美國(guó)5G應(yīng)用規(guī)劃正在緊鑼密鼓地展開

咨詢公司Arthur D Little(ADL)在2017年6月發(fā)表的一份報(bào)告中稱，盡管5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)仍在完善中，但根據(jù)AT&T、T-Mobile、Verizon等公司已經(jīng)發(fā)布的一系列公告，可以判斷美國(guó)有5種5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。

一是采用5G固定無(wú)線接入向住宅提供千兆寬帶服務(wù)，作為光纖到戶的最后一英里解決辦法;二是用5G實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新應(yīng)用;三是用5G向企業(yè)提供高可靠、低時(shí)延網(wǎng)絡(luò);四是把5G作為實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)發(fā)展的一種方式;五是通過5G網(wǎng)絡(luò)向消費(fèi)者提供全國(guó)性完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IaaS)。

美國(guó)大多數(shù)家庭都依賴固定寬帶，因此，目前5G固定無(wú)線接入是最受關(guān)注的5G應(yīng)用之一。5G固定無(wú)線技術(shù)為電信運(yùn)營(yíng)商提供了絕佳的機(jī)會(huì)。因此以5G固定無(wú)線接入為先驅(qū)，美國(guó)三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的5G應(yīng)用和規(guī)劃已全面展開。

AT&T公司5G的應(yīng)用規(guī)劃

早在2017年，AT&T便為商業(yè)和住宅客戶推出了一系列5G固定無(wú)線技術(shù)試驗(yàn)，以便深入了解毫米波性能和傳播特性。在AT&T測(cè)試的傳輸方案中，主傳輸通道由光纖承載，連接家庭或企業(yè)的最后一段由毫米波承載，AT&T希望通過5G固定無(wú)線接入傳輸DirectTV Now的電視信號(hào)。

AT&T構(gòu)建的5G移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)將有不同的服務(wù)層次，現(xiàn)已開始探索不同的營(yíng)銷策略。除了以游戲?yàn)橹行牡?G計(jì)劃外，該公司最近宣布推出一款SmartThings追蹤器，可以實(shí)時(shí)反饋寵物、孩子、遣失物的地理位置，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供捆綁服務(wù)創(chuàng)造條件。還有一種營(yíng)銷方式是將服務(wù)添加到客戶現(xiàn)有的賬單中，可將小型消費(fèi)類設(shè)備(如Apple Watch)等連接到網(wǎng)絡(luò)中，并收取服務(wù)費(fèi)。

據(jù)rcrwireless.com報(bào)道，AT&T在2018年8月31日宣布，印第安納波利斯將成為其第7個(gè)5G城市，之前宣布的城市有亞特蘭大、夏洛特、達(dá)拉斯、俄克拉荷馬城、羅利和韋科。AT&T最初計(jì)劃在12個(gè)城市推出5G網(wǎng)絡(luò)，到2019年增加到19個(gè)城市。2018年10月28日AT&T宣布，在德克薩斯州的韋科市商用5G網(wǎng)絡(luò)上，采用了高通公司的Snapdragon X50 5G調(diào)制解調(diào)器，連接的終端設(shè)備“puck”，被稱為Netgear Nighthawk 5G移動(dòng)熱點(diǎn)，并在符合5G NR標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，第一次完成了5G數(shù)據(jù)傳輸，這在5G競(jìng)賽中具有里程碑式意義。繼Verizon之后，AT&T也宣布要在2019年推出5G智能手機(jī)。

作為光纖的補(bǔ)充，AT&T推出了G.fast(數(shù)字用戶線)，現(xiàn)已在美國(guó)的22個(gè)地鐵站和公寓提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。G.fast是一種高頻DSL(數(shù)字用戶線)協(xié)議，專為250m的銅線路設(shè)計(jì)，傳輸速率可達(dá)150Mbit/s~1Gbit/s。

