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    5G如何更快地从愿景变为现实走向商业化?这个问题并非看起来那么顺理成章。高通发言人Ryan Gorostiza在采访中表示,5G商用是一个聚沙成塔的过程。

    作者:周雅 来源:科技行者 2018年3月22日

    关键字:5G 高通 MWC 2018

    科技行者 3月22日 北京消息(文/周雅):5G如何更快地从愿景变为现实走向商业化?这个问题并非看起来那么顺理成章。高通发言人Ryan Gorostiza在采访中表示,5G商用是一个聚沙成塔的过程:一方面,需要积累大量的关键性基础技术,以作为5G标准的一部分;另一方面,与全球生态系统运营商、基站设备供应商以及合作伙伴共同展开互操作性测试,为业界搭建5G网络测试平台——前不久,高通在MWC 2018展示的5G原型系统就是这样一个产物。它的功能不断演进,极其灵活,且可配置。从两年前起,这个系统就开始被很多厂商用于5G互操作性测试,确保5G网络符合3GPP的最终标准规范,走向商业化。尤其让Ryan Gorostiza引以为傲的,是这款5G原型系统的体积与手机相当,高通能够把很多核心技术浓缩到一个终端里,“这是一个很了不起的进展”。

     5G需要什么?

    抛开技术层面,通常我们所熟悉的2G/3G/4G是手机上能真切感受到的体验,尤其对于消费者感受更深:2G时代可以通话、发短信以及简单地上网收发邮件等等;3G实现了畅游网络、玩转APP和社交;4G可以说是将PC网络移动到手机,速度的提升让“移动互联网”兴起,催生了很多行业。

    业界对于5G的愿景,包括几个特点:更快的网速、海量连接、低时延的关键型任务、是一项革命性技术......高通首席执行官史蒂夫·莫伦科夫曾表示,“5G将在2035年产出价值高达12万亿美元的产品和服务,创造2200万个工作岗位,其对世界经济的影响将类似于电力或汽车的出现。”

    去年12月,首个可实施的非独立(Non-Standalone, NSA)5G新空口(5G NR)规范在葡萄牙里斯本举行的3GPP TSG RAN全体会议上成功完成。此次标准的完成被视作是支持5G新空口高效、全面发展的重要里程碑。由于5G新空口底层规范旨在同时支持独立(SA)和非独立5G新空口,因此,3GPP决定在该基础上继续制定Release 15,包括增加对独立5G新空口的支持,以确保让全球行业受益于大规模单一5G新空口生态系统。至此,5G商用指日可待。

    在这一过程中,5G如何迅速演进,如何更快落地,如何推动产业变革最终反哺应用到消费者身上,就成为一个个现实的问题,这也正是作者试图回答的问题。

    答案显而易见。与此前3G/4G发展“各自为政”的情况不同,在5G的搭建过程中,包括传统运营商、系统设备商、相关企业越来越强调合作共建产业生态圈。因此,5G需要的,正是像高通这样的基础技术贡献者和产业圈赋能者。

    · 首个真实5G网络模拟,折射5G潜力

    理论上,5G的网络容量将是现有4G网络的1000倍,5G速率可以达到10Gbit/s。但5G的真实网络性能一直没有清晰的定义。为了展现真实的5G用户体验,高通进行了业界首个详细的5G新空口网络与终端模拟实验,可为运行于非独立多模4G/5G新空口网络的5G以及千兆级LTE终端的预期真实性能与用户体验提供定量洞察,从而展示5G的巨大潜力。 

    高通开展了两项独立网络模拟实验:第一项实验模拟是在德国法兰克福的一个NSA 5G新空口网络,在频宽为100MHz的3.5GHz频谱上运行,底层千兆级LTE网络跨5个LTE频段运行;第二项实验模拟是在加利福尼亚州旧金山的一个假定NSA 5G新空口网络,在频宽为800MHz的28GHz毫米波频谱上运行,底层千兆级LTE网络跨4个 LTE许可频段及多个许可辅助接入(LAA)频段运行。最终实验表明,即使与当前最好的Cat.20千兆级LTE网络(最高速率2Gbit/s)相比,两项5G模拟实验仍实现了5倍的网络容量增益,并分别实现了7倍和23倍的响应速度提升,大幅改善应用体验。除了下载速率和响应速度的提升外,5G还能实现流传输视频质量的提升。与LTE用户享受到的2K、30帧/秒、8位色的视频相比,5G用户在模拟实验中可享受8K、120帧/秒和10位色的流传输视频体验,这不仅对于用户而言将是一场巨大的变革,同时也将为开发者提供增强VR体验和视频体验的广阔空间。

     5G需要什么?5G需要什么?

