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5G商用两大挑战:组网难度加大 终端面世滞后

日期:2018-08-10 09:08:58 来源:物联商业网 阅读次数:4624 分享:

  “5G终端的发展目前落后于网络设备,运营商的建网方式是需要慎重权衡。”上周的世界移动大会上海展期间,一位通信设备展商向记者说。

    的确,3GPP在6月中旬发布了5G第一阶段全功能标准化方案,由于中国企业深度参与了标准的制定,通信设备商提供满足最新标准要求的网络设备周期被大大压缩;但是,5G试验阶段的终端设备还无法满足商用需要,现阶段的试验终端体积大,在芯片、天线等方面也还不成熟。

  至于网络建设,运营商面临两种选择,一是非独立组网(NSA),二是独立组网(SA)。在上海展期间,中国联通首次明确表态以SA方式建设5G网络为目标,至此,三大运营商都回应了5G网络如何建设的问题。但在业内人士看来,三大运营商的表态并不意味着完全放弃NSA建网,未来还存在不确定性。

  不过,随着5G标准的成熟以及试验的不断深入,行业应用正逐渐取得突破,一个直观的现象是,在此前的通信展上,运营商需要利用4G网络来模拟5G的应用体验,但是到了今天,运营商已经在展出基于5G试验网的自动驾驶、8K超高清视频等应用了。

  随着3GPP发布5G SA标准,5G商用也进入全面冲刺阶段,但是,目前距离2020年商用的目标只剩一年半左右时间,非常紧迫。按照计划,今年下半年国内的5G第三阶段测试将主要验证SA标准,而明年开始,运营商就要建设预商用网络,这里存在采用NSA或SA方式建设网络的选择。

  可以说,5G已经进入国际标准制定和产品研发的关键阶段,面对多样的5G技术候选方案,运营商需要做出最适合自己的选择。部分欧美运营商早已明确NSA建网的路径,此时国内三家运营商的态度显得尤为重要。

  在上海展期间,中国电信发布了5G技术白皮书,明确了在5G网络演进路线上的态度,即SA方案可避免频繁的网络改造,降低组网复杂度和终端成本,减少网络投资;同时,也可以确保用户体验和个性化服务,实现真正的5G。

  对5G组网表态较少的中国联通也宣布,5G网络将以刚刚冻结的SA为目标架构,前期聚焦eMBB(增强移动宽带),为大流量高带宽应用提供全方位的网络支持;后续将积极引入uRLLC(低时延高可靠)和mMTC(海量机器类通信)技术,提供垂直行业的数字化转型支持。

  中国移动在本次展览期间也表示,将打造国际领先的5G网络,并以独立组网为目标架构规划5G网络,推进5G网络部署云化,加速推进5G产业端到端成熟。

  从标准来看,SA组网相对NSA有不少优点,尤其是SA作为目标网络方案,可避免NSA的网络频繁改造和终端复杂的问题,SA还支持网络切片、边缘计算等5G新特性,业务能力更强。

  但是,上述展商告诉记者,5G建网比4G挑战更大,一方面,由于5G部署在较高频段,宏基站要实现连续覆盖越来越难,需要小基站进行补充,另外,由于5G频段穿透性差,室内也需要进行基站部署,综合来看,运营商建网的复杂度大大提升;另一方面,宏基站本身造价高,在单站覆盖有限情况下需要更密集的部署,因此部署的总成本会大幅上升。

  虽然三大运营商不同程度地表达了以SA为目标网络架构的意愿,但在该展商的理解中,这并不意味着运营商会完全排斥NSA组网方式。运营商既可以选择SA架构一步到位,也可以先建NSA再演进到SA,这一点还没有定论。

  其中的主要区别在于,选择SA建网需同时部署新的核心网与新的无线网,采取NSA方式则可以利用现有的4G核心网,只需另外新建无线网。相比之下,以NSA方式建网,初期成本更低,由于三家运营商资本支出实力不一,在选择建网方式时可能会略有侧重。

