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5G標準的設定意味著什麼?

這是5G發展進程中一個激動人心的里程碑。2017年12月,3G合作夥伴計畫(3GPP)正式宣佈5G新無線電(NR)的新標準,開啟了5G網路全方位高性價比發展的新時代。已批准的標準包括對非獨立5G的支援,

這項支援使得目前提供4G/LTE網路的運營商能夠充分利用5G的性能優勢,從而無論是在新頻譜還是現有頻譜中,都能夠提供更大的容量和使用者輸送量。

現狀

在完成5G標準設定這樣一項重要的里程碑之後,通信行業將開始全面致力於5G部署工作。儘管目前無法實現5G網路的全面部署以及承諾的10倍到1000倍容量,但至少已經開始不斷努力創新以縮小現有4G速度與最大化5G潛力之間的差距。

與之前的網路技術類似,5G同樣將在其生命週期中演變出多種類型。早期部署通常使用直接的硬體分區,這對於展示技術十分有利,但不一定會達到國際電信聯盟(ITU)設定的性能要求,ITU負責定義網路更新換代或“G”的構成要素。例如,4G LTE的3GPP標準於2009年獲得批准,並且在一年內推出第一批網路 - Telia于當年年末在斯德哥爾摩和奧斯陸部署了4G LTE網路。儘管這一初始部署被視為是對3G的漸進式改進,

但它對向4G LTE的過渡產生了深刻影響。

在這樣一個以不斷革新而非革命為表現形式的快速發展行業,ITU始終致力於連通世界並捍衛溝通權利。ITU迄今為止為每個網路都設定了分步目標,努力確保定義和部署目標保持一致。ITU迄今為止為5G設定的關鍵目標包括:最小頻寬為100MHz、下行鏈路峰值速率為20Gbit/s、極限寬頻的延時為4毫秒(ms)、超低延時為1ms、下行鏈路平均速率為100Mbit/s、上行鏈路速率為50 Mbit/s。

在每次初始部署中,自然不會立刻全面實現這些標準,而是將其視為5G逐步發展和成熟的目標。

下圖(圖1)突出顯示了5G在演化成熟的過程中能夠達到的總容量。假設容量需求每兩年翻一番 - 該假設基於以往的經驗 - 在6 GHz以下所提供的容量得到充分利用之前,不需要毫米波提供額外的容量。雖然可能會在特定位置更早地部署較高頻段,但隨著5G發展過程的自然推進,這些將成為個例而不是普遍規則。

世界已經迎來了5G發展的關鍵時刻,對於通信行業來說這也是激動人心的時刻。

關於5G的新聞

正如預期的那樣,世界各地的運營商已經投入到5G部署計畫中,並提供了不同的戰略方案和生態系統。挑戰是顯而易見的:運營限制、硬體和光纖資源,

越來越多的運營商加入無限資料計畫,尋求對5G的全部容量實現貨幣化的途徑。解決這些挑戰的現有創新方案正在進行中:

在美國,AT&T已宣佈他們的計畫,到2018年底將為十二座城市的客戶部署5G移動網路。據推測,要實現這一點,AT&T必須使用現有或臨時的硬體解決方案來代替標準相容晶片組。

作為公認的毫米波(mmWave)5G先驅,Verizon建立了5G技術論壇,與三星合作開發了“固定5G”微蜂窩單元、家庭路由器和移動晶片尺寸的數據機,借此為其客戶提供5G服務。在2018年的CES上,Verizon的CEO宣佈運營商計畫擊敗AT&T,搶先實現5G部署。

去年,Sprint宣佈計畫於2019年底之前部署2.5 GHz的5G解決方案。同年,T-Mobile也宣佈了他們的600MHz頻譜,並預計將使用整個頻段來實現完整的室內/室外5G網路。600 MHz無線電波的傳播距離增加一倍,在建築物/障礙物周圍性能提高三倍,能夠提供關鍵的性能優勢。

在加拿大,Telus運營商與華為合作推出5G無線到家試用服務,使用定制設計的5G用戶端設備。在揭曉3GPP標準之前,他們已經成功展示了使用28GHz的5G連接試點網路。

