德勤中國(guó)電信行業(yè)管理咨詢合伙人 程中
根據(jù)德勤全球的預(yù)測(cè),我們將在2017年看到5G的部署采取重大、切實(shí)的舉措。
首先,擁有5G網(wǎng)絡(luò)許多核心要素的增強(qiáng)型4G網(wǎng)絡(luò)LTE Advanced(簡(jiǎn)稱“LTE-APro”)將推出商用版:截至2017年年底,超過200家運(yùn)營(yíng)商有可能推出LTE-A,其中超過20家應(yīng)已擁有LTE-A Pro網(wǎng)絡(luò)。
其次,將繼續(xù)制定5G標(biāo)準(zhǔn)。5G是多項(xiàng)技術(shù)集成的一個(gè)框架。關(guān)于5G標(biāo)準(zhǔn)的制定,已經(jīng)有達(dá)成一致的計(jì)劃,從今年起至2020年,每一年都將有既定的重大步驟實(shí)施,到2020年的時(shí)候,數(shù)十個(gè)網(wǎng)絡(luò)將至少推出一項(xiàng)有限服務(wù)。
再次,至2017年,世界各地的800家運(yùn)營(yíng)商當(dāng)中,數(shù)十家有可能主動(dòng)參與5G服務(wù)的試驗(yàn)、開發(fā),以及某些情況下的商業(yè)部署。與之前幾年相比,發(fā)展的步調(diào)已有所加速。
5G:優(yōu)勢(shì)明顯
5G的增強(qiáng)型性能將通過4G的兩個(gè)迭代網(wǎng)絡(luò)——即LTE-A和LTE-A Pro——分階段實(shí)現(xiàn)。2017年,其標(biāo)準(zhǔn)將在全球范圍內(nèi)進(jìn)行商業(yè)部署,每一次網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的覆蓋范圍在不同市場(chǎng)有所不同:2017年年初LTE-A Pro的覆蓋范圍可能僅限于城市,之后將穩(wěn)步鋪開。
兩種標(biāo)準(zhǔn)都包括5G網(wǎng)絡(luò)的要素,因此從中可以窺見5G網(wǎng)絡(luò)將為用戶、運(yùn)營(yíng)商和企業(yè),提供顯著提升的速度、更低的延遲以及對(duì)低功耗低速率物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與傳感器的支持。
——蜂窩網(wǎng)絡(luò)千兆速度
LTE-A旨在實(shí)現(xiàn)最高可達(dá)3 Gbps的峰值上行速度以及最高可達(dá)1.5Gbps的峰值下行速度,LTE-A Pro的峰值速率更快,可達(dá)超過3 Gbps,5G的峰值速率則更快,達(dá)到數(shù)千兆位?,F(xiàn)實(shí)世界的速度可能只有最高速度的10%~20%。
我們預(yù)計(jì)到2017年年底,數(shù)千萬甚至可能數(shù)億LTE-A用戶可以實(shí)現(xiàn)數(shù)百兆比特的峰值速率,但是在某些日常(“現(xiàn)實(shí)世界”)環(huán)境下,能夠?qū)崿F(xiàn)的速度雖然只有數(shù)十兆比特,但仍然很快,與通過固定寬帶連接實(shí)現(xiàn)的速度不相上下。
2020年左右,5G網(wǎng)絡(luò)將在更大范圍內(nèi)部署,屆時(shí)很大一部分用戶應(yīng)該已經(jīng)習(xí)慣了超過100Mbps 的連接速度。
——更高容量
相較首次發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),LTE的迭代網(wǎng)絡(luò)旨在支持?jǐn)?shù)量遠(yuǎn)超之前的互聯(lián)設(shè)備。LTE-A Pro的容量是初始4G標(biāo)準(zhǔn)的10倍。提高容量的方法有很多種,其中包括:
采用更小的蜂窩:LTE-A和LTE-Pro使得基站可以放置在商場(chǎng)中的商店以及燈柱上,實(shí)現(xiàn)局部覆蓋。部署基于小蜂窩的密集網(wǎng)絡(luò)得來的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于需要超密集網(wǎng)絡(luò)支持的5G的部署非常重要。
載波聚合:可以將分散的頻帶資源聚合在一起,從而提高容量和傳輸速率。這種方法還可用于聚合未經(jīng)授權(quán)的頻帶。
多入多出(MIMO):在同一臺(tái)設(shè)備上部署更多的天線,從而實(shí)現(xiàn)更大容量。
中繼節(jié)點(diǎn):在蜂窩邊緣和熱點(diǎn)提供更大容量。
采用頻率更高的頻帶。
這些方法都可用于5G的部署,它的容量將足以支持1000億臺(tái)設(shè)備。
——更低延遲
此外,LTE-A Pro的延遲要低得多。LTE-A Pro的延遲是600微秒,而標(biāo)準(zhǔn) LTE的延遲是8000微秒。
更低延遲使得更多響應(yīng)型應(yīng)用程序——更為關(guān)鍵的是機(jī)器控制,如快速移動(dòng)的機(jī)器——更具可行性。同時(shí),對(duì)所有利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)作為自動(dòng)或部分自動(dòng)控制系統(tǒng)一部分的車用應(yīng)用程序也至關(guān)重要。
