盡管全球大部分地區(qū)缺乏足夠的4G長期演進(jìn)(LTE)覆蓋,但移動運(yùn)營商和供應(yīng)商已經(jīng)開始努力推出5G網(wǎng)絡(luò)。
推動行業(yè)向5G網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)的主要因素有兩個。隨著數(shù)據(jù)服務(wù)的需求大幅增長,這就要求更快、更高容量的網(wǎng)絡(luò),可以提供視頻和其他內(nèi)容豐富的服務(wù);以及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的激增,這些技術(shù)正在加劇設(shè)備大規(guī)模連接的需求,并且只能通過5G提供超可靠和超低延遲網(wǎng)絡(luò)。此外,智能車輛、智能電網(wǎng)、智能建筑和電子健康等智慧城市應(yīng)用的無縫互連也需要5G的支持。此外,5G也有望開辟新的用例,如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和高分辨率視頻共享等。
5G的基礎(chǔ)
世界各地也為推出5G網(wǎng)絡(luò)采取了切實(shí)的步驟。例如,包括許多核心5G網(wǎng)絡(luò)組件在內(nèi)的諸如LTE-Advanced(LTE-A)和LTE-A Pro之類的增強(qiáng)型4G網(wǎng)絡(luò)已由若干運(yùn)營商推出。據(jù)德勤透露,截至2016年10月,全球已有166家運(yùn)營商推出了LTE-A,12家運(yùn)營商推出了LTE-A Pro業(yè)務(wù)。
LTE-A旨在提供高達(dá)3Gbps的最大下行速度和高達(dá)1Gbps的最大上行鏈路速度,而LTE-A Pro可提供超過3Gbps的更快速度。而預(yù)計(jì)5G將以這些速度為基礎(chǔ)。
到2017年底,超過200家運(yùn)營商可能會提供LTE-A業(yè)務(wù),超過20家可能推出LTE-A Pro網(wǎng)絡(luò)。
就5G標(biāo)準(zhǔn)制定而言,2017年2月,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)范草案,預(yù)計(jì)將于2017年11月舉行的國際電聯(lián)下一屆國際電聯(lián)會議上最終敲定。根據(jù)這些草案規(guī)范,5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有至少20Gbps的下行鏈路峰值數(shù)據(jù)速率和至少10Gbps的上行鏈路峰值數(shù)據(jù)速率。同時,在密集的城市地區(qū),最小實(shí)現(xiàn)的下行鏈路和上行5G數(shù)據(jù)速率分別為100Mbps和50Mbps。此外,5G網(wǎng)絡(luò)在每平方公里范圍內(nèi)必須至少支持100萬個連接設(shè)備,并且在不同頻率之間遷移時不出現(xiàn)任何服務(wù)中斷。除此之外,所有運(yùn)營商必須始終保持至少100MHz的5G帶寬可用,高頻段最高可達(dá)1GHz。
同時,第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)也在制定全球5G標(biāo)準(zhǔn)。為此,它已與國際電聯(lián)合作開展了兩階段研究計(jì)劃。第一階段將重點(diǎn)關(guān)注高達(dá)40GHz頻率的5G部署的商業(yè)需求。預(yù)計(jì)將在2018年9月前完成。第二階段將于2018年開始,并將于2019年12月前完成。它將重點(diǎn)關(guān)注高達(dá)100GHz的頻率,以及國際電聯(lián)“國際移動通信(IMT)-2020”愿景下概述的5G部署的關(guān)鍵性能指標(biāo)。
全球5G測試狀況
全球幾家電信運(yùn)營商和供應(yīng)商正在進(jìn)行5G測試,以期在該技術(shù)實(shí)現(xiàn)商用之前建立所需的生態(tài)系統(tǒng)。5G的早期測試始于2014年,由日本NTTDOCOMO美國的AT&T領(lǐng)頭進(jìn)行。但是,直到2016年才開始進(jìn)行大規(guī)模測試。
美國是第一個為5G用力確認(rèn)和開放高頻頻段的國家。美國聯(lián)邦通信委員會已經(jīng)預(yù)留了11GHz的高頻頻譜部署5G技術(shù)。美國幾家運(yùn)營商也已經(jīng)宣布了進(jìn)行5G試驗(yàn)的計(jì)劃。例如,2017年2月,Verizon公司就計(jì)劃在2017年在11個城市進(jìn)行5G試驗(yàn)。它還在2017年世界移動大會(MWC)上宣布與思科合作;根據(jù)該協(xié)議,思科將提供其基于云的5G分組核心解決方案、移動回程基礎(chǔ)架構(gòu)、虛擬化托管服務(wù)等。
