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建网稳步推进,5G终端多元化苗头初现

发表时间:2019-02-22

  2019年,5G商用倒计时的最后一年。随着今年5G预商用的展开,“信息随心至,万物触手及”的5G蓝图也将逐渐落地。图绘至半,今年的5G将会展现怎样的景像?又会有哪些看点和热点?
  5G建网重点在SA组网
  今年三大运营商将分别在5个试点城市建设5G规模试验网,也有人称之为预商用网络;并在12个城市建设5G应用示范网,推动垂直行业和5G的融合。据保守预估,运营商在每个城市的5G规模试验网络都将达到百个基站以上,因此今年5G的建网,以及在建网中备受关注的SA(独立组网)模式的成效将是热点。
  目前三大运营商均将SA组网作为重点,中国电信最为坚决。
  SA组网的好处是实现独立的5G核心网。与2G到4G时期不同,5G不仅在从终端到基站的无线接入技术上有了革新,使空口传输速率提升10倍以上,而且在信息通过基站进入移动网络之后的处理方式上也发生了巨大的变化。以前在移动网络上,业务主要划分为语音业务、数据业务,相应的核心网也主要支撑这两类业务;而5G网络向支撑场景类应用演变,如无人驾驶、工业互联网等,不同场景应用需要不同的网络功能,这种技术被形象地称为网络切片,在每个切片中可以定义不同的网络指标,例如使用的频率、频宽、网络速率、网络时延、连接能力等等,这些网络指标根据应用场景“量身订制”。
  但这种场景化应用带来好处的同时也带来诸多挑战。通信设备的灵魂是互联互通,而5G核心网这种灵活的网络配置对不同厂家间的互联互通要求较高,涉及的规范和接口多,最后实现的效果也有待观察。异厂商互操作是多厂商运营环境形成的技术基础。5G借鉴了IT系统的服务化架构,基于服务的设计方案来描述网络功能及接口交互,提升网络的灵活性、开放性和可扩展性。新架构新协议的引入对运营商是全新的挑战,5G网元功能比4G更多,且每个网元功能被拆分成多个服务,异厂商互操作难度更大。
  最新的消息是中国电信实现了全球首次5GSA组网的异厂家互通。这将有力推动5G SA设备加速形成规模组网能力,使5G研发向规模商用迈出了关键的一步。
  由中国电信5G联合开放实验室主导的5GSA网络异厂家互操作测试重点关注服务化架构下5G网元之间的互通能力、4G和5G的互操作能力。先行开展的是华为和中兴公司5G SA核心网漫游接口对接,涉及接入控制、认证鉴权、会话控制等多个网元之间的交互。中国电信组织中兴与华为公司针对3GPP标准的理解差异进行多次研讨并达成解决方案,共计解决了20余个接口互通问题。通过三方的通力合作,近日已顺利完成了异厂家互通的注册认证、会话建立、会话删除等基本流程的互操作测试验证,为后续全组合异厂家互通打下了坚实的基础。
  中国移动面临移频挑战
  中国移动在探索SA组网方式时,还面临另一棘手问题——从4G频率向5G频率迁移。
  2018年12月3日,工信部向三大运营商发放的5G试验频率中,中国移动获得的试验频率为2.6GHz上的160M频段和4.9GHz的100MHz频谱,2.6GHz上的160M频段包括非连续的100MHz新增频谱,还需要重耕中国移动已经在用的60MHz的4G频谱。
  中国移动技术部总经理王晓云认为,中国移动的5G试验频率存在三大难点:一是无论是2.6GHz还是4.9GHz,跟3.5GHZ相比,频段并非主流,需要中国移动在全球推动这一频段从非主流变成主流。二是产业进度慢,无论是2.6GHz还是4.9GHz产业都晚于3.5GHz,因为产业前期都把精力投入到3.5GHz。中国移动如何迎头赶上,把3.5GHz的积累尽快转移到2.6GHz去,使之和3.5GHz同步发展,这也是中国移动的挑战。三是频率腾挪有困难。
