大唐电信展示基于5G的三大特色技术

　　2016年5月31日，第一届全球5G 大会（Global 5G Event）暨2016 IMT-2020（5G）大会在京召开。大唐电信集团基于在5G技术的整体布局，在本次大会上展示了一系列领先的5G特色技术。

　　当前5G研究已经进入技术验证和标准化阶段。大唐电信集团作为中国3G（TD-SCDMA）、4G（TD-LTE）标准领域的领先者，拥有多年的标准研究和技术开发积累，并率先进行了5G研发和布局。此次大会，大唐展示了其业界领先的5G综合验证平台，该平台具备充分的灵活性和处理能力，可通过灵活配置支持各种典型5G场景的多技术组合验证，支撑5G的标准化和产业化。

　　在该验证平台上，大唐展示了领先的超大规模天线（Massive MIMO）技术、非正交多址接入（PDMA）技术和车联网技术。这是继大唐2013年发布《5G白皮书》、2015年发布5G网络安全白皮书（《建设安全可信的网络空间》）后，在5G特色技术领域的又一次隆重亮相，体现了大唐的强劲技术实力。

　　下面针对三大特色技术进行进一步介绍：

　　天线技术

　　大规模天线（Massive MIMO），又称为large-scale MIMO，由几十至上千根天线构成，利用大规模天线阵列带来的阵列增益和多用户复用增益，可以在相同的时频资源上复用更多的用户，并可以使小区平均频谱效率和边缘用户的频谱效率得到极大的提升。

　　通俗地讲，大规模天线技术就是通过大幅增加天线数，从而更加精确地分辨不同用户，保证多个用户使用相同的资源时相互之间的干扰足够低，从而达到提升容量的目的。

　　大唐在多天线技术研究和产业方面有首屈一指的积累和优势，从3G到4G，再到5G，大唐始终引领着多天线技术的发展方向，并得到了工业界的认可。

　　在3G时代：大唐首次将智能天线用于移动通信系统1995年大唐开始智能天线用于公众通信系统的研究与产业化随着TD-SCDMA系统的部署，首次把智能天线技术引入公众移动通信系统在4G LTE时代：大唐的智能天线技术拓展到多流波束赋形多流波束赋形技术实现了波束赋形与空间复用的深度融合多流波束赋形技术为多天线技术的持续发展以及更大规模天线的应用指明了方向在5G关键技术研发中：多天线技术进一步发展到大规模天线，大唐首家研制出256天线的5G Massive MIMO样机大唐带领国内高校和企业成功申请了863 5G一期 5G无线传输课题，重点进行了大规模天线技术的基础研究和原型平台开发验证工作2014年，大唐率先完成128天线3D-MIMO原理验证2015年，首家推出256天线Massive MIMO样机，标志着大唐在大规模天线上的领先地位鉴于大规模天线技术在提升系统频谱利用效率、系统容量和用户体验方面的巨大潜力，大规模天线技术已经成为5G公认的关键技术方向。

　　在未来的5G系统中，大规模天线技术的应用主要包括：针对广阔服务区域的宏覆盖场景；针对高层建筑的覆盖场景；针对室内外热点区域的覆盖；针对大容量无线传输的回传链路。

　　大规模非正交多址接入技术（PDMA技术）

　　非正交多址接入技术主要是用来突破正交多址接入技术的容量极限，最大限度地利用日益稀缺的频谱资源。

　　以往移动通信系统以多址接入方式作为革新换代的标志，例如，1G-4G分别采用了FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA的正交多址接入。对于正交多址接入，用户在发送端占用不同的无线资源，接收端易于使用线性接收机来进行多用户检测，复杂度较低，但系统容量会受限于可分割的正交资源数目。和4G相比，5G需要支持更大的容量，这意味着需要在已有正交资源基础上进一步复用更多的用户，造成用户占用的无线资源不再正交，这便是非正交多址接入。

　　非正交多址接入需要在接收端引入非线性检测来区分用户，得益于器件的发展，目前非正交已经从理论研究走向了实际应用。理论上，非正交多址接入将完全突破正交多址接入的容量极限，能够依据多用户复用倍数来成倍地提升系统容量。

　　大唐自2008年开始率先在业界研究非正交多址接入技术，提出了自主知识产权的PDMA图样分割非正交多址接入技术。PDMA技术能够普适地应用于5G系统的典型场景，最大限度地利用日益稀缺的频谱资源。PDMA技术能够提升移动宽带应用的频谱效率和系统容量，提升大连接物联网应用的连接数，降低高可靠低时延通信应用的时延和提升可靠性。