Verizon公司5G應(yīng)用策略

Verizon于2018年10月1日宣布，在薩克拉門托、洛杉磯、休斯頓和印第安納波利斯的部分地區(qū)推出5G家庭寬帶服務(wù)，稱之為Verizon 5G Home。該服務(wù)可提供300Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)速度和1Gbit/s的峰值速度。Verizon采用的標(biāo)準(zhǔn)為“獨(dú)特5G標(biāo)準(zhǔn)”，即5G TF標(biāo)準(zhǔn)，但該公司表示，今后要將5G TF標(biāo)準(zhǔn)遷移到3GPP 5G NR標(biāo)準(zhǔn)中。

對(duì)使用Verizon 5G固定無(wú)線寬帶的用戶，Verizon向用戶提供5G家用路由器和Google Chromecast設(shè)備(一款小型接收器，可以插入電視機(jī)背面的HDMI接口，把電腦或其他設(shè)備上的流媒體內(nèi)容以無(wú)線方式傳送到電視上)，用戶可選擇Apple TV 4K或YouTube電視進(jìn)行收看，加入Verizon“First On 5G”計(jì)劃的會(huì)員可獲得三個(gè)月免費(fèi)服務(wù)，之后每月費(fèi)用為40美元，非Verizon Wireless客戶，每月費(fèi)用為70美元。傳輸方式為骨干網(wǎng)使用光纖傳輸，入戶則采用毫米波傳輸。

Verizon提供的“5G Home”新服務(wù)引起了廣泛關(guān)注。“5G Home”是在用戶住宅附近安裝毫米波天線，通過無(wú)線方式與每個(gè)家庭的5G家用路由器和Google Chromecast設(shè)備連通，無(wú)需鋪設(shè)光纖，這對(duì)Verizon公司來說是重大利好，5G Home服務(wù)使5G真正走向商用，如圖1所示。

圖1 Verizon的“5G Home”服務(wù)

隨著有線運(yùn)營(yíng)商積極部署DOCSIS 3.1技術(shù)，固定寬帶市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)趨于白熱化，Verizon被迫轉(zhuǎn)向NGPON-2，以便在未來十年的帶寬競(jìng)賽中保持優(yōu)勢(shì)。此外，Verizon將依靠NGPON-2提供多個(gè)波長(zhǎng)來支持5G基站的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量回程。理論上，單個(gè)NGPON-2 OLT可以為住宅服務(wù)、移動(dòng)回程和商業(yè)服務(wù)分割多個(gè)波長(zhǎng)。另外Verizon在2018年12月4日宣布與三星公司合作，要在2019年上半年推出5G智能手機(jī)。

固定5G接入成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)

隨著IP網(wǎng)絡(luò)成為新興捆綁服務(wù)市場(chǎng)的基礎(chǔ)，寬帶已成為美國(guó)電信市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的業(yè)務(wù)之一，競(jìng)爭(zhēng)也特別激烈。寬帶服務(wù)在美國(guó)發(fā)展很快，由2003年12月的1990萬(wàn)線發(fā)展到2007年12月的6110萬(wàn)線，這些大都用于家庭，因此家庭寬帶服務(wù)也是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的領(lǐng)域。到2017年美國(guó)已有1.1億個(gè)家庭擁有固定寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入，而2009年僅為8000萬(wàn)個(gè)。

2007年12月美國(guó)寬帶網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成比例為：同軸電纜占48.8%，DSL占35.1%，光纖占2%，其它占14.1%。根據(jù)日本總務(wù)省2017年9月14日公布的數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)移動(dòng)寬帶服務(wù)約占互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的71%，其余為固定寬帶接入方式，這其中CATV同軸電纜市場(chǎng)份額最高，高于50%，其次是DSL用戶占比約為27%，而使用光纖線路的用戶占比僅略高于10%，采用固定無(wú)線方式的用戶占比不到10%。這些年，美國(guó)寬帶網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成比變化很大，DSL用戶數(shù)在下降，CATV同軸電纜和光纖用戶數(shù)在上升。2018年1月美國(guó)寬帶服務(wù)市場(chǎng)狀況如圖2所示。