2017年,十余個(gè)延遲極低的LTE-A Pro網(wǎng)絡(luò)將得以部署,可成為某些應(yīng)用程序的最佳試驗(yàn)臺(tái)。這些應(yīng)用程序正是因?yàn)轫憫?yīng)時(shí)間顯著降低才變得可行。
——為物聯(lián)網(wǎng)提供特定支持
LTE-A Pro采用的另一項(xiàng)創(chuàng)新對(duì)5G至關(guān)重要,可以為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供特定的支持。LTE-A Pro采用了低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)的規(guī)格,可以支持互聯(lián)設(shè)備的低帶寬(最高達(dá)250Kbps)連接,其中許多設(shè)備均通過電池供電。網(wǎng)絡(luò)的這一部分旨在支持低功耗傳輸,這樣一來,設(shè)備在更換電池之前可以維持幾年的時(shí)間。
另外,LPWAN可以在低頻率下工作(180KHz,當(dāng)前蜂窩網(wǎng)絡(luò)工作頻率的下限是600MHz),因此信號(hào)可抵達(dá)地下樓層和大樓深處,實(shí)現(xiàn)與電表、鍋爐以及其他通常安裝在地下樓層機(jī)器的連接。
物聯(lián)網(wǎng)有望成為5G網(wǎng)絡(luò)最重要的新應(yīng)用之一,同時(shí)也是全新互聯(lián)方式的重要驅(qū)動(dòng)因素之一。關(guān)于如何利用這一創(chuàng)新,LTE-A Pro網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在2017年以及之后的幾年里提供非常有用的反饋。
——反向兼容性
5G網(wǎng)絡(luò)將同2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作,5G手機(jī)有可能支持前面三代蜂窩技術(shù)。2017年,絕大多數(shù)國(guó)家有可能部署融合2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)及其每一個(gè)升級(jí)版本(GPRS、EDGE、HSPA、LTE-A和LTE-A Pro)。
屆時(shí),同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同一個(gè)用戶可能在某個(gè)地點(diǎn)實(shí)現(xiàn) 500Mbps 的連接速度,在其他地方實(shí)現(xiàn)50Kbps(0.05Mbps)的連接速度——這完全取決于地點(diǎn)。就固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)而言,網(wǎng)絡(luò)性能的差別將越來越大,且這種情況將持續(xù)到下一個(gè)十年。
運(yùn)營(yíng)商與5G:邁向新藍(lán)海
5G產(chǎn)生的影響可能堪比大爆炸。它長(zhǎng)長(zhǎng)的引線——包括途中的里程碑LTE-A和LTE-A Pro——已經(jīng)被點(diǎn)燃。5G是對(duì)4G重大而復(fù)雜的升級(jí),并不是在最初發(fā)布的4G的基礎(chǔ)上一蹴而就,而是多年持續(xù)升級(jí)4G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果。
5G籌備的技術(shù)構(gòu)建單元將在2017年一一部署,在有些市場(chǎng)已經(jīng)就位。5G部署的基礎(chǔ)技術(shù)正在被廣泛采用。
——打造5G網(wǎng)絡(luò)
運(yùn)營(yíng)商在規(guī)劃5G相關(guān)路線圖時(shí),應(yīng)考慮結(jié)合基礎(chǔ)性技術(shù),采用“核心外延型”方法,從而確保當(dāng)5G來臨時(shí)已做好充分準(zhǔn)備。
運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該更好地了解部署LTE-A和LTE-A Pro與5G所共有的網(wǎng)絡(luò)元素——如3D光束成形、載波聚合和多入多出——的經(jīng)濟(jì)意義及性能。關(guān)于采用這些新方法的技術(shù)難題,尤其是其中與室內(nèi)覆蓋相關(guān)的部分,運(yùn)營(yíng)商可從中獲得有用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
運(yùn)營(yíng)商還應(yīng)該了解網(wǎng)絡(luò)密致化的相關(guān)問題,其需要更多的場(chǎng)地來放置基站。站址獲取的成本一直都很高昂,因此將需要新的方法來部署數(shù)百萬個(gè)蜂窩,大幅降低每個(gè)站址的開銷。運(yùn)營(yíng)商和各個(gè)機(jī)構(gòu)應(yīng)該更好地了解專門的低功耗低頻率網(wǎng)絡(luò)在多大程度上可以刺激物聯(lián)網(wǎng)的需求。