    图:高通5G网络容量模拟实验的工具非常灵活,你可以选择不同的应用场景和不同的信号情况,比如模拟信号较差的小区边缘用户,也可以模拟覆盖特别好的用户体验。

    Ryan Gorostiza指出,全球运营商都在毫米波频段和6GHz以下频段积极推进5G部署,北美对毫米波更感兴趣,中国则首先批准了6GHz以下用于5G的频段。而高通芯片组支持独立(SA)模式和非独立(NSA)模式5G部署,也支持6GHz以下以及毫米波频段的全频段部署。

    “然而,无论在哪个频段部署5G,我们都看到了9 - 20倍终端用户性能的提升,这也是全球运营商对于5G如此感兴趣并积极推进的原因。”Ryan Gorostiza认为,2019年上半年会出现5G的商用网络和商用终端。 

    除了进行5G网络容量模拟实验外,高通同期还发布了骁龙5G模组解决方案,通过将最基本的5G组件集成进简单模组,旨在简化终端设备设计、降低总拥有成本并支持更快商用时间,以帮助那些希望以便捷的方式充分利用5G技术的原始设备制造商,支持他们在智能手机和主要垂直行业中快速商用5G。

    高通市场营销高级总监Peter Carson在采访中透露,高通下一步会进行更符合商用场景和用户真实体验的相关测试,比如完整的网络渲染基准测试:过去在4G网络中可能需要用户等待15 - 20秒,在5G网络中则可能在1 - 2秒内就完成。目前,业界还尚未完成有关端到端的基准测试,但已经有了包括视频传输质量、包括音乐等文件下载以及音乐播放等相关内容,网页浏览确实是用户使用中最基本的应用,但同时它的建模也是相当的复杂。高通正在不断升级这一工具,去年高通基于千兆级LTE对其进行了展示,今年基于5G将其带上了一个新台阶。

    · 合作催生5G生态链

    如开篇所提,5G技术的演进并不是一家独大,高通十分清楚自己在搭建5G过程中的价值和定位。Peter Carson强调:“高通将在合适的时间将最为成熟的5G方案交付于各家厂商,助力5G终端的发展。”

    2017年底,高通与中兴通讯(中频段)和爱立信(毫米波频谱)合作完成了5G新空口系统互通测试;上个月,高通又与华为、诺基亚分别成功完成了5G新空口系统互通测试,为2018年开始的无线路测和2019年开始的增强型移动宽带(eMBB)商用网络的面市扫清了障碍。

    “高通在5G技术上的领导力也反映在与生态系统合作伙伴的合作上。”Peter Carson说,目前全球18家运营商和20家终端制造商已表示采用高通骁龙X50 5G调制解调器,用于首批5G网络试验和消费终端,将在2019年上半年提供5G用户体验。

    5G需要什么? 

    在2018 MWC上,高通宣布了索尼全新Xperia XZ2智能手机以及华硕即将推出的顶级智能手机和始终连接的PC都会采用其业界首个从调制解调器到天线的综合性解决方案。此前高通在CES上就宣布了包括Google、HTC、LG、Samsung 和 Sony Mobile在内的领先OEM厂商将采用其射频前端(RFFE)。由于 5G 技术应用了一系列全新的无线通信频段、细节技术,其终端设备的复杂度大为提高。该个射频前端解决方案能够帮助OEM厂商实现出色的射频性能和功耗,以支持现实网络中的高数据速率。 

    今年晚些时候,美国、中国、欧洲和亚洲的全球领先移动网络运营商——AT&T、英国电信、中国电信、中国移动、中国联通、德国电信、KDDI、韩国电信公司、LG Uplus、NTT DOCOMO、Orange、新加坡电信、SK电讯、Sprint、Telstra、TIM、Verizon和沃达丰就将开展基于3GPP Release 15 5G新空口标准的试验,这些5G 新空口移动试验将采用高通5G移动测试平台和智能手机参考设计,其中集成骁龙X50芯片组,并在智能手机所要求的功耗与尺寸条件下优化5G技术,同时保持与4G LTE的互通和共存。