  值得关注的还有,虽然SA架构能够更好的满足5G的三大应用场景,但在商用初期仍然以eMBB场景为主,面向行业用户的uRLLC、mMTC还有待产业链的进一步成熟;因此,如果在商用初期运营商就大规模建设SA网络,其收益成本比可能并不高,而NSA不仅建网成本低,初期也完全可以满足eMBB的需要。

  5G终端“三步走”

  5G终端的发展明显落后于网络侧,面对未知的5G终端,产业界和消费者还有很多疑问,比如,哪里能用5G终端,5G终端将会改变什么,5G终端何时面世等。

  基于5G的大带宽、超低时延特性,产业界对5G终端也有很多思考,例如,一方面可以实现超百兆速率,是4G的10倍左右,显著增强移动互联网业务体验;另一方面5G端到端时延只有20-40ms,催生云端交互类的应用。同时,5G还将助推多形态智能硬件的发展。

  但目前看来,5G终端的成熟还有很多不足,包括技术路线选择不确定、标准成熟度有待完善、终端设计难度大、产业链成熟度低等问题。

  5G终端未来会有两个关键节点,一是明年9月份商用终端要面世,消费者可以拿到5G智能手机;二是明年的世界移动大会巴塞罗那展,中国移动已经要求各家设备商在明年2月底前拿出样机。

  记者注意到,中国移动在上周发布的《5G终端产品指引》中明确了5G终端产品计划,具体来看将分三步走,首先是今年底首批5G芯片将面世,其次是明年一季度首批5G终端面世,接下来明年三季度5G智能手机才会面世。

  正如前述,当前5G产业链成熟度还存在不足,缺少新型射频元器件,新射频芯片、器件的应用导致终端成本高,产品开发、测试验证成本也很高。因此,上述终端面世的节奏安排对于产业链企业而言,可谓时间紧、任务重。

  以芯片为例,一般而言,芯片的流片至少需要三个月,在这之后还要进行调试,至少需要经过两个月的调试期才能交付给客户。这就意味着从芯片流片到巴塞罗那展之间仅有五个月时间,以此倒推,最晚今年9月底流片工作就要启动。

  记者注意到,随着商用进程的加速,手机芯片厂商已纷纷推出了自家的5G芯片,这其中包括高通、英特尔、华为等,联发科也在不久前公布了旗下的首款5G芯片M70。

  终端设计难度大也是5G终端不得不面对的问题,例如,由于多天线技术的应用,无疑会增大终端体积;5G高速率的数据传输也将使终端功耗加剧。

  当然,对于5G终端的形态业界已有很多思考,例如为满足更沉浸化体验的显示,终端可能需要包含大屏、折叠和3D曲面等特性,除了智能手机以外,还包括CPE类产品、5G PC/平板以及VR/AR产品。此前,高通就已推出了5G终端的参考设计模板。

  从终端品类来看,手机是市场大、价值高的头部产品,而多种形态智能硬件当前规模小,但市场增长快,是5G重要终端品类。值得关注的是,业界普遍认为,5G本身的前沿属性决定了初期的5G终端将主要是旗舰产品,暂无中低端解决方案。

  不过,如果回顾过去3G、4G时代的情况,3G网络试商用两年后开始出现千元机,而到了4G时代,千元机在4G手机发布之后6-9个月就出现了,那么5G时代,千元机是否也会加速到来呢?