——5G網(wǎng)絡(luò)的營(yíng)銷
部署5G是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),而另一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)則在于其營(yíng)銷。部署速度更快的網(wǎng)絡(luò)所費(fèi)不貲,預(yù)計(jì)僅在歐洲就要花費(fèi)570億歐元。然而,更高的速率將為我們實(shí)現(xiàn)無法想象的效用,并且滿足人們現(xiàn)在還未意識(shí)到的需求,屆時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)多種針對(duì)5G的“殺手級(jí)應(yīng)用”。消費(fèi)者對(duì)商品和服務(wù)的需求是沒有止境的,連接性只是其中的一個(gè)部分。
5G是多次重大升級(jí)的融合,而不只是一次單一的升級(jí),將需要開展大量的工作,利用實(shí)用的應(yīng)用程序和工具規(guī)劃不斷演變的網(wǎng)絡(luò)能力(從性能、范圍和價(jià)格等角度)。運(yùn)營(yíng)商的跨職能團(tuán)隊(duì)——涵蓋了工程、客戶體驗(yàn)、營(yíng)銷和其他團(tuán)隊(duì)——應(yīng)保持一致,同時(shí)還應(yīng)該同各種硬件、軟件和其他供應(yīng)商(5G將大大提升他們的產(chǎn)品)密切合作。
同時(shí),供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商需要廣泛宣傳性能得到顯著提升的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心利益,并大力宣傳5G所代表的技術(shù)突破的獨(dú)創(chuàng)性:第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)將是迄今為止最為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),它建立在多項(xiàng)技術(shù)突破的基礎(chǔ)之上,如能用簡(jiǎn)單易懂的語言進(jìn)行解釋,將會(huì)讓所有用戶驚艷。公眾一直為虛擬現(xiàn)實(shí)、智能手表以及3D打印機(jī)這樣的創(chuàng)新心醉神迷。通常來講,如果連接速度變快,個(gè)人、企業(yè)乃至社會(huì)從中獲益更多。電信行業(yè)可能希望以一種簡(jiǎn)化的方式來傳遞這些內(nèi)在的機(jī)制——通過這些機(jī)制,高分辨率、高幀頻視頻能夠以表面上看起來無影無蹤的方式瞬間發(fā)送到全世界。
如果消費(fèi)者對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)神奇的運(yùn)作方式有著最基本的理解,他們將更愿意為此買單,而不是僅僅將它視為一項(xiàng)商品化的工具。
連接性是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的一個(gè)核心推動(dòng)因素。在未來幾十年里,得到增強(qiáng)的連接性有可能扶植和顛覆全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出中相當(dāng)大的一部分。據(jù)估算,4G僅在美國(guó)就貢獻(xiàn)了價(jià)值1500億美元的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及多達(dá)771000個(gè)就業(yè)崗位。
——移動(dòng)應(yīng)用的演變
企業(yè)應(yīng)該開始嘗試基于更快速率、更高容量以及更低成本(每千兆字節(jié))的新產(chǎn)品及新服務(wù),考慮速度更快、成本更低的下載與更大容量的智能手機(jī)將如何改變使用習(xí)慣。例如,4G較之于3G速度更快,激發(fā)了在車內(nèi)播放音樂、在公共交通工具上觀看視頻的潛在需求。
更快的速度有可能鼓勵(lì)更多用戶在外出時(shí)下載更多的應(yīng)用程序,下載耗時(shí)將由此前的幾分鐘大幅降低至幾秒。這樣一來,更多用戶可能選擇使用應(yīng)用程序,而不再是訪問相應(yīng)網(wǎng)站。對(duì)零售商而言,可以借此實(shí)現(xiàn)功能更強(qiáng)大的用戶體驗(yàn),包括提供室內(nèi)導(dǎo)航或利用指紋識(shí)別器實(shí)現(xiàn)一鍵式結(jié)賬。
4G和5G的迭代網(wǎng)絡(luò)發(fā)掘出一項(xiàng)重要的新能力——企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)空間,在這一領(lǐng)域還需要開展大量的工作才能找到最佳的應(yīng)用方式。
——固網(wǎng)的替換
