當前,5G發(fā)展已經漸入佳境。
經過了5G概念預熱、由華為事件引發(fā)的全民技術普及、5G牌照發(fā)放等幾個階段,眼下已經進入產業(yè)鏈緊鑼密鼓地開發(fā)生產設備、運營商密集建設5G網絡、先行終端廠家接踵發(fā)布5G手機、通信行業(yè)與垂直行業(yè)加緊開發(fā)應用階段,截至今年7月,全國范圍內已建成5G基站3.8萬個,預計至2019年底,全國5G基站建設總數將進一步增加。
在終端方面,眼下,5G終端正在逐漸豐富,5G消費類終端仍將以智能手機為主要形式,以國內企業(yè)為主的5G終端企業(yè)陸續(xù)發(fā)布了商用終端,目前已經至少有13款商用終端入網。2019年年底前我國有望在一批城市開通5G商用,萬眾期盼的5G時代正在向我們走來。
但任何一代新技術剛剛出現(xiàn)時,總是伴隨著一些質疑之聲,這幾乎成為歷史定律。無論是移動通信領域此前的2G到3G,3G到4G的技術升級,或者是交通領域馬車到汽車的替代,新生事物在初期常常遭受非議。即便5G經過了業(yè)界的反復論證,我們還不時聽到一些雜音。針對外界對5G誤傳的一些問題,近日本報記者特地采訪了中國信息通信研究院(以下簡稱信通院)的有關專家。
問題一:5G僅僅是比4G技術指標更高一些,沒有新的應用場景?
信通院專家認為,與4G相比,5G不僅可以實現(xiàn)更強的性能,而且應用場景更加豐富,包含增強移動寬帶、低時延高可靠和低功耗大連接三大應用場景。為滿足不同應用場景的多樣化性能需求,5G采用了與4G不同的設計理念,其中,5G無線技術采用了系統(tǒng)靈活設計,支持多參數集、靈活幀結構配置和調度、靈活波形等關鍵技術,實現(xiàn)同一硬件平臺滿足多場景需求。5G核心網絡采用全新服務化網絡架構,可針對不同業(yè)務場景開發(fā)定制化的網絡業(yè)務流程,實現(xiàn)網絡切片和邊緣計算。
其中,增強移動寬帶是5G最先商用的場景,即使是該場景也不僅僅是數據傳輸速率比4G提高10倍,其時延小于4ms比4G的10ms時延提升近3倍。由于高速率、低延時性能的提升,一些4G難于滿足的移動寬帶應用,如4K/8K高清視頻、3D視頻以及AR/VR等,5G可以提供更好的業(yè)務體驗。
問題二:5G難于實現(xiàn)低時延、高可靠嗎?
信通院專家認為,首先需要澄清的是,國際標準定義的5G時延1ms不是端到端時延,而是無線空中接口的時延。
在5G低時延方面,無線技術主要采用更寬子載波/更短符號長度、靈活的調度顆粒度、自包含幀結構實現(xiàn)盡快反饋、多業(yè)務共存時的優(yōu)選傳輸方案等等;網絡技術為了降低端到端業(yè)務時延,邊緣計算是行之有效的方案之一,將業(yè)務信息或信息處理下沉到離終端最近的位置,可有效降低端到端時延,邊緣計算已成功應用于物聯(lián)網解決方案中。
在5G高可靠方面,5G設計了更高等級的控制信道、定義專用等級、更小的控制信息負載、業(yè)務信道重復傳輸、支持數據分集傳輸等等,以實現(xiàn)在低時延下的高可靠。
通過以上技術方案5G系統(tǒng)已支持工業(yè)自動化、電力分配等物聯(lián)網應用場景,以工業(yè)自動化為例,5G支持數據負載為32字節(jié)時,空口時延小于1ms,端到端時延小于2ms,可靠性滿足99.9999%。
問題三:5G核心網架構及協(xié)議過于復雜了嗎?
信通院專家認為,5G核心網絡架構方面,5G網絡采用服務化架構(SBA),對核心網的邏輯功能進行了合理化解構并重組(模塊化),雖然看上去功能實體更多,網元間的交互更加復雜,但事實上,服務化架構的網絡更易于實現(xiàn)靈活定制、按需裁剪和簡化部署;服務化接口協(xié)議方面,5G網絡架構的服務化接口采用歸一化的協(xié)議棧(HTTP/JSON),符合信息通信技術的發(fā)展趨勢,將4G的多種協(xié)議進行統(tǒng)一,極大地簡化了協(xié)議復雜度。
5G核心網架構以及協(xié)議已經基本穩(wěn)定,目前主要5G企業(yè)的核心網產品已研發(fā)完成,并進行了互通測試。當然,由于新型IT化的協(xié)議結構在定義方面更加靈活,初期階段不同廠家的理解有所不同,互聯(lián)互通需要一定時間來磨合,但并不會影響5G核心網絡的商用部署。
問題四:5G設備造價及網絡建設成本過高嗎?
信通院專家介紹說,5G可實現(xiàn)10倍以上4G的性能,更強的性能也意味著更高的設備成本,以典型的5G宏基站為例,采用大規(guī)模天線技術,設備通道數從4G的8通道增加到32/64通道,軟硬件處理復雜度大幅增加,數字和射頻器件的數量和性能規(guī)格也大幅提升,初期階段估算總成本約為4G設備的2~3倍。但隨著5G產業(yè)的逐步成熟以及網絡建設的規(guī)模展開,設備價格將會降低。
同時,我國5G商用初期將主要在中頻段開展網絡部署,通過大規(guī)模天線等技術進行路損補償后,5G中頻段覆蓋與4G差異不是很大,預計5G中頻段基站數量約為4G的1.5倍。
總體而言,基站規(guī)模的增加及單站成本的提升將提高5G網絡建設成本,據中國移動預測,大約為4G建網投資的2倍左右。當前,制造企業(yè)不斷努力來增強5G產品性能、降低成本。同時,運營企業(yè)也可以通過網絡的共建共享來降低網絡建設成本,加快5G商用步伐,盡早實現(xiàn)5G規(guī)模商用。
此外,我們欣喜地看到5G終端價格下降的速度比預計要快一些,這使得有更多的用戶會很快享受到5G業(yè)務。
問題五:當前的5G還僅僅能夠提供移動增強寬帶業(yè)務,而實現(xiàn)萬物互聯(lián)的低時延高可靠場景似乎還不具備能力?
信通院專家介紹說,有人認為5G原來設計是三種場景,但目前實施的僅僅是增強移動寬帶一種場景,這與5G愿景設計不符。要知道,5G技術標準及產業(yè)發(fā)展是一個漸進的過程,5G技術是能夠保證在統(tǒng)一技術架構下進行多種場景的擴展。
2018年6月5G第一個版本標準完成了增強移動寬帶場景,2020年3月5G第二版本標準將完成低時延高可靠場景。5G產品將在5G標準凍結后的1~2年內提供。5G技術將會在其十年的生命周期內,不斷增強性能、擴展應用場景。