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三大电信运营商“亮出”5G商用“时间表” 5G 不止是快

2018-07-10 08:43:15  来源:中国青年报  作者:宁迪
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  5G离我们的生活越来越近了!

  在前不久举办的2018上海世界移动大会上,中国联通、中国移动和中国电信三大运营商亮出了时间表:计划到2020年,实现5G网络正式商用。

  从4G到5G,新一代的移动通信技术,将给我们的生活带来哪些改变?

  5G时代 高清电影“秒”下载

  作为第五代移动通信技术,5G网络带给人们的第一感受就是——“快”!打开手机视频客户端,下载一部高清视频,只需一秒就能完成。

  5G身上有很多新标签:“大规模天线”“新的编码技术”“超密集组网”……5G的“高带宽、高速率”这两个有别于4G的特性,使得5G网络的峰值速度比4G高出20倍。

  在5G时代,人们能流畅地观看比现在1080p分辨率更高的视频,“5G时代的分辨率可以提高到4K、甚至是8K。”中国移动研究院无线与终端技术研究所主任研究员邓伟用视频举例,希望让普通用户更直接地了解5G的特性。

  然而,这些只是5G最基础的本领,5G更大的“威力”,在于它的“低时延”特性。4G网络下,终端到基站的时延一般为5毫秒,终端到服务器的时延为50~100毫秒。5G网络下,终端到基站的时延可降低到1毫秒,终端到服务器达10毫秒。

  如果你是一位电子游戏玩家,那么5G的这一优势,能给你带来更好的游戏体验。“尤其是用手机打实时类对战游戏时,游戏时延将大大降低。”邓伟告诉记者。

  4G时代主要实现了“人与人”的快速通讯连接,但5G的“志向”远不止于此,它的目标是要让更多的“人和物”、“物和物”快速相连,进而推进万物互联时代的到来。

  “人工智能”“虚拟现实”“车联网”“物联网”……这些科技领域的“新风口”,正在改变我们的生活。但4G网络技术的“天花板”,某种程度上,让这类技术的潜能难以充分发挥。

  如虚拟现实技术,VR、AR设备虽经过几次迭代,但目前大多数设备的视觉效果仍不佳,其中一方面的原因和网络环境有关。而5G的高速率、低时延的特性将改变这种现状。赛迪顾问机构曾预测,5G网络大规模商用后,VR、AR设备的出货量将达到千万台级别。

  “5G技术天生是为自动驾驶服务的”,在邓伟看来,5G的高速率、高稳定性和低时延特性将提高无人驾驶的安全性能,“自动驾驶需要加载高清地图,并对周围环境做出迅速判断反应,以及对车辆的远程控制,这些都对数据传输的可靠性、速率有很高的要求。”而5G网络的普及,会极大地推动无人驾驶应用场景的发展。

  除了“无人驾驶”,借5G网络这股“东风”,2020年之后,“远程手术”“智能家居”等应用场景也将进一步走近消费者。根据目前业界的分析,全球5G应用领域将主要集中在车联网、公共安全、智慧城市、媒体及信息娱乐四个方面。这也是业界人士认为5G网络最大的价值,“能够和更多的产业深度融合”。据赛迪顾问机构预测,我国5G产业总体市场规模将达到1.15万亿元,比4G产业总体市场规模增长接近50%。

  尽管离5G正式商用还有一年半的时间,但眼下在一些城市已能捕捉到5G的身影。今年年初,中国青年报·中青在线记者在雄安新区看到中国电信已经搭建了5G基站设备,并开始着手5G外场试验。

  中国电信北京研究院网络技术与规划部专家邢燕霞告诉记者,中国电信将在外场试验上布局支持5G商用场景的5G试验网络,并进行组网测试。测试的内容包括5G信号的覆盖能力、强度、基站间的切换、4G和5G核心网之间的互操作等等。同时,中国电信会针对不同城市的发展规划,配备不同的测试业务。

