5G标准的设定意味着什么?

二月. 26, 2018

5G Standard Blog.jpg (649900766)这是5G发展进程中一个激动人心的里程碑。2017年12月,3G合作伙伴计划(3GPP)正式宣布5G新无线电(NR)的新标准,开启了5G网络全方位高性价比发展的新时代。已批准的标准包括对非独立5G的支持,这项支持使得目前提供4G/LTE网络的运营商能够充分利用5G的性能优势,从而无论是在新频谱还是现有频谱中,都能够提供更大的容量和用户吞吐量。

现状

在完成5G标准设定这样一项重要的里程碑之后,通信行业将开始全面致力于5G部署工作。尽管目前无法实现5G网络的全面部署以及承诺的10倍到1000倍容量,但至少已经开始不断努力创新以缩小现有4G速度与最大化5G潜力之间的差距。

与之前的网络技术类似,5G同样将在其生命周期中演变出多种类型。早期部署通常使用直接的硬件分区,这对于展示技术十分有利,但不一定会达到国际电信联盟(ITU)设定的性能要求,ITU负责定义网络更新换代或“G”的构成要素。例如,4G LTE的3GPP标准于2009年获得批准,并且在一年内推出第一批网络 - Telia于当年年末在斯德哥尔摩和奥斯陆部署了4G LTE网络。尽管这一初始部署被视为是对3G的渐进式改进,但它对向4G LTE的过渡产生了深刻影响。

在这样一个以不断革新而非革命为表现形式的快速发展行业,ITU始终致力于连通世界并捍卫沟通权利。ITU迄今为止为每个网络都设定了分步目标,努力确保定义和部署目标保持一致。ITU迄今为止为5G设定的关键目标包括:最小带宽为100MHz、下行链路峰值速率为20Gbit/s、极限宽带的延时为4毫秒(ms)、超低延时为1ms、下行链路平均速率为100Mbit/s、上行链路速率为50 Mbit/s。在每次初始部署中,自然不会立刻全面实现这些标准,而是将其视为5G逐步发展和成熟的目标。

下图(图1)突出显示了5G在演化成熟的过程中能够达到的总容量。假设容量需求每两年翻一番 - 该假设基于以往的经验 - 在6 GHz以下所提供的容量得到充分利用之前,不需要毫米波提供额外的容量。虽然可能会在特定位置更早地部署较高频段,但随着5G发展过程的自然推进,这些将成为个例而不是普遍规则。世界已经迎来了5G发展的关键时刻,对于通信行业来说这也是激动人心的时刻。

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 关于5G的新闻

正如预期的那样,世界各地的运营商已经投入到5G部署计划中,并提供了不同的战略方案和生态系统。挑战是显而易见的:运营限制、硬件和光纤资源,越来越多的运营商加入无限数据计划,寻求对5G的全部容量实现货币化的途径。解决这些挑战的现有创新方案正在进行中:

在美国,AT&T已宣布他们的计划,到2018年底将为十二座城市的客户部署5G移动网络。据推测,要实现这一点,AT&T必须使用现有或临时的硬件解决方案来代替标准兼容芯片组。

作为公认的毫米波(mmWave)5G先驱,Verizon建立了5G技术论坛与三星合作开发了“固定5G”微蜂窝单元、家庭路由器和移动芯片尺寸的调制解调器,借此为其客户提供5G服务。在2018年的CES上,Verizon的CEO宣布运营商计划击败AT&T,抢先实现5G部署。 

去年,Sprint宣布计划于2019年底之前部署2.5 GHz的5G解决方案。同年,T-Mobile也宣布了他们的600MHz频谱,并预计将使用整个频段来实现完整的室内/室外5G网络。600 MHz无线电波的传播距离增加一倍,在建筑物/障碍物周围性能提高三倍,能够提供关键的性能优势。

在加拿大,Telus运营商与华为合作推出5G无线到家试用服务,使用定制设计的5G客户端设备。在揭晓3GPP标准之前,他们已经成功展示了使用28GHz的5G连接试点网络

中国移动作为全球用户数量最多的移动通信运营商,宣布了其宏伟的5G计划,声称于2018年开展大规模试验,并于2020年开始独立推出5G。相比于整合4G和5G网络,独立推出5G意味着将彻底革命当前的架构和核心网络。预计这些新网络主要运行在3.5 GHz频段,重点测试大规模MIMO技术。单一的标准解决方案有望实现巨大的规模效益。

Vodafone Ireland也承诺在未来两年内推出5G,并已经在3.6 GHz频谱上测试了预标准5G。Vodafone与华为一起完成了全球首个使用非独立3GPP 5G NR标准和低于6GHz频谱的电话呼叫

欧洲运营商Deutsche Telecom和华为最近宣布将对采用mmWave(E-Band)技术的5G NR进行现场测试。之前已经宣布在现场网络中实现了第一个预标准5G连接

GSMA曾预测到2025年全世界会拥有超过11亿的5G连接,而随着上述技术的快速发展,GSMA预测也就不足为奇了。

展望未来

随着5G竞争的全面展开,MACOM已准备好在更新基础设施领域发挥主导作用。射频和光学技术的并行发展开始相互交融和整合,MACOM已为实现5G的演进做好充分准备,全面提供必要的半导体组件、技术和经济高效的解决方案(单击此处了解更多信息)。

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在接下来的几年里,全球范围内都将开始部署各种类型的5G。初始部署的5G连接可能只会带来渐进式的性能改善,但是随着时间的推移,势必将能够实现5G的全部容量并完成全面部署,届时也将带来长远的收益。待5G网络技术完全成熟之时,定将能够为用户带来接近于零的延时、更快的数据传输速度、更低的能耗和更大的容量。虽然目前来看这一切仍然需要花费数年的时间才能实现,但我们坚信所有的等待和付出都将是值得的。

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