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5G:发展中的革新

2017-07-05  来源:人民邮电报-中国信息产业网  作者:德勤中国电信行业管理咨询合伙人 程中

  根据德勤全球的预测,我们将在2017年看到5G的部署采取重大、切实的举措。

首先,拥有5G网络许多核心要素的增强型4G网络LTE Advanced(简称“LTE-APro”)将推出商用版:截至2017年年底,超过200家运营商有可能推出LTE-A,其中超过20家应已拥有LTE-A Pro网络。

其次,将继续制定5G标准。5G是多项技术集成的一个框架。关于5G标准的制定,已经有达成一致的计划,从今年起至2020年,每一年都将有既定的重大步骤实施,到2020年的时候,数十个网络将至少推出一项有限服务。

再次,至2017年,世界各地的800家运营商当中,数十家有可能主动参与5G服务的试验、开发,以及某些情况下的商业部署。与之前几年相比,发展的步调已有所加速。

5G:优势明显

5G的增强型性能将通过4G的两个迭代网络——即LTE-A和LTE-A Pro——分阶段实现。2017年,其标准将在全球范围内进行商业部署,每一次网络升级的覆盖范围在不同市场有所不同:2017年年初LTE-A Pro的覆盖范围可能仅限于城市,之后将稳步铺开。

两种标准都包括5G网络的要素,因此从中可以窥见5G网络将为用户、运营商和企业,提供显著提升的速度、更低的延迟以及对低功耗低速率物联网设备与传感器的支持。

——蜂窝网络千兆速度

LTE-A旨在实现最高可达3 Gbps的峰值上行速度以及最高可达1.5Gbps的峰值下行速度,LTE-A Pro的峰值速率更快,可达超过3 Gbps,5G的峰值速率则更快,达到数千兆位。现实世界的速度可能只有最高速度的10%~20%。

我们预计到2017年年底,数千万甚至可能数亿LTE-A用户可以实现数百兆比特的峰值速率,但是在某些日常(“现实世界”)环境下,能够实现的速度虽然只有数十兆比特,但仍然很快,与通过固定宽带连接实现的速度不相上下。

2020年左右,5G网络将在更大范围内部署,届时很大一部分用户应该已经习惯了超过100Mbps 的连接速度。

——更高容量

相较首次发布的标准,LTE的迭代网络旨在支持数量远超之前的互联设备。LTE-A Pro的容量是初始4G标准的10倍。提高容量的方法有很多种,其中包括:

采用更小的蜂窝:LTE-A和LTE-Pro使得基站可以放置在商场中的商店以及灯柱上,实现局部覆盖。部署基于小蜂窝的密集网络得来的经验对于需要超密集网络支持的5G的部署非常重要。

载波聚合:可以将分散的频带资源聚合在一起,从而提高容量和传输速率。这种方法还可用于聚合未经授权的频带。

多入多出(MIMO):在同一台设备上部署更多的天线,从而实现更大容量。

中继节点:在蜂窝边缘和热点提供更大容量。

采用频率更高的频带。

这些方法都可用于5G的部署,它的容量将足以支持1000亿台设备。

——更低延迟

此外,LTE-A Pro的延迟要低得多。LTE-A Pro的延迟是600微秒,而标准 LTE的延迟是8000微秒。

更低延迟使得更多响应型应用程序——更为关键的是机器控制,如快速移动的机器——更具可行性。同时,对所有利用蜂窝网络作为自动或部分自动控制系统一部分的车用应用程序也至关重要。

2017年,十余个延迟极低的LTE-A Pro网络将得以部署,可成为某些应用程序的最佳试验台。这些应用程序正是因为响应时间显著降低才变得可行。

——为物联网提供特定支持

LTE-A Pro采用的另一项创新对5G至关重要,可以为物联网设备提供特定的支持。LTE-A Pro采用了低功耗广域网(LPWAN)的规格,可以支持互联设备的低带宽(最高达250Kbps)连接,其中许多设备均通过电池供电。网络的这一部分旨在支持低功耗传输,这样一来,设备在更换电池之前可以维持几年的时间。

另外,LPWAN可以在低频率下工作(180KHz,当前蜂窝网络工作频率的下限是600MHz),因此信号可抵达地下楼层和大楼深处,实现与电表、锅炉以及其他通常安装在地下楼层机器的连接。

物联网有望成为5G网络最重要的新应用之一,同时也是全新互联方式的重要驱动因素之一。关于如何利用这一创新,LTE-A Pro网络应在2017年以及之后的几年里提供非常有用的反馈。

——反向兼容性

5G网络将同2G、3G和4G网络协同工作,5G手机有可能支持前面三代蜂窝技术。2017年,绝大多数国家有可能部署融合2G、3G和4G网络技术的网络及其每一个升级版本(GPRS、EDGE、HSPA、LTE-A和LTE-A Pro)。

届时,同一个网络的同一个用户可能在某个地点实现 500Mbps 的连接速度,在其他地方实现50Kbps(0.05Mbps)的连接速度——这完全取决于地点。就固定和移动网络而言,网络性能的差别将越来越大,且这种情况将持续到下一个十年。

关键词:流量密度 LTE-Pro LTE-A 视频卡 运营商