5G 是通信行業的中堅力量,將在工業、汽車、醫療、甚至國防等其他市場中實現革命性應用。對于一個與物聯網 (IoT) 聯系日益緊密的世界來說,5G 在速度(至 少比 4G 快 10 倍,高達 10Gbps)、延遲(比 4G 低 10 倍,低至 1ms)和密度(支持每平方公里 100 萬個物 聯網設備)方面的顯著改進,將使許多創新應用成為可能,尤其是在安全性、可靠性、服務質量、效率和成本等重要的領域。
如圖 1 所示,5G 將實現物品與服務的互聯,同時“物品”駐留在用戶或企業空間內,而“服務”通常駐留在云中。5G 網絡將能夠靈活切分并行連接、通過調整完美適配用戶要求的服務級別,并提供出色的成本/性能均衡方案。
5G 不僅僅是通信標準發展歷程中的另一個“時代” (Generation,G),它還是一個至少包含三大主要趨勢的概括性術語。根據國際電信聯盟的 定義(請參閱 圖 2),第一個趨勢是增強型移動寬帶 (emBB),它將強化創新領域,如增強現實和虛擬現實。第二個趨勢是海量機器類通信 (mMTC),包括無處不在的物聯網傳感器連接。第三個是面向關鍵型應用的超高可靠低 時延通信,例如自動駕駛或遠程手術。
5G 必將無處不在,遍及智能手機、汽車、公用事業、可穿戴設備、醫院手術室、大型工廠、電網等應用,更加貼近智能城市、智能制造和互聯世界的概念。
圖 1: 5G 如何實現用戶/物品與服務互聯
一、分階段推出
5G 新無線電 (NR) 鏈接到 LTE-Advanced,而 LTE-Advanced 仍是 5G 平臺的基本組成部分,以保證在現有核心網絡基礎設施上運行。隨著于 2017 年年底完成的第三代合作伙伴計劃 (3GPP) 第 15 版的推出,此方法使該行業在低于 6GHz 的頻譜方面取得穩定進展。到 2020 年,第 15 版將能夠推動 5G 大部分的早期部署。
圖 2: 摘自 ITU-R IMT-2020 愿景建議書的 5G 使用場景
然而,預計在 2019 年下半年發布的第 16 版標準將影響 6GHz(毫米波)以上的頻譜(請參閱圖 3)。第 16 版對于關鍵型通信服務、虛擬現實和低功耗廣域 (LPWA) 物聯網來說至關重要。該標準將有望實現通常被標榜為 5G 愿景的真正潛能——這將使眾多應用及各種新功能成為可能,比如頻譜共享、適用于汽車 行業的蜂窩車聯網 (C-V2X) 標準等,從而徹底改變通信行業的格局。
二、采用 5G 的商業案例
5G 的首個商業案例十分直觀易懂:
它提高了網絡容量、速度、可靠性和可用性,并以與 4G 相同的成本降低了延遲。
第二個商業案例已在美國投入商業運營,即固定的無線應用,它使用毫米波頻率(尚未指定 3GPP)來覆蓋遠程用戶,以作為光纖的廉價安裝備選方案,提供 300Mbps 或以上的連接(請參閱圖 4)。這對于全球大多數參與早期 5G 測試和試驗的移動運營商,以及那些已構建基礎設施來支持啟動 5G 服務(首先在核 心網絡中構建基礎設施,并增加新型異構蜂窩網絡的覆蓋密度)的運營商來說已可滿足要求。
在參與早期測試和試驗的國家/地區中,美國以快于任何其他國家的速度開始推廣 5G,以便為所需的蜂 窩網絡覆蓋致密化做好準備,但在安裝基站收發信臺 (BTS) 方面有所滯后。作為參考,2018 年美國大約安裝了 20 萬臺基站,而與此同時,中國則保持著大約 200 萬臺的基站數量。再加上中國同時擁有全球 70% 的現有物聯網連接,這使得兩國的推廣需求大相徑庭。截至本文撰寫時,韓國、澳大利亞、英國、意大 利、西班牙、美國和德國已出現新頻率拍賣或已將其 納入計劃。
圖 3: 3GPP 發布時間軸
圖 4: 無線電參數的演變
在 2018 年世界移動通信大會上,全球移動通信系統協會 (GSMA) 預測到 2023 年將有大約 4 億個 5G 連接 (其中 30% 位于美國)涵蓋消費類應用和企業應用。 并非只有通信服務提供商 (CSP) 對 5G 發展滿 懷期待,因為許多非傳統玩家也在 5G 領域躍躍欲試。Over-the-top (OTT) 媒體提供商(包括 Facebook、Microsoft、Google 和 Amazon)正在密切關注著商機。這些 OTT 提供商擁有云,其中駐留著大多數服務,因此他們是 5G 運作的主要參與者。但他們不擁有訪問權限,這部分仍由 CSP 完全托管。
未來5G擁有更為全面的應用,先做了解~