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一文简单读懂5G

文| 网优雇佣军(微信号:hr_opt)

5G的发展历程

3GPP 5G技术标准进程:

•2017年12月 Phase 1 NSA(非独立组网)标准冻结

•2018年6月 Phase 1 SA (独立组网) 标准冻结 

•2019年12月 Phase 2 标准冻结

ITU(国际电信联盟)5G进程:

•2019/Q4 WRC会议新增5G频谱 

•2020年发布全球IMT-2020 (5G)标准

预计2019年/2020年将有5G网络商用。

5G:3+1发展主轴

3: eMBB、mMTC、URLLC三大应用场景。

1:端到端的网络切片技术

网络切片将一张物理网络切成多张相互独立的虚拟子网络。通过端到端的网络切片技术,5G使能一张网络服务多场景、多业务和多行业。

5G的五大矛盾

速率 vs 覆盖  

与汽车行驶于高速公路上的原理一样,越高速的网络需要越宽的频率带宽。

5G高速率依靠高频段和大带宽,然而,根据无线传播特性,频段越高,信号覆盖范围越小且传输易受阻挡。5G速率和覆盖两者相互矛盾。

因此,5G需研究更多低成本的连续覆盖解决方案,以兼顾网络速率与覆盖。

低时延 vs 高可靠  

低时延使能5G新应用,比如远程作业、远程医疗、VR/AR互动、车联网等,但更短的传输时延(更短的空口时隙)本身意味着可靠性下降,而重传机制会增大时延,两者同样相互矛盾。

因此,低时延高可靠(URLLC)5G应用仍待业界探索实践。

everything vs nothing  

一位朋友开玩笑讲,对于5G,低头看是nothing,抬头看是everything。

是的,目前还没有成熟的5G应用浮出水面,但面向未来,我们可想象的5G应用却丰富多彩。

梦想很美好,但筑梦要踏实,全行业需努力探索5G可持续发展的商业模式,共同合作孵化创新应用。

电信领域 vs 垂直领域  

电信业一直在谈5G要拥抱垂直行业,但垂直行业太多太复杂,我们并不了解垂直行业,很多垂直行业也不了解5G。

比如蜂窝物联网,早期我们凭空想出了很多应用场景,但在实际调研时却发现都不是垂直行业的刚需,直到走进一家养猪场......

 

经过我们一介绍,单是物联网能预防和及早治疗猪生病这一项,猪场老板简直如获至宝,大呼叫好。

5G网络向各行各业能力开放,运营商将为各行各业创建个性化的网络切片,打开全新的定制化的网络切片即服务(NSaaS)的服务模式。

但是,对于很多垂直领域看来,网络切片的商业模式仍需探讨。

是运营商独立建网,将一张或多张切片租给垂直行业?

还是垂直行业与运营商混合建网?

或者垂直行业自建5G专网,由运营商提供代维和管理服务就好了?

因此,5G需要更广泛、更深入的跨行业交流与合作。

成本 vs 收益  

5G更高的速率、更低的时延等技术激发应用创新,未来一片蓝海,但着眼当下,首先要考虑5G建网成本这只拦路虎。

5G的主要网络投资将花费在基站、传输和频谱费上面:

比较2/3/4G,5G建网成本更高:

•单基站成本增加

Massive MIMO有源设备和毫米波高频元件增加基站成本

•基站数量增加

5G频段高、覆盖范围小,这需新增更多基站

•传输网络

5G传输分为前传、中传和回传,且均要Gbps级,需大量传输资源

•频谱费用

一些国家频谱是通过拍卖的,5G采用新频段,新增频谱费用。

因此,合作投资、宽松的政策环境是5G建设要考虑的重点。

5G频谱

频谱资源是5G的血液,5G频谱往更高频发展,强调更大带宽。

目前,3.5GHz(3.3GHz—4.2GHz)和28GHz(24.25GHz—29.5GHz)频段全球最热门。

5G核心网

要说5G最大的变化一定是核心网,比较传统核心网,这是一种颠覆性设计。

5G核心网基于服务化、软件化架构,并通过网络切片、控制/用户面分离等技术,使能网络定制化、开放化和服务化,以面向万物互联和各行各业。

SBA(Service Based Architecture),即基于服务的架构,它基于云原生(Cloud Native)构架设计。云原生是一个思想集合,它的使命是改变世界如何构建软件,其主要由微服务、DevOps和以容器为代表的敏捷基础架构等几部分组成,目标是实现交付的弹性、可重复性和可靠性

5G核心网基于服务的接口和API,使能运营商面向各个行业敏捷创建“网络切片”,使得未来运营商的角色从“管道”转变为“平台提供商”。

5G NR

在无线接入部分,5G NR主要在速率和时延上大幅提升。

在速率上,5G主要依靠增大单载波带宽提升,并通过Massive MIMO技术进一步提升网速和增强覆盖。

在时延上,5G主要通过Short TTI、灵活改变TTI时长、快速反馈和重传等技术来降低时延。

比如,Short TTI,即缩短每个传输时间间隔,通过增加子载波间隔,可以在更短的时间传输等量的数据。

5G经济价值

5G经济价值可以从两方面来讲:

1. 梅特卡夫定律:越连接,越有价值。

梅特卡夫定律指出,网络连接数量越多,网络就越有价值。5G要实现数十/数百亿级的万物连接,价值潜力无限。

2. 连接数量越来越多,产生的数据量也越来越大,大数据不断喂食人工智能,进一步改善服务、激发创新。未来人工智能、物联网将是支撑一个国家未来经济增长的基础,而5G是催化剂。

(作者系独立撰稿人,本文系作者研究观点,不代表览潮网立场。)

责任编辑:林政伟
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