中国电信毕奇:蓝极光点亮LTE技术创新平台

  移动通信网(mscbsc)讯 7月13日早间消息(桑菊)在日前召开的“信息化与工业化融合成果展览会”上,“低调”的中国电信再次成为通信业瞩目的焦点。这次站在“聚光灯”前面的不是占尽天时地利的固定网络,也不是处于风口浪尖的云计算服务,而是被业界热议但又神秘的的LTE移动通讯系统创新技术平台---蓝极光。

  蓝极光为何会被热议,它有哪些创新之处,在未来又将会走向何处?在中国电信已经明确的移动通信网络演进道路上,蓝极光将给中国电信带来什么?作为全球CDMA产业链的龙头企业之一,蓝极光又将给整个移动通信产业生态系统带来哪些新的启示?

  带着这些问题,C114中国通信网对中国电信蓝极光计划的“主持人”毕奇院士进行了专访。作为IEEE和贝尔实验室的“双料院士”,以及国家“千人计划”的代表,毕奇院士向C114中国通信网编辑详细介绍了蓝极光计划的前世今生,揭开了它的神秘面纱。

  前世

  从全球技术发展趋势来看,LTE成为所有主流运营商共同的技术演进路线,第一次完成了移动通信世界范围内的“大一统”。包括欧美日韩等在内的发达电信市场都将LTE的规模部署提上日程,这也催生了LTE的全球热情;但在国内市场,出于各方面的原因,LTE方是小荷才露尖尖角。

  作为全球最大的CDMA运营商,中国电信虽然已经明确了向LTE演进的整体路线,但具体的技术选择和产业路标并未对外发布,这也给了外界很多的想象空间。如何有效的去填补这些空间,也就成为了毕奇和他所领导的中国电信技术创新中心的使命之一。

  作为全球最优秀的无线移动通信工程师,毕奇在贝尔实验室工作了廿年。“我在2010年回国正式加入中国电信,从事相关领域的技术研究。为了更好的开展工作,中国电信成立了技术创新中心,专门从事一些前瞻性和突破性的研究工作。从这两年的运营情况来看,技术创新中心的体制非常好,也非常灵活,我们也取得了一些成绩。”毕奇说,“我也非常感谢中国电信的领导,为我们创造了一个良好的环境。”

  作为国内最晚进入移动通信市场的“老大哥”,中国电信进入了CDMA2000这一成熟但却并非最健壮的产业链条,但在电信的努力下,通过三年的时间,终于在市场上正式站稳了脚跟。在这个过程中,移动通信也正式成为中国电信的关键支柱,在收入和利润方面的贡献越来越大。

  “移动数据业务的快速增长,让我们必须停下来认真思考,我们应该如何去应对爆炸性的数据业务和可持续的运营之间的关系,如何去构建一张低成本、高带宽、高效能的网络。”毕奇说,“而第四代移动通信技术包括LTE和LTE-A,已经成为主流选择。”

  “虽然国内还没有正式商用的LTE网络,但中国电信肯定要做一些前瞻性的务实技术研究,为将来的网络部署做好准备。所以我们推出了‘蓝极光’技术,主要是在LTE/LTEA技术标准之上,构建一个涵盖一系列创新技术的平台,大幅度提高LTE移动通讯系统的效率,降低建设和运营成本。”毕奇说。

  “海外CDMA运营商对于LTE的探索,将会为中国电信在未来的演进技术上提供良好的借鉴,至于中国电信的LTE部署时间节点,则需要看国家政府部门和企业决策层如何去平衡。”毕奇说。“既要充分发挥3G网络的价值,保护好数千亿元的历史投资;又要平衡好科技创新与产业引领的意义。目前看来尚不具备大规模商用的条件。”

  今生

  “蓝极光是一个大的技术创新平台,涵盖了一系列的增强技术,此次发布的是覆盖增强和流量均衡,未来还将在载波聚合、有源天线和分层组网等方面进一步研究。”毕奇介绍到,“绝大部分研究领域,都是在现有的技术标准框架下,要做到对标准改动最小。当然,也有极少部分是需要对现有的标准进行修改。”

  “我们按照从易到难,逐个攻克技术难题;按照先生存再发展,短期内重点研发能够见到明显效益的项目,也会做好短中长期研发重点的合理分配。”毕奇说,“我们不是在闭门造车,研发和创新必须要对现网技术有改进和帮助。”

  覆盖是蓝极光平台首先要解决的问题。由于2G/3G网络已经占用大量低端频段,LTE系统将主要利用高频率组网,导致在同样发射功率的条件下,覆盖面积将大幅减小。为了达到相同的覆盖,基站数将被迫增加一倍以上。按照中国电信的3G网络千亿元的投建规模,覆盖增强将会节省千亿元的投资。