  100MHz的连续频率可以最好地发挥5G技术特点。因此中国电信、中国联通在3.5GHz频段中各获得100MHz的连接频率以利5G建网。中国移动要获得连续的100MHz频率,需要把中国移动获得的2.6GHz上的160MHz频段中、原用于中国移动4G的60MHz主力频段挪频,但同时中国移动的4G流量又在爆炸式增长,需要大量频谱支撑,这也是中国移动的巨大挑战。
  目前,中国移动在建网设备中提出几个要求,一要提高频谱效率,做好4G、5G的协同,在基站设备上支持160M宽带,功率以240W起步,目标达到320W;二要追求极致性能体现5G优势,如实现64通道、192个阵子天线,这是业内最高标准;三要提高产品性能,打造绿色5G,整体效率不低于20%,功耗不高于1300W。
  5G终端芯片迈向7纳米
  MWC19(2019年世界移动大会)前夕,已经有多家企业宣称将在该会上推出首款5G手机。据高通数据,已经有30多款5G终端基于其第一款5G商用芯片X50在开发产品。华为第一款商用5G终端也已经在今年的央视春晚中支撑了5G+4K的成功直播。
  从技术角度看,5G终端的主要挑战是技术方案灵活、复杂,而且5G新频段也带来了新挑战,例如初期芯片解决方案有限,手机配置超高,成本也将居高。
  2019年的5G终端会趋于成熟,并逐步具备商用条件。面向2019年预商用5G终端产品,中国移动在手机模式和采用的频段上,智能手机至少支持五模,包括NR/TD-LTE/LTE FDD/WCDMA/GSM,数据类终端至少支持三模(NR/TD-LTE/LTEFDD)。在非独立组网模式中,其上行速率要达到125Mbps,下行速率达到1.7Gbps。在独立组网模式中,NR上行速率250Mbps,下行速率1.7Gbps。
  今年5G芯片方案会进一步成熟。年初,华为与高通先后发布了其用于手机终端的最新芯片,均采用了7纳米的工艺。
  1月24日,华为发布了5G多模终端芯片——Balong 5000(巴龙5000)。Balong 5000体积小、汽车连接器、集成度高,能够在单芯片内实现2G、3G、4G和5G多种网络制式,有效降低多模间数据交换产生的时延和功耗。实现5G主力的6GHz以下频段可实现4.6Gbps的峰值速率,在毫米波频段达6.5Gbps,是4G LTE可体验速率的10倍。同时Balong 5000支持SA和NSA(5G非独立组网)方式。同时Balong 5000也支持V2X,可以提供低延时、高可靠的车联网方案。
  2月19日,高通发布的第二代5G芯片X55也支持5G到2G多模,还支持5G新空口毫米波和6GHz以下频谱频段。在5G模式下,其可实现最高达7Gbps的下载速度和最高达3Gbps的上传速度;同时,其还支持Category22 LTE带来最高达2.5 Gbps的下载速度。
  今年新推出的这两款更成熟的芯片,可促使2020年的商用5G手机有更好的体验。尽管2018年手机增长乏力,但受5G网络商用刺激,今明两年5G新机将会获得市场追捧。
  其实5G的应用场景越来越多。随时随地的高速上网体验;云端交互应用,如云游戏/办公;在家庭、人群密集的地方实现对宽带、WIFI的替换;视频直播、远程医疗会诊等都有需求。5G的产品和形态将是多种的。包括智能手机、5G PC/平板、AR/VR、连接型CPE、融合型Smart Hub等。在行业应用中,有基础需求类产品,如5G模组、工业CPE等,也有通用类产品,VR/AR、无人机等,还有特定场景,如工业控制机器人等。
  但从另一角度来说,在业务上,5G应用场景还需进一步探索。在个人家庭领域,杀手级应用没有显现,内容欠缺、产品品类不充足;行业领域,需求多样化,而且要提供整体方案,而不仅是通信方案,通信业与行业的融合还要加深。
  因此今年5G的多元化终端仅是苗头初显,还未形成稳定的市场支撑。


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