日前,MWCS(世界移動大會·上海)落下帷幕,5G成為絕對的主角,英特爾、華為、愛立信、以及運營商們紛紛披露5G部署進程。2019年,基于5G芯片的商用終端就會面世,包括英特爾的全互聯(lián)PC、華為的5G手機等。
而預(yù)商用腳步的推進,離不開今年6月3GPP正式確立的5G全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(Release 15)。在英特爾院士兼英特爾無線技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)首席技術(shù)專家吳耕看來:“5G的第一階段的工作已經(jīng)基本完成。這個產(chǎn)業(yè)從Release 16開始聚焦于物聯(lián)網(wǎng),從新應(yīng)用、新產(chǎn)業(yè)合作對5G進一步推進。所以現(xiàn)在對整個產(chǎn)業(yè)來說,既是一個值得慶賀的里程碑,同時也是下一步工作的開始。”
從標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布時間表來看,Release 15主要針對eMBB(增強移動寬帶)和URLLC(超高可靠低延時通信)的應(yīng)用需求,Release 16計劃于2019年9月完成,將支持eMBB、URLLC、mMTC(海量物聯(lián)網(wǎng))等各類場景。
吳耕進一步向21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者闡述道:“目前的標(biāo)準(zhǔn)能夠覆蓋基本的要求,比如說在Data Rate上,在低延時上初步的要求達到了,但是Release 16是要對超高可靠度和低延時上做進一步的推進。比如說工業(yè)應(yīng)用,它對可靠度的定義是可依賴和可用性,而3GPP現(xiàn)在基本是以空中接口的錯誤率作為定義的。所以說有一些產(chǎn)業(yè)之間還是在商榷之中。”當(dāng)下,英特爾早已著手Release 16的布局,同時也面臨挑戰(zhàn)。
搶灘5G商用
對于英特爾而言,事實上在移動端領(lǐng)域長期面臨困境,雖然一直在尋求更大的突破,但和其在PC領(lǐng)域當(dāng)年的行業(yè)地位依然不可同日而語。英特爾在移動端的敗退,大的背景是其所在的PC聯(lián)盟的整體敗退,比如微軟在移動端的毫無建樹。如果說PC時代是屬于微軟+英特爾,那么移動時代至少到目前為止是谷歌Android+高通。在失去了整個4G時代之后,英特爾亟待5G來獲得新的市場空間。
一項新的重大技術(shù)變革需要經(jīng)過漫長的產(chǎn)業(yè)化過程才能呈現(xiàn)最終的產(chǎn)品形態(tài)。即便到5G真正商業(yè)化,也就是等終端用戶用上5G手機,目前來看至少還需要1-2年的時間。但事實上,為了實現(xiàn)5G的終端產(chǎn)品,前期的技術(shù)準(zhǔn)備工作非常龐大和復(fù)雜。
在目前5G標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完全確定下來的情況下,5G基帶芯片是爭奪的焦點之一,這是5G產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化的前站堡壘。在5G方面希望有所突破的英特爾推出了自己的5G基帶芯片。另一方面,在終端產(chǎn)品化方面,英特爾依然希望在C端市場再振旗鼓,急切地推出全互聯(lián)PC,讓電腦也可以像手機一樣實現(xiàn)移動上網(wǎng),而不需要依賴固定的wifi。
先來看高通和英特爾都爭相發(fā)布的5G基帶芯片。Strategy Analytics手機元件技術(shù)研究服務(wù)發(fā)布的最新研究報告《2017年基帶芯片市場份額追蹤:英特爾,海思半導(dǎo)體和三星LSI出貨量呈兩位數(shù)增長》顯示,高通占據(jù)了53%的份額,拿下了這個細(xì)分市場的半壁江山,而英特爾雖然增長強勁,目前依然只排在第六位。英特爾對這一塊業(yè)務(wù)的野心顯然不至于此,因此其在5G領(lǐng)域非常早就進行布局。
在2017年11月,英特爾發(fā)布了支持5G新空口(5G NR)的多模商用調(diào)制解調(diào)器XMM 8000系列,首個5G基帶型號定為XMM 8060。同年,高通宣布成功基于一款面向移動終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實現(xiàn)5G數(shù)據(jù)連接。英特爾宣稱XMM 8000系列比高通5G Modem 更先進的是,其不僅支持28GHz毫米波頻段,而且還同時支持6GHz及以下波段,是全球首個同時支持毫米波及sub-6GHz無線的5G Modem。
5G波段主要分為兩個技術(shù)方向,分別是 Sub-6GHz 以及mmWave(毫米波)。其中Sub-6GHz 基礎(chǔ)設(shè)施將繼續(xù)利用2.5-2.7GHz,以及增加3.3-3.8GHz和4.4-5GHz,顧名思義就是利用6GHz以下的帶寬資源。國內(nèi)目前工信部采用了Sub-6GHz方案,去年11月工信部就正式宣布規(guī)劃3300-3600MHz、4800-5000MHz頻段作為5G系統(tǒng)的工作頻段,其中3300-3400MHz頻段原則上限室內(nèi)使用。包括華為在內(nèi)的廠商都將全面支持該方案的波段。事實上,就目前5G商用而言,Sub-6Hz技術(shù)相對更成熟,英特爾推出支持Sub-6GHz的芯片也顯然考慮支持中國市場。
在商用芯片的量產(chǎn)方面,英特爾中國區(qū)通信技術(shù)政策和標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)鄒寧告訴21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者:“我們在標(biāo)準(zhǔn)制定的時候,很早就開始了技術(shù)試驗。尤其在中國,我們連續(xù)參加了第一階段、第二階段、第三階段的技術(shù)試驗。近日我們和華為也結(jié)束了基于NSA全協(xié)議棧的互聯(lián)互通試驗。這些技術(shù)試驗都是為了我們真正的商用產(chǎn)品做準(zhǔn)備。我們現(xiàn)在的芯片已經(jīng)在緊鑼密鼓的研發(fā)當(dāng)中,預(yù)計在2019年年中提供基于我們5G芯片的商用終端設(shè)備。”