圖2 2018年1月美國(guó)寬帶服務(wù)市場(chǎng)情況

從圖2可以看出，Comcast、AT&T、Verizon、時(shí)代華納和考克斯公司市場(chǎng)占有率排在前五位，而T-Mobile市場(chǎng)占有率不高。5G固定無(wú)線接入方式的出現(xiàn)給市場(chǎng)注入強(qiáng)大動(dòng)力，也帶來了機(jī)遇。

在2018年6月，New T-Mobile公司宣布，它的目標(biāo)是要成為全美第四大互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，這是New T-Mobile雄心勃勃的家庭互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃。2018年4月，T-Mobile宣布與Sprint合并，組建“New T-Mobile”，隨后宣布了其寬帶服務(wù)計(jì)劃。合并后的公司擁有1.26億用戶，更接近AT&T的1.41億用戶和Verizon的1.5億用戶。據(jù)Sievert預(yù)測(cè)，到2021年，New T-Mobile將擁有190萬(wàn)家庭無(wú)線寬帶用戶，到2024年將擁有950萬(wàn)用戶，到2024年有望成為全美第四大家庭ISP。

T-Mobile計(jì)劃使用5G固定無(wú)線接入來挑戰(zhàn)Comcast和Charter等有線電視公司在固定寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)市場(chǎng)中的霸權(quán)地位。New T-Mobile計(jì)劃到2024年能夠?yàn)槿珖?guó)52%的郵政編碼地區(qū)提供寬帶接入服務(wù)，這將使New T-Mobile公司覆蓋Comcast公司68%的業(yè)務(wù)范圍和64%的Charter公司的業(yè)務(wù)范圍。T-Mobile公司預(yù)計(jì)，未來將有20%～25%的農(nóng)村地區(qū)家庭可使用其固定無(wú)線業(yè)務(wù)。New T-Mobile家庭無(wú)線寬帶產(chǎn)品到2021年將為美國(guó)全國(guó)各地的消費(fèi)者提供平均下載速度為100Mbit/s的傳輸服務(wù)。到2024年，T-Mobile業(yè)務(wù)范圍將覆蓋超過2.5億人，數(shù)據(jù)傳輸速率超過300Mbit/s，其中有2億人使用傳輸速率超過500Mbit/s的業(yè)務(wù)。New T-Mobile公司計(jì)劃在城市和農(nóng)村地區(qū)部署固定無(wú)線服務(wù)，希望成為Comcast、Charter和AT&T等有線互聯(lián)網(wǎng)提供商的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。除了提供家庭互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品外，T-Mobile還允許其移動(dòng)用戶使用智能手機(jī)在家中創(chuàng)建Wi-Fi熱點(diǎn)，以便為筆記本電腦等家庭終端提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

T-Mobile公司5G應(yīng)用策略

T-Mobile也在積極建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。在2018年10月，T-Mobile宣布，以35億美元的價(jià)格向諾基亞公司購(gòu)買5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，開始進(jìn)軍5G。早在2018年2月27日，T-Mobile公司就宣布，2018年在30個(gè)城市建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，其中紐約、洛杉磯、達(dá)拉斯和拉斯維加斯將成為2018年首批擁有T-Mobile 5G網(wǎng)絡(luò)的30個(gè)城市之一。T-Mobile宣稱將于2019年在紐約、洛杉磯、達(dá)拉斯和拉斯維加斯等地率先向客戶推出5G智能手機(jī)，到2020年建立一個(gè)覆蓋全國(guó)的5G網(wǎng)絡(luò)。

T-Mobile將在美國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)依托600MHz頻譜進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但在大城市中由毫米波作補(bǔ)充。T-Mobile在5G商用策略上與Verizon等不同，Verizon正在為家庭提供5G固定無(wú)線接入，AT&T則依賴“puck”熱點(diǎn)，而T-Mobile將等待5G智能手機(jī)面市。

