【導讀】業(yè)界觀察人士預計,3GPP預計在今年6月完成兩項重要標準,共同構筑5G行動網(wǎng)絡發(fā)展的下一大步。這兩項標準——低延遲和網(wǎng)絡切片(network slicing)規(guī)格,將為全球幾家大型營運商計劃打造的分布式無線網(wǎng)絡——「邊緣云」(edge cloud)鋪路。
超高可靠度和低延遲通訊(URLLC)規(guī)格將在用戶裝置和基地臺之間實現(xiàn)低至1毫秒(ms)的往返延遲時間,相較之下,目前的延遲約有幾十毫秒。下一代(NGC)的核心標準為能夠共享營運商底層硬件的虛擬服務組合開啟了大門。
業(yè)界觀察人士預計,3GPP將在6月中旬的期限前完成第15版(Release 15)規(guī)格。然而,真正付諸實施及其Release 16等后續(xù)工作將會是一個多年的發(fā)展過程。
目前的蜂巢式網(wǎng)絡通常需要在大型營運商維護的大量中央機房(CO)地點之一進行處理。這兩項新規(guī)格將使使得營運商能夠打造數(shù)百個較小的分布式節(jié)點,以支持仍在定義中的新、舊與反應速度更快的服務組合。
「至今,每個人都在透過數(shù)據(jù)速率獲利?!垢咄?Qualcomm)研發(fā)部門工程副總裁John Smee說:「5G的挑戰(zhàn)就在于如何以新服務從更低延遲中獲利?!?/div>
「邊緣云」(edge cloud)有各種大小,從小至櫥柜到大型倉庫般的尺寸都有,其中包含服務器、儲存設備與蜂巢式基地臺。例如,AT&T已于去年11月發(fā)表其邊緣云計劃。
諾基亞(Nokia)技術長Mike Murphy說:「全球營運商正處于不同的發(fā)展階段,從『尚未考慮』、『完成各種決策』到『踏上執(zhí)行之路』都有......我預計今年起將陸續(xù)打造出成百甚至上千個邊緣云。」
Dell''Oro Group的市場觀察家并不同意這樣的看法。Dell''Oro Group資深分析師Stefan Pongratz表示:「我們認為,增強型行動寬帶用例將驅動未來五年所有5G投資的99%,這意味著在短期內(nèi),低延遲用例還不會是顯著的資本支出驅動因素?!?/div>
Smee說,對于營運商而言,這種轉變需要業(yè)界對于仍在定義中的新服務抱持信心,并尋找合作伙伴以使其發(fā)揮作用。
成本的決定日趨重要。Murphy說:「對于CTO來說,如何重組網(wǎng)絡是重大的決定;他們是否對于URLLC有信心——打造這些網(wǎng)絡需要幾年的時間,但如果你放棄而你的競爭對手打造了,你很可能會被拋在后面。」
技術問題較小,但也有其重要性。例如,網(wǎng)絡切片需要使用ID來定義和保護服務,并透過最佳路徑對其進行路由。除了新的3GPP標準,邊緣云還需要在軟件定義網(wǎng)絡(SDN)和ETSI的網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)規(guī)格上實施多年的工作。
Murphy說:「這是相對復雜的,因為端到端都必須調整無線電、運輸和核心網(wǎng)絡,并協(xié)調所有需求以保持簡單性。由于存在這種復雜度,在實施時更花時間?!?/div>
低延遲和網(wǎng)絡切片規(guī)格貫穿3GPP三個核心部門的任務(來源:Qualcomm)
尋找低延遲服務
營運商正試圖找出哪些低延遲服務能成功地商用化,以及如何映像至現(xiàn)有的頻譜。
例如,中國的營運商對位于2.4~3.5GHz行動寬帶網(wǎng)絡且提供廣泛覆蓋范圍的服務最感興趣。 Smee表示,他們希望推動5G中任何可能成功的服務,例如部份由廣泛LTE支持的共乘服務。
德國營運商則將5G視為在3.4~3.8GHz頻段實現(xiàn)高度自動化無線工廠的重要推手。高通將在全球行動通訊大會(MWC)展示使用工業(yè)ProfiNet協(xié)議的5G無線以太網(wǎng)絡(Ethernet)鏈路,該協(xié)議可望以低于毫秒的延遲實現(xiàn)廠房的無線鏈路。
而在美國,這種中間頻段相對較少,但毫米波(mmWave)頻率已可使用。他們將用于推出住宅因特網(wǎng)接取服務,以挑戰(zhàn)有線電視營運商。其他業(yè)者則將探索600~700MHz頻段,以低數(shù)據(jù)速率為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)提供廣范的覆蓋范圍。
其他被考慮的可能應用還包括邊緣云,特別是支持基于遠程GPU的擴增實境(AR)或虛擬現(xiàn)實(VR)服務。AT&T首次測試的邊緣云計劃目標是在加州Palo Alto提供AR/VR服務。
Dell''Oro Group的Pongratz表示:「我們預計營運商將逐漸投資于其網(wǎng)絡,以確保在AR/VR成為主流技術時做好準備。沒有人真正知道除了視訊游戲之外,新的低延遲IoT用例何時會被大量采用。」
今年6月發(fā)布的URLLC規(guī)格將有助于奠定基礎。3GPP將在該基礎上建立一套更全面的功能和優(yōu)化,落實于2019年即將發(fā)布的Release 16標準。
無論這些新的服務情況如何,目前的4G網(wǎng)絡在容量和數(shù)據(jù)速率方面都將在2024年達到極限,也就是Murphy所謂的LTE耗盡現(xiàn)象。
「今年的峰值數(shù)據(jù)速率將達到1.2Gbits/s,而我們也看到一條使用共享、未授權的5GHz和3.5GHz頻譜的發(fā)展路徑,它能夠達到2Gbits/s?!沟赋鲆竭@一點非常困難,我們真的需要5G。
在容量方面,采用大規(guī)模MIMO天線的5G承諾在未來幾年提高到較LTE更高2至3倍的速率。另外,5G能提供比LTE更高50%的頻譜效率,并降低提供服務的成本。
當T-Mobile提供美國用戶約$1.40/GByte的成本,而其競爭對手Verizon則為$5/GByte時,這一效率增益別具策略意義。Murphy說:「我認為解決這個問題的唯一方法就是前進到下一代?!?/div>
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