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欧盟报告:5G挑战、部署进展及竞争格局

2019-04-24  来源:水煮通信  作者:陈志刚

2.2中国

中国投资了一项5G国家行动计划,通过中央政府的支持来协调其行业研发和部署工作。自2015年以来,通过三家国有移动运营商 - 中国移动,中国联通和中国电信,在全国范围内组织了5G投资。到2020年,5G的广泛商业发布将针对该国最新的五年计划。

中国的电信运营商自动致力于实现这些目标。2019年12月,向所有三家移动网络运营商发放了5G的运营许可证。

中国工业政策管理部门和国家监管机构——工业和信息化部(MIIT)的发言人已经确认了加速5G技术的商业化,以及针对5G许可证的进一步射频计划的工作。“中国日报”援引工业和信息化部副部长陈肇雄的话说,工信部正在加紧推进努力推动5G技术的成熟,旨在打造完整的产业链,为5G的商业开发打下坚实的基础。

尽管这位部长没有提供5G许可的具体时间表,但工信部此前曾表示,它预计将在2019年下半年颁发5G许可证(TeleGeography,2018)。在2017年6月,工信部邀请公众就计划使用3.4-3.6 GHz和4.8-5.0 GHz 5G技术频段进行评论。在此过程中,工信部注意到现有的潜在破坏服务,主要是无线电广播,卫星地球站和射电天文学。

同时,它还开展了关于在24.75-27.5 GHz厘米和37-42.5 GHz毫米范围内使用mmWave频谱进行5G业务的咨询。2018年3月,工信部告诉当地媒体,政府预计将在2019年下半年发放商业5G许可证。此外,工业和信息化部可能会尽早分配必要频谱的特定权利,以便及时推出5G网络(TeleGeography,2018a)。2019年1月,工业和信息化部在各个城市宣布使用原型设备的第一个5G网络临时5G许可证(Shen,2019)。

因此,中国政府正在开放大量的中频和高频频谱,从低厘米频段(3-30 GHz)和毫米频段(30-300 GHz)开始。关键频谱频段很可能是3.4-3.6 GHz和4.8-5.0 GHz,但在其最新的审议中,也分配了2.6 GHz。中国的监管机构已承诺发布至少100 MHz的中频段每个MNO的频率在3.4-3.6 GHz范围内,但每个MNO的频带频率为2 GHz。工信部有2019年下半年计划的最终频率分配。在中国的国家规划,拍卖状况尚不清楚,因为向老牌企业发放许可证更为常见。

中国为5G分配频谱也是独一无二的 - 因为工业和信息化部在三个移动网络中分配了不同的频段。中国移动(目前的市场领导者)可能受益最多获得2515-2675 MHz和4.8-4.9 GHz频段。这个2.6 GHz频段通常是4G频段,也可能是5G频段,比较高频率的频段更长,降低了新网络的成本。

中国电信获得3.4-3.5 GHz,中国联通获得3.5-3.6 GHz(Handford,2019)。在欧盟和其他地方,后一种频带通常被视为5G的主要频率。

此外,中国的每个MNO都有不同的商业发布日期,其中2019年为中国移动,但2020年中国联通和中国电信。然而,更仔细的分析揭示了对5G推出计划的其他四个关键影响:

•根据5G倡议所要求的研究工作有更长的时间 - 至2025年以及最终发展的2030年 - 因为考虑了技术挑战如此重要。这些可能需要重新思考移动技术理论的一些基本前提。中国移动2016年对整个移动模型进行重新设计的演示(Blackman和Forge,2016)表明了许多重大的技术障碍,从重新思考动态MIMO波束成形的天线工程到基本的蜂窝模型和香农的通信能力理论。

•移动运营商无法控制5G的物理部署。这是全球最大的移动基站站点运营商中国铁塔的控制,已经有190万个发射站点(目前是UMTS和LTE宏小区)。迁移到5G将涉及在中国部署6600万到1.64亿个小型小区(吴超哲和余海宁,2017)),为5G设想的短程小型小区。

•中国在室内覆盖方面存在严重问题,因为其设定的国家RF EMF限制相对较低。出于健康原因,RF EMF最大值设置为低。因此,它需要5G以获得更好的室内覆盖,而不仅仅是作为传统5G应用(更快的多媒体,联网车辆和物联网应用)提出的商业模式。如果在LTE / UMTS的当前水平上致密化显着增加,则5G可满足此需求。中国还有其他障碍。例如,考虑到推出任务的规模,缺乏训练有素的人员。因此,中国正在为小区基站的新一代技术人员准备大规模的培训课程。

预计到2030年,总体投资将是高位且长期至少每年至少为2000亿日元(约260亿欧元)。中国信息通信技术研究院是工业和信息化部的研究机构,预计2020年至2030年间国内5G网络的投资将达到2.8万亿日元(约合3700亿欧元)(Bien,2017)。