    可以说,通过与众多主流厂商的合作,高通在推进整个5G的征程上,已经提前迈出了一步。 

    · 5G新空口,下一阶段拓展至移动生态系统

    继首个5G新空口标准完成之后,3GPP已经批准了多个技术研究项目,这些研究有望在Release 16和未来版本中定义5G新空口下一阶段的发展。 

    高通在MWC 2018重点展示了三个基础性5G新空口技术实力,这些技术正在驱动移动生态系统的演进和拓展: 

    其中一项是5G新空口频谱共享技术OTA。5G频谱共享技术有望在免许可及共享频谱中提升移动宽带性能,并有望将5G拓展至其他领域,例如面向工业物联网的私有网络。 

    第二项是业界首个5G新空口无线PROFINET工业以太网。面向工业物联网的私有5G网络是3GPP 5G新空口下一阶段的重点关注领域。在无线网络上运行工业以太网的能力可推动工厂重新配置以提高生产力和灵活性,而这正是工业4.0的关键概念。该演示预展了支持亚毫秒级时延的5G新空口URLLC(超可靠低时延通信)全新用例,包括在要求严格的工厂自动化应用中进行精确指挥和控制的能力。 

    第三项是基于5G新空口的C-V2X技术。C-V2X在实现自动驾驶中发挥着重要作用,可帮助汽车交流其意图,从而支持先进路径规划所需的高预测能力?;?G新空口的C-V2X技术通过补充型功能增强现有的C-V2X技术,支持高吞吐量和URLLC功能的同时后向兼容,以支持先进的自动驾驶汽车用例,包括高吞吐量传感器、意图分享和3D高清地图更新。 

    · 5G行业应用是另一个前沿 

    如果说,从1G到4G一直以人与人通信为主,而5G的意义则更具多重性,强调万物连接,因此可以辐射至各行各业。高通针对5G的布局同样也是全领域铺开的。 

    芯片领域,全球首款发布的5G芯片组——高通骁龙X50 5G新空口调制解调器,目前已被全球20家终端厂商选定,支持他们打造最早一批5G智能终端,预计在2019年发布。此外,高通在MWC期间发布了高通骁龙5G模组解决方案,成为首家提供划时代的、整体交钥匙型商用5G模组解决方案的公司。这也意味着终端厂商可以用更低成本和更少时间快速投产。 

    PC领域,始终连接的PC将能够利用超高速、低延迟的连接,支持全新水平的云服务、高质量的视频会议、交互游戏以及随处工作的灵活性所带来的更强生产力。搭载高通骁龙835的PC产品将具有低功耗、超长时间续航的性能,今年MWC上高通也得到了微软、联想以及华硕等PC厂商的支持。

    物联网方面,高通提供了软硬件结合的解决方案。高通针对物联网产品打造了移动SoC、应用SoC、LTE SoC、连接SoC和蓝牙SoC五大系列产品组合;在物联网边缘计算领域打造了五类软件解决方案:语音交互、传感器处理、摄像头影像处理、媒体内容处理以及深度学习。“目前,高通每天出货的物联网芯片已经超过了100万片。”高通产品管理副总裁Seshu Madhavapeddy如是说。

    5G需要什么? 

    高通物联网产品解决方案

     5G需要什么?

    高通物联网软件解决方案

    车联网方面,“自2016年下半年开始,高通便致力于研究车对车(V2V)及车对路侧基础设施(V2I)间的通信技术;2017年9月,高通发布了首款C-V2X商用芯片组解决方案——9150 C-V2X芯片组;我们正与领先汽车制造商和汽车供应商的生态系统合作,利用9150 C-V2X芯片组解决方案可加速蜂窝车联网(C-V2X)技术的商用进程。”高通产品管理副总裁Nakul Duggal在MWC期间表示。值得一提的是,高通和标志雪铁龙将开展欧洲首个C-V2X测试,将于今年3月在法国进行,以推动C-V2X在2020年启动商用部署。


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