韓國和日本也已經(jīng)采取步驟,將在2018年冬季和2020年夏季奧運(yùn)之前,推出商用5G技術(shù)。為此,韓國電信運(yùn)營商SK電訊與愛立信簽署了協(xié)議。另一家位于韓國的運(yùn)營商KT公司也計(jì)劃在2018年冬季奧運(yùn)期間提供試用5G服務(wù)。
同時,在日本,NTT DOCOMO一直在進(jìn)行5G測試,現(xiàn)在正在把重心轉(zhuǎn)移到5G業(yè)務(wù)案例的開發(fā)中。該公司表示將從2017年5月底開始,基于其5G試點(diǎn),與合作伙伴公司就“標(biāo)準(zhǔn)化新服務(wù)”進(jìn)行合作。該公司將利用5G的優(yōu)勢,如低延遲、超高速、超大容量和大規(guī)模設(shè)備連接等開啟新的收入來源。
在供應(yīng)商方面,LG Electronics和高通將在2018年上半年合作測試車載5G和Cellular-V2X通信。LG目前正在使用高通的聯(lián)網(wǎng)汽車平臺開發(fā)汽車連接解決方案。高通還與愛立信合作,在2017年下半年期間使用沃達(dá)豐和NTT DOCOMO的移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行5G新無線電(NR)測試。兩家公司還計(jì)劃在澳大利亞運(yùn)營商Telstra的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行5G測試。
諾基亞網(wǎng)絡(luò)與英國思博倫通信公司合作,推出了5G實(shí)驗(yàn)室即服務(wù)(LaaS),這是一個用于測試5G自動化技術(shù)的平臺。5G LaaS將加快諾基亞的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能和物理基礎(chǔ)架構(gòu)的部署。此外,5G LaaS有一個自助服務(wù)門戶,可以支持?jǐn)?shù)千個設(shè)備和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,工程師可以使用它們開發(fā)新的5G測試平臺。2017年2月,諾基亞就宣布與英特爾合作,分別在美國和芬蘭成立了兩家聯(lián)合5G測試設(shè)施。
設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)
截至2016年底,一半以上的4G手機(jī)有都支持LTE-A,允許最大下行速度高達(dá)150-600Mbps。能夠通過LTE-A網(wǎng)絡(luò)傳輸千兆速度的第一個移動路由器也于2016年底推出。
中國運(yùn)營商中興通訊在2017年MWC上發(fā)布了世界上第一款與5G網(wǎng)絡(luò)兼容的智能手機(jī)。中興表示,該款智能手機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)1Gbps的下載速度,比目前4G網(wǎng)絡(luò)提供的速度快了近10倍。
在2017年MWC展會上,三星也展示了其5G兼容的商業(yè)產(chǎn)品。其中包括5G家庭路由器、5G無線電基站和5G現(xiàn)代芯片組。其部分5G產(chǎn)品的商業(yè)部署已在美國進(jìn)行。
后續(xù)步驟
雖然2020年被認(rèn)為是5G商業(yè)化的指定日期,但是隨著3GPP最初5G規(guī)范可能于2018年年初實(shí)施,5G部署的第一階段預(yù)計(jì)將在2019年初進(jìn)行。同時,由于進(jìn)行了幾項(xiàng)先進(jìn)的測試,中國、日本、韓國以及美國發(fā)達(dá)市場的5G生態(tài)系統(tǒng)很可能在2020年建成。然而,發(fā)展中市場可能需要稍等一段時間才能實(shí)現(xiàn)5G商用。在大規(guī)模采用5G之前,他們必須解決所面臨的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)挑戰(zhàn)。
像4G一樣,同一市場的不同運(yùn)營商可能會在不同時間推出5G服務(wù)。此外,每個運(yùn)營商都可能需要幾年的時間才能完全推出5G服務(wù),從城市和郊區(qū)開始,然后逐步轉(zhuǎn)移到農(nóng)村。因此,在不久的將來,5G網(wǎng)絡(luò)將與2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。某些運(yùn)營商可能會關(guān)閉其傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(主要是2G),并重新分配該頻段,從而有效利用更高頻段技術(shù)。
展望未來,應(yīng)該充分利用部署LTE-A、LTE-A Pro網(wǎng)絡(luò)以及5G測試所獲取的經(jīng)驗(yàn),支持5G網(wǎng)絡(luò)的商用。