4.5G如何搭建通往5G的階梯？

本刊記者 | 黃海峰

4.5G如何搭建通往5G的階梯？

本刊記者 | 黃海峰

5G到來之前業(yè)界需要基于現(xiàn)有的LTE技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)演進，對新的應(yīng)用進行逐步探索。4.5G 定義了5G到來之前的過渡階段，是通向5G的階梯。

在實現(xiàn)以5G為基石的全連接世界的道路上，產(chǎn)業(yè)界需要一個逐步發(fā)展的過程：探索業(yè)務(wù)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)化“落地”措施。這是因為向5G網(wǎng)絡(luò)演進是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，其業(yè)務(wù)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新是相輔相成、互為促進的。

為此，華為在2014年率先提出了4.5G概念。在華為看來，5G到來之前業(yè)界需要基于現(xiàn)有的LTE技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)演進，對新的應(yīng)用進行逐步探索。4.5G 定義了5G到來之前的過渡階段，是通向5G的階梯。

目前，4.5G正向?qū)崿F(xiàn)Gbit/s下行速率以及基于窄帶的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（NB CIoT，Narrow Band Cellular Internet of Things） 兩個方向發(fā)展。華為也正在全力推動這兩個方向相關(guān)技術(shù)的標準化和商用進程。那么，4.5G有哪些發(fā)展方向？華為計劃如何發(fā)展？目前的商用進展如何？

概念雖不同，但向5G演進成共識

雖然其它設(shè)備商如愛立信、諾基亞等并沒有使用4.5G這個概念，但是都相應(yīng)提出了5G的演進之路，其內(nèi)容與華為的4.5G相同，也都在3GPP規(guī)范組織內(nèi)推動相應(yīng)的技術(shù)標準落地。

華為率先提出4.5G概念來標志這個過渡階段，更加有利于產(chǎn)業(yè)上下游伙伴達成清晰共識；也能夠更好地推動技術(shù)在市場上的應(yīng)用發(fā)展。

事實上，因為4.5G是基于LTE的演進技術(shù)，因此對其部署有利于運營商網(wǎng)絡(luò)的平滑演進和對即有投資的保護。

與此同時，LTE FDD和TD-LTE兩種LTE制式，都需要業(yè)界制定邁向4.5G的技術(shù)演進路線。業(yè)界還要推動FDD與TDD在演進中逐步走向融合。

近日華為、軟銀、中移動等提出TDD演進技術(shù)，稱該技術(shù)為TDD陣營4.5G演進路線。4.5G是對LTE向5G過渡階段的標示，不局限于FDD或TDD?；赥DD技術(shù)也要向4.5G發(fā)展，兩種制式必然走向融合。

極致速率和窄帶雙向發(fā)展

日常社會生活以及垂直行業(yè)的各種應(yīng)用對無線網(wǎng)絡(luò)提出了不同要求。其中社會生活娛樂需要極致的速率體驗，比如4K視頻、VR（虛擬現(xiàn)實）等；另一類如工業(yè)應(yīng)用，只需要非常小數(shù)據(jù)傳輸能力就可以滿足要求，但需要非常低的成本，映射到技術(shù)上需要的是超低帶寬和與之對應(yīng)的簡化無線通信協(xié)議。

為應(yīng)對這兩個截然相反的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，華為在4.5G中提出了完美的融合方案。其一是實現(xiàn)下行1Gbit/s的網(wǎng)絡(luò)，另一個是NB CIoT。據(jù)悉，NB CIoT是基于窄帶的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也是目前技術(shù)發(fā)展最成熟、端到端成本最低、部署最簡單的技術(shù)，可以幫助運營商快速發(fā)展IoT相關(guān)業(yè)務(wù)。

兩種技術(shù)方案都是基于現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)平滑演進，并且可以共存，基于現(xiàn)有頻譜、共享同一套硬件。

以點帶面，引領(lǐng)4.5G產(chǎn)業(yè)逐步創(chuàng)新

任何一種技術(shù)要取得成功都必須要在功能和價格兩方面匹配市場的需求，其中價格往往比技術(shù)更重要。創(chuàng)新的步伐要匹配市場的發(fā)展節(jié)奏。

回顧歷史可以看到，全新的技術(shù)往往由于實施成本過高導致市場無法接受，最終結(jié)果是束之高閣多年，最終等到市場逐步發(fā)展起來后才漸漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

因此，在邁向5G的道路上，需要4.5G這樣的一個過渡階段，基于現(xiàn)在的LTE技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)逐步創(chuàng)新，探索和培育市場發(fā)展；一步一步，最終實現(xiàn)全連接世界的美好目標。

華為正在推動多個支持4.5G的技術(shù)點并行發(fā)展，如256QAM、3D Beam Forming等，這些技術(shù)分別在3GPP標準中立項并形成標準。隨著市場應(yīng)用條件的發(fā)展，這些技術(shù)點會逐步成熟，逐步推向市場。

