組等。由于無線接入技術是移動通信系統的關鍵環節,因此大部分關于核心技術的討論都會在RAN組完成。RAN組里有三個重要的組,RAN全會、RAN1和RAN2,其中RAN全會主要承擔一些管理性的工作,RAN1討論物理層技術,RAN2討論協議層,包括媒體接入層MAC、無線鏈路層RLC,控制層等。

5G發展方向明確

業界關于5G的說法非常多,不過從Johan Johansson這位3GPP RAN2小組現任主席的視角出發,5G其實是一種目的、功能和性能都非常明確的新一代移動通信技術規范。

Johan Johansson告訴記者,發展5G主要是為了更好地支持無線寬帶、工業互聯網、IoT,以及一些有低時延、高可靠性(uRLLC)需求的通信業務。5G的無線寬帶會有一些新的用例,不過Johan Johansson認為與LTE的差異不大?,F在業界主要關注IoT,這方面的應用要求低功耗、低成本、長期穩定運行,接下來業界的關注重心會擴展到工業互聯網等uRLLC應用。Johan Johansson表示,LTE網絡對uRLLC應用的支持并不能令人滿意,所以3GPP在討論5G新空口(NR)方案的時候,重點考慮了如何同時實現低時延和高可靠性。

相對于4G LTE,外界通常把5G在峰值速率上的提升作為一個重要進步。不過Johan Johansson認為峰值速率雖然是5G發展的一個重要動力,但并不是最重要的,最重要的是容量,也就是如何為萬物互聯提供支撐的問題。“在過去十年里,我們對容量的需求呈指數級增長,每年增長30%,各國LTE網絡很快都會面臨容量不足的問題,這是發展5G最重要的原因。”Johan Johansson說。

Johan Johansson認為,與LTE相比,5G最大的不同是具有更高的靈活性。這種靈活性有三個體現,一是支持的頻段更加寬泛,從低頻到高頻都有;二是帶寬范圍可以調節;三是提供不同的載波間隔(Numerology)以支持不同的頻段。“5G新增的很多特性都是為了增強網絡的靈活性,未來5G還將繼續采用增強技術來進一步提高靈活性。”Johan Johansson說。

對于5G各個版本標準的區別,據Johan Johansson介紹,R16版本中沒有引入新的應用場景和用例,只涉及5G的能效改善,包括網絡、無線模塊、終端的功耗等。R16版本主要面向產品和業務,比如車聯網、IoT、私有網絡、uRLLC等。與LTE下的車聯網不同,5G車聯網提出了新的應用場景,比如車輛編隊、多車協同控制等,要求更高的數據速率、可靠性和更短的響應時間。工業互聯網、uRLLC也對高可靠性和低時延有較高的要求。此外,還有非授權頻段的5G技術,3GPP RAN2組主要討論了5G與LAA(授權頻譜輔助接入技術,在LTE網絡中用于非授權頻段)、WiFi技術的融合。

至于R17版本,Johan Johansson表示目前還沒有談及具體技術細節,工作組現在主要在討論技術范圍,即應該把哪些技術列入R17,這項工作預計到今年12月能敲定。目前RAN2組正在融合前項鏈路和接入鏈路技術、NR覆蓋范圍增強技術、NR Light技術等。“聯發科在移動終端功耗方面居于領先地位,所以正在與一些企業合作,在R17中引領功耗問題的討論。”Johan Johansson說。

討論與折衷原則

隨著中國企業在全球通信行業中地位的上升,參與3GPP提案和討論的中國企業、中國專家也越來越多。Johan Johansson認為,這一方面是因為大家都希望能制定出合理的全球化標準,使得共同的事業能夠獲得更好的發展環境;另一方面,也是因為各個企業都希望自己的技術和設想能為業界接受為技術標準,進而獲得知識產權和競爭地位方面的利益。

不過3GPP的工作機制是協商、討論,任何決定都是取得大部分公司認可的結果,所以3GPP的一個重要原則就是根據各方意見來折衷。Johan Johansson告訴記者,作為RAN2組的主席,會前的工作就是閱讀各方提交的文稿,根據重要性對文稿進行排序,提交會議討論;會場上要確保議程能正常進行,阻止不合理的爭論;確定必須達成哪些決議,哪些決議可以推后;剔除掉無法達成共識的提案。當各方意見僵持不下的時候,還要設法找到折衷的辦法。

Johan Johansson認為,盡管工作量很大,各方爭論會占用很多時間,但這是一種非??茖W、合理的工作模式。“辯論的過程其實也是各方聯合審查提案、排除問題的過程,可以確保我們最后得到的是相對較好的規范。”Johan Johansson說。

在3GPP確定某項規范的時候,媒體經常會解讀為某家公司的提案被接受、某家公司的提案被駁回,Johan Johansson認為這些說法都不準確。因為很多時候,不同公司的提案會有相似或者交叉的內容,所以不能簡單地說某項規范是接受了某一家公司的提案。另一方面,由于3GPP是通過討論、達成共識來形成規范,所以一種最終確定的規范的背后,往往是多家公司技術專家聯合研究的結果。這也是全球化時代,你中有我、我中有你的真實寫照,通信行業的全球統一標準就是在全體從業者的努力下得出的碩果。

最后,談到如何處理聯發科技術專家與RAN2組主席之間的關系,Johan Johansson強調自己在3GPP中是一個提供公共服務的角色,必須要保持公正性,所以不會在3GPP環境中為聯發科謀取任何私利,參加會議的各方代表也會隨時監督主席是否做到了客觀、公正。不過業內認識分析,聯發科技技術專家擔任3GPP RAN2主席,本身就會提高聯發科的行業地位。比如業界會更加關注聯發科的研發方向,聯發科也會更加及時地了解業界的技術策略和思路,這對聯發科的實力展現都非常有利。

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