  事实上,三大运营商均已进入“5G时间”。中国电信计划在成都、雄安、深圳、上海、苏州、兰州等12个主要城市开展5G外场实验;中国移动将在杭州、上海、广州、苏州、武汉五个城市开展5G规模外场试验;中国联通将在北京、天津、 青岛、深圳、杭州、南京、武汉、贵阳、成都、福州、郑州和沈阳等16个城市展开测试。

  5G标准 融入更多中国智慧

  今年6月,5G国际标准的出台,被视为5G“破壳”。

  6月,3GPP 5G NR标准SA(独立组网)方案正式完成并发布,标志着首个真正完整意义的国际5G标准正式出炉。SA独立组网相对于NSA(非独立组网)存在,其引入的新能力也是5G区别于4G的一个重要特征。NSA模式是只建5G基站,不建5G核心网,不能做到终端到终端直达的5G网络,信号传输要经过的路径多,时延也很长,不能很好地支持网路切片、边缘计算等5G的技术特征。而SA独立组网模式下,5G的基站连接5G的核心网,可通过核心网下沉部署到基站侧,使传输信号所需要经过的路径很少,可以直接从基站侧到达业务服务器。

  赛迪顾问股份有限公司高级咨询师李朕告诉记者,SA独立组网方案的冻结,意味着基于5G网络的移动终端设备,可以在统一的标准下,开始进行研发生产测试。据媒体报道,2019年,基于5G芯片的商用终端将面世,其中包括英特尔的全互联PC、华为的5G手机等。

  中国联通网络技术研究院5G项目组负责人王友祥认为,在5G的国际标准制定上,中国比以往任何时候都有“话语权”。在已经冻结的SA方案里,有一个重要的服务化架构(SBA),这个架构就是以中国为主导提出的。如果说3G时代,中国是在追着跑,4G时代是在齐头并进跑,到了5G时代,中国正力争成为领跑者之一。

  从2013年开始,我国工信部、发改委和科技部联合推动成立了IMT-2020(5G)推进组,从国家层面,统一组织运营商和设备厂商,全面推进5G研发、国际合作和融合创新发展。这在很多行业人士看来,是我国推进5G的一个标志性起点。

  如在带动标准制定上,中国移动向3GPP提交文稿1000余篇,担任了3个工作组副主席职务,担任了“需求与场景”“5G网络架构”等多个报告人职务;中国电信共主导5G国际标准立项30余项,提交国际标准文稿400多篇,获得技术专利保护100余项。同时,中国电信牵头国家重大专项7项,包括《5G网络边缘计算技术研发、标准化与验证》和《5G多无线接口融合架构及关键技术研发、试验与验证》等;中国联通成立了5G创新中心,在3GPP上牵头5项自主立项课题,在ITU牵头23项自主立项课题,提交自主文稿600余篇,发布16项5G相关产业白皮书,成立并推进了多个产业联盟。据王友祥介绍,目前,联通集团从管理部门到网络发展、政企、市场和各研究单位,都将5G列为重点工作。

  有行业分析机构认为,5G面世后,互联网业务对运营商传统业务的替代效应,将进一步强化,会给电信运营商带来更大的压力,直接影响运营商的总体收入。王友祥认为,在TO C(面向个人)的市场上,目前通讯网络等业务的普及度很高,运营商面临的发展压力巨大,“5G时代,运营商应该更多的开拓TO B(面向企业)的市场。”

  相较于传统的移动用户群体,面对功能强大的5G网络,电信运营商加快了在垂直行业上的布局,“在垂直行业的应用上,5G对电信运营商是一个更大的契机。”邢燕霞告诉记者。

  在5G应用培育方面,中国移动成立了5G联创中心,在全球建立了12个开放实验室,已经发展了130家合作伙伴,汇集联合各行业合作伙伴,聚焦能源、交通、医疗、工业、视频娱乐、智慧城市等应用,开展新业务、新应用和新的商业模式的孵化和探索,为5G的全面商用做准备;中国联通组建了多个产业联盟,如中国联通5G工业互联网产业联盟、中国联通物联网产业联盟等等;中国电信在5G应用研发方面聚焦于探索新的商业模式,将5G的技术特性与云(雾)计算、物联网等相结合,实现与垂直行业的跨界融合。