　　PDMA是业界提出最早、技术理论最全面的非正交多址技术。自2008年开始到2014年，大唐一直推动非正交多址接入技术的研究工作。2014年，应业界专家建议，大唐在业内第一次正式命名了PDMA（Pattern Division Multiple Access，图样分割多址接入）技术。

　　自2014年，大唐带领国内知名高校和科研院所联合进行PDMA技术的研究与性能评估，在IMT-2020推进组主导了新型多址接入技术专题并提交了多份文稿，成功申请了863 5G二期课题“5G新型调制编码和高效链路技术研发”。在国际上，PDMA技术也得到了业界的广为认可，已被成功地纳入ITU面向5G的新技术趋势报告M.2243中。

　　目前，大唐已经开发了PDMA技术的原型系统，借助于多终端模拟器，能够支持上行3倍接入用户数的性能验证，后续大唐还将向业界进行PDMA技术的更多场景应用验证。

　　车联网技术

　　ITU在2015年确定了5G的应用场景包括增强宽带移动互联网、低功耗广覆盖的物联网、低时延高可靠的物联网三类。其中，低时延高可靠物联网主要应用于对于一些特殊性能指标有严格要求的场景，比如未来的自动驾驶汽车和某些工业控制场景，需要实现毫秒级传输时延，同时还要求很高的传输可靠性，通过特定系统设计和物理层技术，可以实现未来5G用于这类特殊场景的技术。车联网技术则是低时延高可靠场景的一个具体的应用实例，通过终端直通技术，可以实现汽车之间、汽车与路侧设备间的通信，从而实现汽车主动安全控制与自动驾驶。

　　大唐在国内率先提出利用LTE-V技术作为支持未来汽车智能化、网联化的关键技术，需要满足未来V2X应用乃至自动驾驶的需求。

　　2014年6月，大唐成功研制出全球第一台LTE-V车联网设备，可支持车联网V2X自组织通信，并具有核心自主知识产权。实现了交叉路口让行、刹车告警、高优先级车辆让行、信息分享等典型V2X应用场景。

　　2015年4月，在南京亚太智能交通论坛期间，大唐进行了基于LTE-V技术的车联网应用系统的社会道路实景演示，在社会道路环境下展示了包含9辆车和3个路侧节点的智能交通应用，这是业界唯一一家提供社会道路环境车路协同系统实景演示的企业。

　　目前，大唐电信集团正在加速推进V2X产业化进程。参与国内V2X示范建设工作，联合产业链各方，推动开展V2X示范应用和规模试验，拓展面向自动驾驶的创新应用（如辅助驾驶、车队自动驾驶），达到低时延（千分之一秒）高可靠（99.999%）目标。

　　大唐围绕LTE-V通信解决方案同步开展知识产权布局，在CCSA、3GPP相关标准组织的车路协同等方向开展标准化工作。在CCSA，牵头并完成了车辆安全短程通信和车路协同系统安全两个研究项目；联合牵头“基于LTE车联网无线通信技术总体技术要求”行标立项，联合牵头“智能交通车车-车路主动安全应用的频率需求和相关干扰共存研究”立项。在3GPP，联合牵头3GPP RAN LTE V2X技术研究项目以及标准化工作项目，担任第二报告人。

　　以上若干关键技术的研究与突破，将对我国“3G突破、4G同步、5G引领”的战略目标具有重要的推动作用。这些技术的演示和验证，证明了我国在5G核心技术方面实现突破，将为我国在后续的5G标准化制定打下良好的基础。

　　虚拟现实、远程医疗、自动驾驶、智能制造，这些即将爆发的创新应用，均依赖于万物互联的网络支撑，大唐本次展示的超大规模天线技术、PDMA非正交多址接入技术将明显提升未来移动通信网络的容量和更高的通信速率，为万物互联时代的到来提供关键核心技术，进而极大改变未来的生活和生产方式，做到信息随心所至，万物触手可及。

　　本次大会是在IMT-2020（5G）推进组、5G PPP、5GMF、5G Forum、5G Americas等机构达成共识后，首次联合主办的第一届全球5G大会，通过本次大会展示全球和我国5G研发进展，推动全球5G标准共识形成，促进全球5G产业及应用发展。大唐后续将在本次技术展示基础上，针对5G典型应用场景，陆续发布系统设备、测试仪表、终端设备、终端芯片等技术产品，为中国实现5G引领贡献力量。