上述每一個單點技術(shù)的部署成本都不高，可以快速進入市場進行檢驗并改進。這樣多技術(shù)點并行，逐步成熟后，最終整體網(wǎng)絡(luò)逐級提升。

3GPP R13、R14兩大版本夯實4.5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

為匹配市場發(fā)展的節(jié)奏，華為將推動多個技術(shù)創(chuàng)新點在R13和R14中的標準化——在5G到來前，完成網(wǎng)絡(luò)Gbit/s級速率提升，以及窄帶物聯(lián)網(wǎng)的部分市場成功。

在Gbit/s速率提升方面，華為正在推動4CC/5CC CA、256QM、LAA、3D Beam Forming等關(guān)鍵技術(shù)在R13版本完成標準化。比如載波聚合技術(shù)，目前4CC/5CC CA將在R13中完成標準化。華為將率先支持該技術(shù)，目前已經(jīng)落入版本，并在明年達到商用。

此外，LAA也是R13的一個重要技術(shù)，華為的宏站和小基站都將支持此項技術(shù)，目前已經(jīng)落入版本，明年達到商用。

在窄帶物聯(lián)網(wǎng)方面，華為將推動NB CIoT技術(shù)的標準化。NB CIoT是一種全新的技術(shù)，它使用窄帶組網(wǎng)，200KHz即可做全網(wǎng)覆蓋，上行信道僅需要5KHz，可以極大地提升芯片集成度，配套簡化后的協(xié)議算法芯片的復(fù)雜度和進入門檻都會降低。這樣做將促進NB CIoT的適用范圍和終端價格更易被市場接受。

4.5G已進入市場預(yù)商用階段

在實現(xiàn)4.5G的Gbit/s能力方面，業(yè)內(nèi)幾個關(guān)鍵技術(shù)，如256QAM、4CC/5CC CA已進入商用網(wǎng)絡(luò)測試階段，預(yù)計2016Q1即可開始全面商用。

其它的創(chuàng)新技術(shù)如3D Beam Forming、LAA，也將在2016年Q1開始商用網(wǎng)絡(luò)測試。進一步看，后續(xù)SOMA/NOMA新空口技術(shù)、0.5TTI、Massive CA等技術(shù)，都將逐步在標準中立項,最終走向市場。

而NB CIoT技術(shù)標準一經(jīng)提出，即得到運營商和垂直行業(yè)用戶的廣泛關(guān)注，可見該市場需求是真實且急迫的，也提醒華為要加快NB CIoT技術(shù)標準化的節(jié)奏和步伐，避免錯過市場發(fā)展的窗口。

在應(yīng)用方面，華為已經(jīng)與沃達豐聯(lián)合商用了智能水表。借助沃達豐的網(wǎng)絡(luò)，水表可以自動定期上報用戶的用水量，水務(wù)公司無需費時費力地專門派人挨家挨戶登記，極大地提升效率。而且，水務(wù)公司可借此進行大數(shù)據(jù)分析，比如在夏季提前預(yù)估用水高峰。

華為還與中國聯(lián)通進行了智能停車系統(tǒng)的商用，用戶可以通過手機APP查看附近可用的停車庫以及具體的停車位和收費標準。該系統(tǒng)還支持導航功能，也將應(yīng)用在即將建成開業(yè)的上海迪士尼主題公園。

據(jù)悉，基于市場的需求以及對NB CIoT技術(shù)的信任，上海申迪、上海聯(lián)通與華為簽署了三方戰(zhàn)略合作協(xié)議，進一步基于NB CIoT提供更多的物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用。

聚焦客戶需求，共同促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)是公認的下一個無線互聯(lián)網(wǎng)“藍海”市場，市場想象空間巨大。但如何使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以市場可以接受的價格逐步應(yīng)用起來，并進一步促進技術(shù)發(fā)展，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游設(shè)備供應(yīng)商和運營商共同協(xié)同。

目前，華為與世界領(lǐng)先的運營商（如歐洲的沃達豐、德電、法電，北美的貝爾、TELUS等，中國的中國聯(lián)通、中國移動等大T）多次深度交流達成合作共識，將以需求牽引技術(shù)發(fā)展，幫助運營商在4.5G時代為全球用戶提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

在7月GSMA舉辦的物聯(lián)網(wǎng)大會上，芯片巨頭高通也明確表示希望NB CIoT盡快標準化。高通將提供標準化的芯片和平臺，屆時垂直行業(yè)的第三方模組和產(chǎn)品集成供應(yīng)商都可以基于高通的芯片快速推出滿足客戶需求的NB CIoT終端產(chǎn)品。

技術(shù)的發(fā)展需要以客戶需求為導向，才能確保技術(shù)創(chuàng)新是市場所需要的。面向未來，華為將聯(lián)合產(chǎn)業(yè)各方加快推動NB CIoT標準化，抓住市場開啟的窗口，促進行業(yè)整體發(fā)展。