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透过Docomo的5G试验工作了解5G未来发展之路(上篇)
micro_ufo
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发表于 2016-11-10 17:40:46  只看楼主 

1.jpg

 

如果一个运营商联合十多家主流设备厂家和测试仪表进行5G研发,试验频段涵盖高频和低频,关键技术涉及多个方面,且测试验证工作从3年前都开始起步,并号称未来3~4年后将实现商用,它一定会引起你的注意。那么,这个运营商是谁哪?它就是日本的NTT Docomo5G试验工作的先行者。下面通过Docomo的一系列5G验证工作,我们一起来回顾和追赶5G行进的步伐吧。

1.      加强多方合作,验证关键技术

NTT Docomo期望在2020年奥运会之前开启5G商用时代,自2014起,它就先后联合13家主设备供应商和仪表及芯片厂家,开始全面启动5G相关各项技术的验证测试工作。

20145月,Docomo联合Nokia 、阿尔卡特朗讯、三星电子、EricssonNEC以及富士通等国/内外的6家设备商,在高/低频段上展开各项5G等关键技术的验证工作。各厂家的工作内容和频段信息如下图所示。

 

2.png

 

201532号一篇速率达到4.5GHz的新闻稿中,Docomo提到新增华为和Mitsubishi合作方,进行高低频测试工作,从而使其合作方达到8家。因此,新的工作内容和频段分配信息也有所变化,如下所示。

 

3.png

 

20157月,Docomo又引入终端和仪表厂家5家,使得其合作方达到13家。这5家新增单位分别为Intel(手机芯片合作方)、、Panasonic(多频段控制单元合作方)Qualcomm(5G空口测试及创新合作方)、是德(Keysight)和罗德斯瓦兹公司(二者都是测试仪表合作方)

20162月,Docomo又与Mediatek(台湾联发科)合作,联合进行开发和试验工作。

 

这里需要说明的是, 上述合作信息都是在Docomo的网站上获取的,2014/5/8提到6家主设备合作方,2015/3/2提到新增2家主设备合作方,2015/7/22提到新增5家芯片和仪表合作方,在2016/2/22提到与Mediatek合作的同时,强调其合作方共有13个。

如果简单进行数学计算的话,可能会有些疑问,比如6+2+5+1=14,那么怎么会变成13个哪?这是因为这世界变化确实太快了,想想最近的合并情况,阿尔卡特朗讯不再名单中就不奇怪了吧?因为它已经与Nokia合体了,那么原来阿尔卡特-朗讯所属频段和工作应该由Nokia承担了吧,答案是不一定啊。

2.      多方合作分工,技术全面验证

13家运营商、芯片厂家和仪表厂家参与的Docomo 5G测试验证工作的最终合作态势如下所示:

4.png

      

    根据上图,各个合作方的合作内容为:

-         华为:采用信道互易型的波束赋型以及高级多址接入技术。

-         富士通:使用RRH的超密度基站下的协调调度。

-         NEC:采用小小区下的大量天线来实现增强的时域波束赋型技术。

-         爱立信:新的无线空口概念以及mMIMO

-         SAMSUNG:超宽带混合波束赋型和波束跟踪技术。

-         MITSUBISHI:超多天线下的多波束复用技术。

-         Nokia:超宽带单载波传输以及波束赋型(以及6GHz以下试验)

3.      大量现场测试,精准性能体现

3年来,Docomo与各合作方进行了大量测试和验证工作。迄今为止,从新闻及会议内容等公开渠道获取的Docomo与合作方相关测试信息参见下表。

 

设备商

频段

带宽

速率

频谱效率

UE

数目

新闻报道

时间

场景和

关键技术

Nokia

70GHz


2Gbps



2014/12/18

室内

2015/10/13

商场,波束赋型,波束追踪

Fujitsu

4.6GHz


11Gbps


4

2015/10/26

多站协调传输

Samsung

28GHz


2.5Gbps



2015/11/12

韩国,60Km/h

Huawei

< 6GHz

100MHz

平均1.34Gbps,  
 
峰值3.6Gbps

43.9

bps/Hz/cell


2015/11/18

室外24UEMU-MIMO,成都

Ericsson

15GHz


5Gbps



2015/3/20

室外


10Gbps



2015/11/19

MIMO


20Gbps@75m;