中國移動作為全球用戶數量最多的移動通信運營商,宣佈了其宏偉的5G計畫,聲稱於2018年開展大規模試驗,並於2020年開始獨立推出5G。相比於整合4G和5G網路,獨立推出5G意味著將徹底革命當前的架構和核心網路。預計這些新網路主要運行在3.5 GHz頻段,重點測試大規模MIMO技術。單一的標準解決方案有望實現巨大的規模效益。

Vodafone Ireland也承諾在未來兩年內推出5G,並已經在3.6 GHz頻譜上測試了預標準5G。Vodafone與華為一起完成了全球首個使用非獨立3GPP 5G NR標準和低於6GHz頻譜的電話呼叫。

歐洲運營商Deutsche Telecom和華為最近宣佈將對採用mmWave(E-Band)技術的5G NR進行現場測試。之前已經宣佈在現場網路中實現了第一個預標準5G連接。

GSMA曾預測到2025年全世界會擁有超過11億的5G連接,而隨著上述技術的快速發展,GSMA預測也就不足為奇了。

展望未來

隨著5G競爭的全面展開,MACOM已準備好在更新基礎設施領域發揮主導作用。射頻和光學技術的並行發展開始相互交融和整合,MACOM已為實現5G的演進做好充分準備,全面提供必要的半導體元件、技術和經濟高效的解決方案。

在接下來的幾年裡,全球範圍內都將開始部署各種類型的5G。初始部署的5G連接可能只會帶來漸進式的性能改善,但是隨著時間的推移,勢必將能夠實現5G的全部容量並完成全面部署,屆時也將帶來長遠的收益。待5G網路技術完全成熟之時,定將能夠為用戶帶來接近於零的延時、更快的資料傳輸速度、更低的能耗和更大的容量。雖然目前來看這一切仍然需要花費數年的時間才能實現,但我們堅信所有的等待和付出都將是值得的。

借此為其客戶提供5G服務。在2018年的CES上,Verizon的CEO宣佈運營商計畫擊敗AT&T,搶先實現5G部署。

去年,Sprint宣佈計畫於2019年底之前部署2.5 GHz的5G解決方案。同年,T-Mobile也宣佈了他們的600MHz頻譜,並預計將使用整個頻段來實現完整的室內/室外5G網路。600 MHz無線電波的傳播距離增加一倍,在建築物/障礙物周圍性能提高三倍,能夠提供關鍵的性能優勢。

在加拿大,Telus運營商與華為合作推出5G無線到家試用服務,使用定制設計的5G用戶端設備。在揭曉3GPP標準之前,他們已經成功展示了使用28GHz的5G連接試點網路。

中國移動作為全球用戶數量最多的移動通信運營商,宣佈了其宏偉的5G計畫,聲稱於2018年開展大規模試驗,並於2020年開始獨立推出5G。相比於整合4G和5G網路,獨立推出5G意味著將徹底革命當前的架構和核心網路。預計這些新網路主要運行在3.5 GHz頻段,重點測試大規模MIMO技術。單一的標準解決方案有望實現巨大的規模效益。

Vodafone Ireland也承諾在未來兩年內推出5G,並已經在3.6 GHz頻譜上測試了預標準5G。Vodafone與華為一起完成了全球首個使用非獨立3GPP 5G NR標準和低於6GHz頻譜的電話呼叫。

歐洲運營商Deutsche Telecom和華為最近宣佈將對採用mmWave(E-Band)技術的5G NR進行現場測試。之前已經宣佈在現場網路中實現了第一個預標準5G連接。

GSMA曾預測到2025年全世界會擁有超過11億的5G連接,而隨著上述技術的快速發展,GSMA預測也就不足為奇了。

展望未來

隨著5G競爭的全面展開,MACOM已準備好在更新基礎設施領域發揮主導作用。射頻和光學技術的並行發展開始相互交融和整合,MACOM已為實現5G的演進做好充分準備,全面提供必要的半導體元件、技術和經濟高效的解決方案。

在接下來的幾年裡,全球範圍內都將開始部署各種類型的5G。初始部署的5G連接可能只會帶來漸進式的性能改善,但是隨著時間的推移,勢必將能夠實現5G的全部容量並完成全面部署,屆時也將帶來長遠的收益。待5G網路技術完全成熟之時,定將能夠為用戶帶來接近於零的延時、更快的資料傳輸速度、更低的能耗和更大的容量。雖然目前來看這一切仍然需要花費數年的時間才能實現,但我們堅信所有的等待和付出都將是值得的。