  走向商用 还需迈过多道坎

  距离2020年正式商用还有一年半时间,时间紧、任务重。

  SA独立组网的国际标准在今年上半年才正式冻结,从时间上看,比NSA非独立组网的冻结时间迟到半年。5G要商用,意味着要有进入市场的各种终端产品,而目前留给产业链上的研发、测试和生产,只有一年半时间,“这对整个产业都是个不小的挑战。”邓伟告诉记者。

  5G的SA组网模式具有4G所不具备的能力,如切片、边缘计算等。它能更好地满足垂直行业在安全、服务上的传输保障。因此,更多运营商还是会选择SA作为目标网络架构,但从全球看,一些声称明年就要5G商用的国家,可能暂时只能选用NSA模式生产。而国内运营商倾向于选择SA组网,这也需要运营商对5G核心网进行新建,并且能将目前存量的核心网、用户数据,进行很好的对接。

  在2018上海世界移动大会举办期间,中国移动研究院无线与终端技术研究所总工刘光毅就表示,5G网络要商用,还要迈过许多坎。目前,我国5G频谱还没有分配,不确定的频率分配会影响产业对设备开发等各方面的支持。希望政府能够尽快明确5G频率的分配方案,这样产业链便可以集中精力进行产品的优化和完善,确保2020年5G商用。

  据邢燕霞介绍,在产业研发和网络部署方面,也有不少问题。如网络云化部署经验少、安全挑战环节多,“这是业界碰到的新问题”。“对于运营商来说,要解决的难题是如何做好组网,让5G网络性能更优,更好服务大众用户和垂直行业用户”,频段越高、穿透性反而会下降,5G的高频段特性,要求运营商重视室内穿透性问题。“这需要从现在就开始研究组网方案的问题,以及4G网络和5G网络如何顺利进行互操作,确保业务的连续性。”

  而建立一个完备的网络,让各种垂直业务能顺利地“跑”起来也很重要。“运营商更要关注网络切片如何更好地服务垂直行业,满足垂直行业的个性化需求。”邢燕霞告诉记者。“未来的网络将走向‘云化’,运营商面临着转型问题,如何摆脱传统架构,走向云网协同时代?网络转型增加了运营商的人才需求。”王友祥说,这是全球运营商都会面临的问题,“原来运营商以通讯领域的人才需求为主,但未来需要更多的软件工程师。”

  5G商用进入倒数计时阶段,终端设备的研发生产怎么办?邓伟告诉记者,和4G组网模式不同,5G目前有两种组网模式,由此,终端在研发上要考虑到独立组网和非独立组网两种模式。“这本身就意味着更大的研发成本,尤其是非独立组网的终端,实现复杂度较高。”

  而用户对终端尺寸等要求也在不断提高,如何提高终端芯片的集成度值得思考。邢燕霞说,终端设备既要支持5G这个“新生儿”,也要保证4G、3G传统网络用户的正常使用。所以在设计上,终端需要支持多频多模,复杂度大大提升。“空口5G物理层器件的挑战也很大,包括高频滤波器、功率放大器和模数/数模转换器等器件,这些器件的产业规模、良品率、稳定性和性价比等方面需进一步提升。”

  “芯片”是近期广受关注的领域,在5G基带芯片上,高通是全球的领跑者,也是国内设备厂商的合作伙伴,“国内在核心芯片上还比较薄弱,需要加强自主研发。”李朕告诉记者。

  5G最终实现商用,将是产业界共同努力的结果。

  (记者 宁迪)

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