  王靖明告诉记者,芯片和终端提供商最大的诉求就是要降低门槛,领先芯片厂商一般都希望芯片不涨价,但功能越来越强,因此芯片厂商都有充足动力研发满足千元机档位的芯片。

  中国电信也提出了其在5G终端方面的主张,中国电信认为,与4G终端相比,面对多样化场景的需求,5G终端将沿着形态多样化与技术性能差异化方向发展;5G初期的终端产品形态以eMBB场景下手机为主,其余场景的终端规划将随着标准与产业的成熟而逐步明朗。

  据了解,在推动5G终端发展上,中国移动已明确,2018-2019年将聚焦两大任务,一是推进5G终端基础通信能力成熟,二是探索5G应用场景和终端形态。

  5G行业应用逐渐成熟

  去年底NSA标准发布,如果说那时的5G还如雾里看花,半年后的今天,可以说5G已经是梦想逐渐照进现实。

  运营商在早前的展览中为了演示5G大带宽、低时延等特性,仍然利用的是4G网络,之所以可以实现较低时延体验,原因之一可能是由于在终端上增加了边缘计算功能,减少了回传消耗时间。在上海展期间,运营商均展出了基于5G试验网的应用,如自动驾驶、8K超高清视频等。

  5G的三大特性分别对应消费级和行业级应用,其中,在消费级应用中,移动视频业务被认为是5G时代个人用户ARPU(每用户平均收入)值增长的首要关键,而在行业应用中,5G与垂直行业物联网应用的深度结合被认为是运营商最大的增收契机。

  虽然5G的商业模式尚待挖掘,但当前可以看到的第一大应用场景就是视频。目前的实时流媒体经常受限于带宽不足,导致流畅度方面体验不佳;在运动的车辆上,用户想要获得高清晰视频也是很困难的,在这些情况下,5G都有用武之地。

  除此之外,AR、VR也被认为是一个重要应用方向,这两项业务对与通信网络的时延和带宽都有很高要求。

  相比于传统的大流量应用,5G更为重要的应用在垂直行业,而这也被视作5G将深刻影响行业格局的重要原因,“5G时代,市场竞争不再局限于运营商之间,也不仅仅是运营商与互联网公司的竞争,设备商等都可能参与到行业应用蛋糕的划分中。”上述展商告诉记者。

  在众多行业应用中,目前产业界认为空间比较大,确定性也比较高的包括车联网、自动驾驶以及工业控制等。“4G大带宽在移动互联网时代的应用已经非常成熟,5G带宽会更大,但只是量变;真正引起质变的是5G在工业控制和车联网等领域的应用,产业链参与者也都非常关注。”一位地方运营商人士向记者说。

  以车联网应用为例,虽然网络侧难度不大,但是要实现完全的自动驾驶,需要对道路进行方方面面的改造,包括铺设传感器、交通路况信息的实时回传与收发,除此之外,车与车之间的信息反馈、路网信息的结合也面临大量改造。

  也有观点认为,为满足车联网等应用,一般的道路虽然需要进行大量的改造,但在高速公路上是可以更容易实现的。

  当然,车联网有多火爆可以从一份数据中看出端倪,埃森哲调研发现,消费者对驾乘体验的要求越来越高,70%消费者愿意为心仪的车联网服务(信息、安全、娱乐)额外付费;而且,造车新势力已经由概念宣传步入车型量产。据不完全统计,新兴造车企业已经突破60家,并且这一数字仍在不断增长。

  近期,领先厂商在车联网领域动作不断,中国移动整合内部资源成立中移智行公司,将面向智慧公路、自动驾驶、飞联网等智能大交通领域拓展相关业务;华为战略部门也表示,在未来一年中,车联网将会是华为的战略重点。

  至于工业领域的应用,也有很大潜力,特别是5G+工业对于提升工厂的自动化、智能化水平有很大帮助,虽然5G商用初期在工业中的应用可能不会那么多,但在展商看来,中国已经提出“中国制造2025”,因此2025年也将是工业控制等行业应用成熟的重要时间节点。

  据了解,3GPP已经开始研究如何利用5G支持工业自动化等垂直行业的诉求。同时,基于5G第一阶段全功能标准化工作完成,5G与垂直行业的融合今后也将在多个领域同时开展。

  


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