政治,经济和安全问题可能会减缓中国的进步。

所有中国移动网络运营商都进行了广泛的5G试验,并致力于5G商业发布。来自CCS Insight的数据显示,到2022年,中国市场可能是5G的最大市场。然而,中国5G技术的发展还有其他政治和经济影响,这可能会大大减缓其进展。它们与关键设备制造商的国家地位以及中国5G技术研发领导者华为(金融时报,2019b)有关。欧盟成员国(主要是法国,德国,英国和波兰以及美国和日本)的安全问题挥之不去,已经阻碍了其参与2020年最大商业推广活动的努力。美国似乎最关心的是通过向伊朗和朝鲜民主主义人民共和国出售设备来破坏经济制裁,以及盗窃知识产权 - 而不仅仅是对采购的安全担忧。欧盟成员国更担心其核心网络设备,无线接入网络和任何5G智能手机的不安全因素。这种出口限制可能会减缓其在5G的进展,因此在全球范围内收集的技术知识,组件设计,制造规模经济和实际推广经验方面的进步将受到限制。

结论

从长远角度看中国的投资计划,华为的问题(以及中国的主要竞争对手,中兴通讯面临同样的问题)以及将其室内接待升级的内部情况。5G的主要作用,中国最终可能引领世界。但那可能是在2025年到2030年之间。总体而言,由于上述各种原因,预计会在2019年晚些时候开始推迟。

2.3 日本

自2014年以来,政府在2016年采用了5G路线图,并致力于发布更多频谱。内政和通信部(MIC)。已投入约3亿美元用于推广5G及未来技术,如物联网,机器人等(欧洲5G天文台,2019年)。拍卖的具体计划尚未公布,但拟议于2020年开展商业运营,预计2019年春季日本将分配5G光谱(欧洲5G天文台,2019年)。关键频谱带尚未确定,但可能包括4.5 GHz,28 GHz,39 GHz和90 GHz(TeleGeography,2018b)。移动网络运营商专注于2020年奥运会前的广泛部署,因此进行了试点试验。因此,日本预计将在2019年第二季度首次推出商业广告(Milne,2019)。

2018年5月30日,NTT DOCOMO与NEC进行了一次试验,在两个含有128个元件天线的基站之间协调波束成形。他们声称这是世界上第一个成功的5G通信,并注意到5.5 Gbps的吞吐量,8个用户拥有原型5G手机。川崎市的试点示范使用4.5 GHz频段内的基站间协调来控制波束成形(TeleGeography,2018b)。其他NTT DOCOMO试验使用了28 GHz。

为了未来的发展,MIC计划在2020年为东京奥运会和残奥会商业化5G服务,并且仍在决定将哪些频段分发给该国的移动网络运营商。三个现有的MNO,NTT-DOCOMO,SoftBank和KDDI,一直在使用一系列频谱来支持他们的5G测试,包括4.5 GHz频段(DOCOMO,SoftBank和KDDI),28 GHz频段(DOCOMO,SoftBank和KDDI) ,39 GHz频段(DOCOMO)和90 GHz频段(DOCOMO)(TeleGeography,2018b)。

随着挑战变得明显,5G的实用主义显而易见,然而,最近在其试点之后,一些日本的移动网络运营商正在对5G的技术挑战采取更务实的观点,公开提请注意各种困难。在欧洲2019年1月在布鲁塞尔举行的5G会议,NTT DOCOMO副总裁Takehiro Nakamura以及该公司5G实验室的总经理说:“我们提供了5G的梦想,但我们现在需要解释现实“(Marti,2019)。他接着说,许多MNO的合作伙伴显然似乎“对5G产生了误解”,因此他强调移动行业需要对早期的5G部署提供更加现实的观点:

•在NTT DOCOMO参与的5G试验之后,他强调了两个主要的误解:覆盖面和性能。虽然有些人认为5G将随处可用,但他认为大多数人都知道情况并非如此。第一次推出5G只会在人口稠密的地区。

•为了补偿缺少连续频谱,需要所有频谱带,即低频,中频和高频。

•5G网络延迟将根据每个网络的状况和到终端的距离而变化 - 而且向垂直行业解释这一点至关重要。

•最值得注意的是,这些要点突出了LTE将继续发挥的重要作用.Mak Nakamura强调了一些行业的不同之处,坚持认为每个地方都有10 Gbps的数据速率,延迟时间为1毫秒。

结论

日本于2014年开始进行5G试验,因此对实际挑战有近五年的了解。因此,最近减少炒作的尝试很有意思,它也与中国的观点相呼应 - 这项技术需要比以前想象的更长的时间才能实现。

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