5G標準:進入最后沖刺階段
標準之爭,一直是5G產業鏈最敏感的話題,在未來兩年時間內,全球5G標準制定將進入最為關鍵的一錘定音階段。一旦5G標準落地,那么電信運營商將能夠充滿底氣地向消費者宣稱自己的網絡是名副其實的5G!
在MWC 2017上,多家移動通信巨頭宣布將共同支持加速5G新空口標準化進程,以推動于2019年盡早實現5G新空口的大規模試驗和部署。3月6日至9日,國際權威通信標準組織3GPP全體會議將在克羅地亞的杜布羅夫尼克市舉行,AT&T、NTT DOCOMO、SK電訊、愛立信、高通、沃達豐、英特爾以及中國廠商華為、中興、vivo等均將在會上支持面向5G新空口規范第一階段的提案計劃。這標志著5G核心標準的制定和出臺進入最后的沖刺階段,翹首以盼多年的消費者即將等到被國際標準化組織認可的真正的5G網絡、服務和體驗。
可以明確的是,在主要的大方向上,全球通信業參與者都已經達成了共識,5G標準并不需要完全的重建,而是一個逐步演進和優化的過程,目前整個5G的技術框架已經逐漸清晰。目前仍在博弈的是一些關系到運行優化參數等細節方面,但往往有時候,細節很重要,細節可以決定成敗。
標準之網速:邊緣速率大幅提升
近日,國際電聯ITU已經提出了有關5G網速的報告草案,雖然最終敲定還需等到今年11月,但其中對網速的描述值得關注。
ITU公布了最新的有關IMT-2020無線接口性能的最低標準要求,每一個5G基站至少能提供20Gbps的下行和10Gbps上行的帶寬傳輸性能。若是將該數字轉移到個人用戶的頭上,規范要求下行速度至少達到100Mbps,同時上行速度至少也要達到50Mbps。有人會說,這個網速看上去遠不如想象中那樣美好,但實際上,以上只是最低標準,而為了實現標準,電信運營商會部署能力更強的網絡,對絕大多數通信用戶來說,下行速度絕不會僅僅停留在100Mbps上。
“例如在5G部署初期,一些住在小區邊緣,覆蓋相對不佳區域的用戶日常真實下載體驗可能只有幾十兆,但隨著整個網絡能力的提升,即便網絡覆蓋邊緣地區的速率也會相應地水漲船高,達到數百兆甚至更高水平。”一位通信業專家解釋,5G網速的提升同樣會有一個過程,隨時隨地地千兆下載體驗還很難在短期實現。
標準之低時延:性命攸關的事5G網絡還將解決4G網絡的一大問題:時延。ITU的草案中規定,連接到5G網絡的最大延遲不能超過4毫秒,甚至保持1毫秒的超低延遲通信。
超低時延的好處是,不僅在移動網絡下看視頻、玩游戲都能感受到更加淋漓暢快的體驗,同時在一些性命攸關的關鍵性應用上,低時延遲的重要性更佳突出。例如在現有4G網絡下,時速100公里的汽車從發現障礙物到制動停車至少需要1 .4 米的極限距離,但如果網絡反應速度能更快一些,那么制動距離將變得更短。數據顯示,假設5G網絡可以實現10毫米時延,那么制動安全距離將提升至14厘米,安全性得以大大提升。
用最通俗的方式解讀,目前5G網絡想實現超低時延,業界的主流實現方式是,一方面大幅降低空口傳輸時延,另一方面要盡可能減少轉發節點,因為數據包每少經過一個網絡節點都會省下一定的時間。
標準之物聯網:爭議最少相比其他5G要求,有關Cat-M和NB-IoT的物聯網標準已經凍結,預計其最終成為5G標準的一部分。
物聯網標準的一大特點是對頻譜效率、密度和能耗將做出更高要求。例如,在ITU上述草案中,規定單個5G網絡在每平方公里區域范圍內,至少能承載100萬臺設備。這一數字并不夸張,未來5G設備將不只有智能手機,汽車、交通紅綠燈、廣告牌等等都將融入5G的大家庭。
在未來的5G技術框架中,每個數據子幀將變得很小,這讓5G運營商有能力在相同容量下控制更多的終端設備。例如,假設一個小區接入了10萬個物聯網設備,那么目前的2G、3G、4G技術都無法滿足如此海量的終端接入,而NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入能力。
除了大連接,物聯網應用同時要求低功耗,這樣才具備規模商用的可能。現在業界宣稱NB-IoT設備的能耗可以做到非常小,甚至保持10年以上的壽命。但據一位通信設備廠商人士透露,“理論上是可以達到10年,但目前還無法驗證,該技術的誕生都遠沒有十年,到底能在復雜的現實環境下實現多長的電池壽命時間,還需要實際使用案例的檢驗。”