2

2016/2/22

室外,64天线


9Gbps@120m

 

需要说明的是,性能测试中涉及频段特性、带宽、关键技术等内容,所以测试结果只有在各项测试信息都全面得到的基础上才有可比性。由于目前厂家测试工作具有一定的保密性,因此新闻稿较为简捷,许多关键信息难以全面获取,所以还需要借助其他手段获取更多信息才更有价值。上表仅作为一个信息源供大家参考。


4.      合作厂家众多,面貌精彩纷呈

下面根据合作态势图上的厂家顺序进行主设备厂家的技术和特点分析。仪表和终端厂家有待后续进行。

首先说明,态势图上有根横线,仔细看的话会了解那是频率轴,呈从高到低走向。简单理解的话,就是说8个厂家中排在左侧的厂家进行的是低频测试,而最右侧则是测试频段最高的厂家。由此可见,华为和Docomo合作进行低频测试,而NokiaDocomo合作进行高频测试。从汇总表中是可以证实这点的。

如果按照测试频段高低排列。基本上就应该是态势图中的排列顺序和本文章中的出场顺序。拿总结表中的具体频率数据来看吧:

 

厂商信息

测试频段(单位:GHz)
  (
根据新闻稿信息提炼)


说明


华为

< 6

成都测试6GHz以下,未来在国内还将测试4.9GHz(Docomo测试频段)

Fujitsu

4.6


NEC

< 6

没有测试信息,但是其天线支持Low-SHF,即6GHz以下频点。

Ericsson

15


SAMSUNG

28


MITSUBISHI

44



如果8个主设备厂家按照3次签约合作方的时间排列,,每次就按照新闻稿中顺序排列吧。则依次为:

-        2014/5/8新闻提到签订6家:Alcatel-LucentEricssonFujitsuNECNokiaSamsung

-        2015/3/2新闻提到新增签约2家:HuaweiMitsubishi Electric

考虑到Alcatel-Lucent以及与Nokia合并,所以排第一的话要不是Nokia要不就是Ericsson了吧?


[1] 华为测试信息:

设备商

频段

带宽

速率

频谱效率

UE

数目

新闻报道时间

场景和关键技术

Huawei

< 6GHz

100

MHz

平均1.34Gbps, 峰值3.6Gbps

43.9

bps/Hz/cell


2015/11/18

室外24UEMU-MIMO,成都

 

合作内容:采用信道互易型的波束赋型以及高级多址接入技术。

        201510月,华为与Docomo联合在成都进行了24用户的远、中、近点测试。测试频段在6GHz以下,100MHz带宽,峰值速率为3.56Gbps,平均值为1.30Gbps24层,相对于Rank1下的SU-MIMO,性能增益提升12倍。

"IMT2020(5G)无线技术比皮书"mMIMO一节中,已经提到了此测试结果,描述为"201510月,华为外场成都采用100MHz获得1.34Gbps的单小区下行平均速率,峰值速率3.6Gbps"。其中也提到华为与Docomo合作测试,采用64天线单元(antenna elements)64射频单元(RF chains),支持24个流(spatial streams )

    除了MU-MIMO技术之外,测试中同时展示了华为的SCMAF-OFDM技术的性能。根据Docomo的新闻,测试结果显示频谱效率为43.9bps/Hz/cell,相对LTE-AMU-MIMO技术来讲,外场测试效率提升3.6倍。

5.jpg6.png

7.png

8.png

9.png

华为公司新闻稿:

http://www.huawei.com/en/news/2015/09/Huawei%20and%20DOCOMO%20Collaboration

 

 

其余7家主设备商信息留待后续继续分析,敬请期待。



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    发表于 2016-11-11 11:21:46  只看楼主 
    技术问题,回答得专家指数,快速升级
    不知道大家看后有什么感觉,不确定下篇还有必要费劲转发过来吗?希望得到大家反馈:-)

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    发表于 2016-11-12 15:24:21 
    长见识了,谢谢版主

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    发表于 2016-11-13 02:47:25  QQ
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    发表于 2016-11-23 17:03:40 
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    发表于 2016-11-23 17:26:26 
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