運(yùn)營(yíng)商亟待了解部分消費(fèi)者是否愿意采用LTE-A Pro(幾年之后即5G)替代現(xiàn)在入戶的固定寬帶連接。近年來,固定網(wǎng)絡(luò)的速度穩(wěn)步提升,與此同時(shí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也已跟上其步伐。相比安裝光纖,使用5G將會(huì)大幅降低成本。在部分市場(chǎng),LTE的速度可以媲美通過WiFi訪問固定網(wǎng)絡(luò)。
在某些情況下,LTE-A Pro和5G可以為部分家庭提供足夠的覆蓋范圍、速率和容量,固定寬帶連接將略顯多余:只需一個(gè)LTE-A Pro或5G連接,即可滿足那些要求不高的家庭。
此類家庭可能擁有幾十臺(tái)互聯(lián)設(shè)備,如廚房家電和智能恒溫器,每一臺(tái)設(shè)備只是“吸吮”而不是“吞噬”帶寬,因此不需要速度非??斓墓潭ㄟB接。至于那些希望利用多個(gè)4K連接觀看體育賽事直播的家庭,可能還是需要固網(wǎng)連接,同時(shí)移動(dòng)連接(5G或LTE-A Pro)也將能滿足他們的需求。
——遺留網(wǎng)絡(luò)的影響
運(yùn)營(yíng)商還應(yīng)考慮是否以及何時(shí)關(guān)閉部分遺留網(wǎng)絡(luò)。例如,有些運(yùn)營(yíng)商可能樂于關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò),重新配置頻帶以更高效地加以利用。2017年,少數(shù)幾家運(yùn)營(yíng)商可能關(guān)閉部分或全部2G網(wǎng)絡(luò),但是絕大多數(shù)還沒有明確的計(jì)劃。
5G在中國(guó):積極布局,前景可觀
2016年11月,中國(guó)5G推進(jìn)組已公布5G網(wǎng)絡(luò)商用時(shí)間表。2018年各方企業(yè)將開始啟動(dòng)試驗(yàn),2019年啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),最快2020年正式商用5G網(wǎng)絡(luò)。目前,國(guó)內(nèi)5G無線技術(shù)已經(jīng)完成第一階段實(shí)驗(yàn),5G無線和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)主要性能已經(jīng)完成,2018年將公布首個(gè)版本的5G標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)5G推進(jìn)速度并不落后于其他國(guó)家,除韓國(guó)表示將在2018年冬奧會(huì)上推動(dòng)5G試商用外,美國(guó)、歐盟、日本等國(guó)家均將2020年作為5G商用的重要節(jié)點(diǎn),中國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)部署速度與其保持同步。目前三大運(yùn)營(yíng)商均根據(jù)自身需求提出5G推進(jìn)日程表,積極布局5G網(wǎng)絡(luò)。
——三大應(yīng)用潛力巨大
5G能夠滿足超高流量密度、超高連接數(shù)密度、超高移動(dòng)性特征場(chǎng)景下的需求,以下三大應(yīng)用場(chǎng)景將直接受益于5G發(fā)展。
視頻:速度更快、低延遲與高容量是5G的三大特點(diǎn),可以有效解決人流密集場(chǎng)景下由于網(wǎng)速慢且不穩(wěn)定所帶來的手機(jī)觀看視頻卡頓的現(xiàn)象,消費(fèi)者將越來越多地使用視頻與家人、朋友繼續(xù)互動(dòng)。未來5G網(wǎng)絡(luò)峰值可達(dá)數(shù)十G,下載一部2G的高清影片只需6.4 秒,甚至更快。
VR:由于需要在短時(shí)間內(nèi)傳輸大量數(shù)據(jù),5G與VR的結(jié)合將實(shí)現(xiàn)流暢互動(dòng)的同時(shí)幫助VR設(shè)備擺脫連接線的各種束縛,低延遲可使得用戶感受不到虛擬動(dòng)作延遲,帶來更好的用戶體驗(yàn)。
無人駕駛:5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,大幅提升的網(wǎng)絡(luò)速度將使端到端延時(shí)大幅壓縮至1毫秒,在1平方公里的范圍內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)將能夠?yàn)槌^100萬臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供超過每秒100M的數(shù)據(jù)平均傳輸速度,以使無人駕駛系統(tǒng)收集、分析路況信息,并做出更加及時(shí)、精確的判斷,大幅提升的安全性將推動(dòng)無人駕駛汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。2025年全球無人駕駛汽車將實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),銷量約為60萬輛,到2035年全球無人駕駛汽車銷量將達(dá)2100萬輛,而中國(guó)將成為最大的無人駕駛汽車市場(chǎng),到2035年中國(guó)將擁有超過570萬輛無人駕駛汽車。