一文簡單讀懂5G

網優僱傭軍2018-08-11 02:57:39

5G的發展歷程



3GPP 5G技術標準進程:

•2017年12月 Phase 1 NSA(非獨立組網) 標準凍結

•2018年6月 Phase 1 SA (獨立組網) 標準凍結 

•2019年12月 Phase 2 標準凍結


ITU(國際電信聯盟)5G進程:

•2019/Q4 WRC會議新增5G頻譜 

•2020年發佈全球IMT-2020 (5G) 標準


預計2019年/2020年將有5G網絡商用。


5G:3+1發展主軸


3: eMBB、mMTC、URLLC三大應用場景。


1:端到端的技術




網絡切片將一張物理網絡切成多張相互獨立的虛擬子網絡。通過端到端的網絡切片技術,5G使能一張網絡服務多場景、多業務和多行業。



5G的五大矛盾


  速率 vs. 覆蓋  


與汽車行駛於高速公路上的原理一樣,越高速的網絡需要越寬的頻率帶寬。



5G高速率依靠高頻段和大帶寬,然而,根據無線傳播特性,頻段越高,信號覆蓋範圍越小且傳輸易受阻擋。5G速率和覆蓋兩者相互矛盾。


因此,5G需研究更多低成本的連續覆蓋解決方案,以兼顧網絡速率與覆蓋。


  低時延 vs. 高可靠  


低時延使能5G新應用,比如遠程作業、遠程醫療、VR/AR互動、車聯網等,但更短的傳輸時延(更短的空口時隙)本身意味着可靠性下降,而重傳機制會增大時延,兩者同樣相互矛盾。


因此,低時延高可靠(URLLC)5G應用仍待業界探索實踐。


  everything vs. nothing  


一位朋友開玩笑講,對於5G,低頭看是nothing,抬頭看是everything。


是的,目前還沒有成熟的5G應用浮出水面,但面向未來,我們可想象的5G應用卻豐富多彩。


夢想很美好,但築夢要踏實,全行業需努力探索5G可持續發展的商業模式,共同合作孵化創新應用。


  電信領域 vs. 垂直領域  


電信業一直在談5G要擁抱,但垂直行業太多太複雜,我們並不瞭解垂直行業,很多垂直行業也不瞭解5G。


比如蜂窩物聯網,早期我們憑空想出了很多應用場景,但在實際調研時卻發現都不是垂直行業的剛需,直到走進一家養豬場......



經過我們一介紹,單是物聯網能預防和及早治療豬生病這一項,豬場老闆簡直如獲至寶,大呼叫好。


5G網絡向各行各業能力開放,將為各行各業創建個性化的網絡切片,打開全新的定製化的網絡切片即服務(NSaaS)的服務模式。



但是,對於很多垂直領域看來,網絡切片的商業模式仍需探討。


是運營商獨立建網,將一張或多張切片租給垂直行業?


還是垂直行業與運營商混合建網?


或者垂直行業自建5G專網,由運營商提供代維和管理服務就好了?


因此,5G需要更廣泛、更深入的跨行業交流與合作。


  成本 vs. 收益  


5G更高的速率、更低的時延等技術激發應用創新,未來一片藍海,但着眼當下,首先要考慮5G建網成本這隻攔路虎。


5G的主要網絡投資將花費在基站、傳輸和頻譜費上面:



比較2/3/4G,5G建網成本更高:


•單基站成本增加

Massive MIMO有源設備和毫米波高頻元件增加基站成本


•基站數量增加

5G頻段高、覆蓋範圍小,這需新增更多基站


•傳輸網絡

5G傳輸分為前傳、中傳和回傳,且均要Gbps級,需大量傳輸資源


•頻譜費用

一些國家頻譜是通過拍賣的,5G採用新頻段,新增頻譜費用。


因此,合作投資、寬鬆的政策環境是5G建設要考慮的重點。


5G頻譜


頻譜資源是5G的血液,5G頻譜往更高頻發展,強調更大帶寬。



目前,3.5GHz(3.3~4.2GHz)和28GHz(24.25-29.5GHz)頻段全球最熱門。



5G核心網


要説5G最大的變化一定是核心網,比較傳統核心網,這是一種顛覆性設計。



5G核心網基於服務化、軟件化架構,並通過網絡切片、控制/用户面分離等技術,使能網絡定製化、開放化和服務化,以面向萬物互聯和各行各業。


SBA(Service Based Architecture),即基於服務的架構,它基於雲原生(Cloud Native)構架設計。雲原生是一個思想集合,它的使命是改變世界如何構建軟件,其主要由微服務、DevOps和以容器為代表的敏捷基礎架構等幾部分組成,目標是實現交付的彈性、可重複性和可靠性。



5G核心網基於服務的接口和API,使能運營商面向各個行業敏捷創建“網絡切片”,使得未來運營商的角色從“管道”轉變為“平台提供商”。


5G NR


在無線接入部分,5G NR主要在速率和時延上大幅提升。


在速率上,5G主要依靠增大單載波帶寬提升,並通過Massive MIMO技術進一步提升網速和增強覆蓋。




在時延上,5G主要通過Short TTI、靈活改變TTI時長、快速反饋和重傳等技術來降低時延。


比如,Short TTI,即縮短每個傳輸時間間隔,通過增加子載波間隔,可以在更短的時間傳輸等量的數據。


5G經濟價值


5G經濟價值可以從兩方面來講:


1)梅特卡夫定律:越連接,越有價值。



梅特卡夫定律指出,網絡連接數量越多,網絡就越有價值。5G要實現數十/數百億級的萬物連接,價值潛力無限。


2)連接數量越來越多,產生的數據量也越來越大,大數據不斷餵食人工智能,進一步改善服務、激發創新。未來人工智能、物聯網將是支撐一個國家未來經濟增長的基礎,而5G是催化劑。


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