下半場任務(wù)“艱巨”
除了根據(jù)Release 15繼續(xù)試驗之外,英特爾也在探索下一步的技術(shù)發(fā)展趨勢和場景。目前來看,在5G的三大應(yīng)用場景(eMBB、URLLC、mMTC)中,eMBB基本完成,相對應(yīng)的智能手機終端即將開始升級。但是在超高可靠低延時通信、物聯(lián)網(wǎng)等方面,諸多場景訴求并沒有完全覆蓋。
在吳耕看來,5G的第二個階段,基本上是要實現(xiàn)5G對各個產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用,特別是能夠支撐工業(yè)4.0,和生活方方面面的具體應(yīng)用。比如自動駕駛汽車、智能家居、制造業(yè)、虛擬現(xiàn)實、在線醫(yī)療等等。他告訴記者:“對以人為本的網(wǎng)路支持已經(jīng)做得差不多了,現(xiàn)在主要是物聯(lián)網(wǎng)的支持還可以進一步增強。另外就是在Release 16的時候也要和產(chǎn)業(yè)一起研究,就是關(guān)于52.6GHz之上頻譜的利用,因為我們在第一階段的時候,實際上是聚焦在6GHz之下和52.6GHz之下。”
具體到物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,英特爾將其分為三個階段,第一個階段是把設(shè)備連接上網(wǎng),NB-IoT和Cat M1均在此列;第二個階段是連接上網(wǎng)的終端不斷地提升智能化和計算能力,從而進一步普及,達到海量化;第三個階段,面對海量的終端,人工管理已經(jīng)不現(xiàn)實,就需要人工智能、5G等技術(shù)來處理大數(shù)據(jù),進行協(xié)調(diào)管理。
因此,可以看到5G發(fā)揮更大的效應(yīng)還需要產(chǎn)業(yè)積淀。吳耕談道:“目前NB-IoT相對來說是低速的廣覆蓋,所以它基本上滿足大規(guī)模連接的場景,它的終端是趨向于低端化的。它的優(yōu)勢是它比較符合現(xiàn)在運營商的商業(yè)模式。換句話說,我用很少數(shù)目的基站可以提供大規(guī)模廣余的覆蓋。但是NB-IoT還有Cat M1,這些都是一個起點,5G對整個物聯(lián)網(wǎng)終端的支持也處于起點。到下一步隨著高頻的引入,隨著應(yīng)用的高端化,比如說更加智能的終端,它對通信的要求也會提升,它的網(wǎng)絡(luò)要一步一步地向更高密度的網(wǎng)來演進。這個時候空中接口的需求是5G NR(新空口)要解決的。”
這意味著,要實現(xiàn)5G對物聯(lián)網(wǎng)的支持,還需要網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的進化。因為隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的引入,網(wǎng)絡(luò)除了通信的功能外,還聚集了海量的數(shù)據(jù),也需要擁有計算、存儲能力。所以,吳耕也多次強調(diào):“從5G開始,一直到6G、7G、8G,實際上網(wǎng)絡(luò)是通信、計算、存儲、控制之間進一步的升級和融合。”
在網(wǎng)絡(luò)進化的過程中,切片化是伴隨著5G的關(guān)鍵技術(shù),可以通過橫切片和縱切片來支持不同的應(yīng)用場景。吳耕解釋道:“切片技術(shù)基本上都是虛擬化技術(shù),虛擬化技術(shù)已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)了,縱切片是運營商把它的網(wǎng)絡(luò)縱的切成幾片,分別對應(yīng)一個應(yīng)用,而橫切片更多是為了能夠讓邊緣云和終端共同通信,共同運算,等于是通信和運算的一體化。”
例如智能眼鏡的增強現(xiàn)實功能,需要很強的運算能力,但是眼鏡本身體積小、運算能力弱,我們通過眼鏡看見的內(nèi)容不會是在終端存儲,要解決這些問題就需要背后的網(wǎng)絡(luò)存儲、計算、通信等能力。而這項切片化技術(shù)就可以更好地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),使終端的功能不再局限于本身的硬件水平。
他還指出,5G NR就是一個可以切片化的空中接口,“其中一個很重要的要特別關(guān)注的,是它的前向兼容性。以前的設(shè)計,空中接口都是后兼容性或是不兼容。前兼容性是增加新的空中接口切片,達到未來所不知道的應(yīng)用場景,而且整體的空中接口仍然是互相兼容的。網(wǎng)絡(luò)切片,實際上縱切片已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn),在下一步,我們會增加加入橫切片,使得大數(shù)據(jù)、人工智能、通信整體合為一體。”
吳耕表示,隨著應(yīng)用的演化,網(wǎng)絡(luò)引入更多的數(shù)據(jù)化,英特爾也在考慮在互聯(lián)網(wǎng)之外需不需要加新的網(wǎng)絡(luò)形式,數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)、移動終端云和超密集小小區(qū)能解決我們的需求。隨著邊緣云的橫切換,今天的基站都是固定的,以后的基站會變成移動化。而且,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變得更小的時候,我們今天設(shè)計小基站的是不是有更好的辦法去設(shè)計,這都是下一步的研究課題。