T-Mobile計(jì)劃2018年在毫米波頻譜上構(gòu)建5G，而且預(yù)計(jì)將部署25000個(gè)小型蜂窩來實(shí)施許可輔助接入(LAA)技術(shù)，以增加額外的容量和速度，為5G鋪平道路。

5G固定無(wú)線接入成趨勢(shì)

在2018年7月23日，高通公司宣布推出QTM052毫米波天線模塊系列和QPM56xx 6GHz射頻模塊系列，可適用于智能手機(jī)等移動(dòng)終端，這兩個(gè)系列都可與高通公司的Opteron X50 5G調(diào)制解調(diào)器配合使用。高通公司在2018年12月4日至6日舉辦的“2018年Snapdragon技術(shù)峰會(huì)”上，宣布推出了下一代芯片組“Snapdragon 855”，用作智能手機(jī)的SoC，這與2017年發(fā)布的Snapdragon 845的SoC相比，人工智能性能提升了三倍，高通公司宣稱“在幾個(gè)月內(nèi)就會(huì)推出適用于Android系統(tǒng)的7nm產(chǎn)品”。

根據(jù)尼爾森公司調(diào)查，受流媒體服務(wù)普及和代碼剪切的影響，如今美國(guó)有2/3的家庭擁有可以播放流媒體視頻的設(shè)備。報(bào)告還指出，美國(guó)公民每月在智能電視設(shè)備(如Roku、Apple TV和亞馬遜Fire TV)上收看近80億個(gè)小時(shí)流媒體視頻，可見這個(gè)市場(chǎng)規(guī)模很大， 因此固定寬帶市場(chǎng)成為競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。因此越來越多的公司把目光轉(zhuǎn)向家庭固定5G服務(wù)，以增強(qiáng)寬帶互聯(lián)網(wǎng)的可用性。三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商積極推動(dòng)5G家庭服務(wù)，這將促使家庭寬帶市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，并導(dǎo)致現(xiàn)有資費(fèi)價(jià)格降低從而惠及所有家庭寬帶客戶。

Midco是一家中型有線電視運(yùn)營(yíng)商，在南達(dá)科他州、北達(dá)科他州、明尼蘇達(dá)州、堪薩斯州和威斯康星州擁有約385000名客戶，目前其正在進(jìn)入固定無(wú)線領(lǐng)域。無(wú)線技術(shù)在農(nóng)村等光纖技術(shù)難以到達(dá)的地區(qū)，相對(duì)而言價(jià)格更便宜，更易于部署。Midco固定無(wú)線可提供互聯(lián)網(wǎng)連接，下行速度高達(dá)50Mbit/s，上行速度高達(dá)10Mbit/s。數(shù)據(jù)通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦饫w饋送塔，然后信號(hào)使用無(wú)線技術(shù)傳輸給用戶。Midco會(huì)以固定無(wú)線方式在偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)發(fā)展業(yè)務(wù)。

Midco成立于1931年，最初于1996年開始提供有線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，但它不是惟一開始轉(zhuǎn)向固定無(wú)線技術(shù)的公司，如Charter、Comcast、AT&T、Windstream等都在測(cè)試或部署固定無(wú)線服務(wù)。例如Comcast在費(fèi)城總部使用3.5GHz CBRS頻段，測(cè)試移動(dòng)和固定無(wú)線服務(wù);總部位于康涅狄格州斯坦福德的Charter公司，已在計(jì)劃基于固定無(wú)線接入，推進(jìn)Wi-Fi和其它技術(shù)組合的5G路線圖。Charter還在3.5GHz頻段進(jìn)行農(nóng)村地區(qū)的固定無(wú)線試驗(yàn)。該公司已將Radwin公司專有的基于802.11的無(wú)線技術(shù)部署到俄克拉荷馬州約9000個(gè)家庭。在愛荷華州的Argyle，Charter目前為大約200個(gè)家庭提供服務(wù)，并計(jì)劃到2019年擴(kuò)展到愛荷華州的另外34個(gè)社區(qū)約6500個(gè)家庭。