  “我们刚开始提出覆盖增强这个概念时,大家还不是很清楚。但现在这个概念受到了众多国际运营商的支持,并成功在3GPP RAN1中立项,这个项目后期会牵涉到标准修订,用标准改善来进行覆盖增强,所以我们蓝极光计划是有计划有步骤从易到难。” 毕奇说,“3GPP RAN1是一个竞争非常激烈的标准组织,它的提案通过率只有5%左右,过去两三年立项也是非常困难,但我们还是成功了。”

  “我们主要是在LTE基站两发两收的基础上,增加到4发8收,利用空间分集增益,增加覆盖面积和提高手机信号的接收效率,这也会降低终端的功耗,增强手机的续航性能。”毕奇说,“这个创新最大的难点就在于LTE天线,我们当时的想法就是必须要控制在3G天线尺寸的范围之内。前期我们在多个省份进行了深入调研,了解3G现网中的天线情况,在产业链的共同推动之下,解决了多天线项目布网难的实际问题。”

  在谈到天线时,毕奇还特意提到了中国移动在这方面的创新研究。“在天线领域,中国移动也做了很多努力,我们也借鉴了他们的部分成功经验,我也非常感谢他们的帮助。”在技术创新上,毕奇毫无门户之见。“这个技术最大的特点之一,就是对于现网的改动非常小。对于终端侧几乎没有影响,任何手机都能够获得这些增益,在设备侧改动也不大,可以充分利现有产业链。”

  在解决覆盖问题之后,如何很好的提升网络利用效率就摆在了毕奇团队的面前。“我们对现网进行了详细的调查,也借鉴了国外的一些情况,移动宽带网络的整体利用效率并不高,在某些区域存在明显的潮汐效应。但我们在进行网络规划和建设时,却必须要按照网络容量峰值需求来投入。”

  其实,类似于应对潮汐效应的流量牵引和负载均衡,业内也有部分运营商在进行研究,比如中国移动所推出的C-RAN,但据毕奇介绍,中国电信的蓝极光平台却采用了不同的方式来削峰填谷提高效益。

  从中国移动公布的技术文献来看,C-RAN是通过引入虚拟化或者集群等IT技术,通过构建POOL的逻辑概念,在空间范围内实现负载均衡。而蓝极光平台则主要是通过对数据和业务的深度分析,通过不同的业务对时延的不同需求进行分类,将部分低价值或者对时延不敏感的业务在网络非繁忙时段进行处理。

  “在2G时代,以话音和短信业务为主,业务对时延要求非常高;但在3G时代,除了发送业务之外,也开始出现部分推送业务,而部分推送业务对于时延并不是很敏感;在LTE时代,我们预计推送业务的占比会越来越高,我们可以通过DPI等技术来对业务进行分类,使得网络和业务能够很好的适配。”毕奇解释说,“我们一开始尝试的是静态配置,但后来发现增益效果并不明显;现在主要是通过动态方式,来获取网络状态,及时有效的获取网络状态,是提升利用率的关键。”

  未来

  据毕奇透露,在进一步完善已经发布的增强技术同时,蓝极光平台还将在频谱聚合、有源天线和分层组网等热点技术做进一步研究。

  频谱是移动通信技术最宝贵的财富,LTE虽然拥有很强的灵活性,可以在1.4/3/5/10/20M等不同频宽上组网,但20M的大频宽才能真正发挥LTE的最佳技术特性。从目前来看,全球只有很少的运营商拥有如此丰富的频谱资源,特别是采用上下行对称的LTE FDD网络运营商。

  “我们正在对频谱聚合做进一步的研究。”毕奇说,“从中国电信现有的频谱资源分布来看,未来是不能满足LTE时代需求的。我们也希望能够得到低频谱资源。”但他建议,希望有关部门能够统筹考虑CDMA产业链的全球分布情况,以方便用户漫游。

  异构分层组网也是一个非常重要的话题。在进入LTE时代后,中国电信将同时拥有LTE/CDMA2000和WLAN三张网络,工作的频段不同,主要承载的业务也有差异。“我们这方面正在考虑,还没有敲定最后的具体方案,来实现最好最优化地融合。实际上国外还是有一些相关经验,例如Verzion已经走在我们前面,我们可以向他们借鉴一些经验。”

  在采访的最后,毕奇博士还对于国内的科学技术创新谈了一些他的看法。“虽然我国已经成为世界第二经济大国,但是我们和发达国家还存在差距,很多研究还是聚焦于短期和中期的,长期革命性的还有改善空间。美国的技术发明与创新有两种模式,一是以硅谷为代表的创新模式,一是以贝尔实验室为代表的发明模式。不幸是在全球包括美国,通过华尔街运作的创新模式实际已经否定发明模式。”

  “但我认为这两个模式是互补,我们留给下一代的发明已经很少,现在是在透支下一代生活和科技,如果我们国家能逆国际潮流,建立大实验室,将两个模式并进,我国科技将能更上一层楼。”毕奇最后说道。


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