5G第一階段決策者眼光短淺

在該場會議中有幾個新聞焦點(diǎn)：

• 一家新創(chuàng)公司認(rèn)為5G蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)的第一階段決策是“眼光短淺”；

• 一家電信營運(yùn)商抱怨早期蜂窩IoT網(wǎng)絡(luò)被濫用；

• 各家廠商對5G在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域扮演的角色激烈爭論；

• Wi-Fi支持者表示免執(zhí)照頻段的LTE面臨艱苦戰(zhàn)斗；

• 有六家新創(chuàng)公司展示了具競爭力的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

新創(chuàng)公司Cohere Technologies副總裁Anton Monk表示，5G蜂窩通信規(guī)格的第一階段并沒有通盤考慮各種新技術(shù)選項，例如該公司提出的新空中接口架構(gòu)：“有部份大型供貨商想要讓某些東西快點(diǎn)完成、并在上面套個5G的名號──我們將會看到這些東西被如何廣泛布署；”他最近才參加了在克羅地亞Dubrovnik舉行的3GPP標(biāo)準(zhǔn)會議。

Monk描述第一階段5G規(guī)格是：“有大規(guī)模MIMO與波束成形的LTE──除了在控制通道采用華為(Huawei)的極化碼(polar codes)，以及到處采用低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)之外，沒其他真正的新技術(shù)。”

展望未來，3GPP將針對一些高性能使用情境展開研究，可望有助于第二階段的5G標(biāo)準(zhǔn)訂定，包括強(qiáng)化車用通信，還有來自中興(ZTE)與其他中國廠商針對利用電源域(power domain)之非正交多任務(wù)接取(NOMA)編碼、以提升頻譜效率的提案。

早期用戶涌入部份蜂窩IoT網(wǎng)絡(luò)

在蜂窩IoT網(wǎng)絡(luò)方面，根據(jù)一位Verizon的高層指出，有部份使用者涌入早期布署的LTE Cat-M1；他是在一場展示以LTE為基礎(chǔ)的IoT網(wǎng)絡(luò)藍(lán)圖，并討論5G在IoT領(lǐng)域所扮演之角色的座談會后發(fā)表以上看法。

Cat-M1標(biāo)準(zhǔn)支持VoLTE (Voice-over-LTE)，能實(shí)現(xiàn)在某些應(yīng)用情境的自動緊急電話通報等功能；現(xiàn)在有部份使用者對例如連結(jié)智能手表與兒童腕戴式追蹤設(shè)備之間的音頻串流功能有需求。因此該位Verizon主管表示，盡管有一些初期Cat-M1網(wǎng)絡(luò)尚未優(yōu)化，仍以效率不到一般LTE網(wǎng)絡(luò)一半的情況下運(yùn)作；營運(yùn)商正要求供貨商提供能為用戶網(wǎng)絡(luò)節(jié)流的替代方案。

對此Ericsson Research的資深專員Eric Wang表示：“首先，我們一點(diǎn)也不認(rèn)為VoLTE (對IoT應(yīng)用來說)很重要，但現(xiàn)在大家都在問這個功能。”3GPP定義了到2019年的蜂窩IoT發(fā)展藍(lán)圖（來源：Qualcomm）

上面LTE蜂窩IoT網(wǎng)絡(luò)發(fā)展藍(lán)圖，顯示了將在接下來兩年出現(xiàn)的數(shù)個新功能；不過高通(Qualcomm)首席工程師Hau Xu表示，那些新功能的成本不會降到比目前高端Cat-M1與低端NB-IoT規(guī)格技術(shù)的水平更低。 明年將公布的所謂Release 14版本規(guī)格，主要將添加對位置數(shù)據(jù)以及多播(multicasting)的支持，好讓空中傳輸(over-the-air)升級更有效率。Xu指出：“我們才剛開始訂定Release 15，”不過功能集是固定的；在那之外：“人們正在針對更大的改變(Release 16~17)提案…內(nèi)容包括NOMA或是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(mesh networking)。” 在5G領(lǐng)域，供貨商們目前是意見分歧，有人呼吁對目前并行的高/低端4G標(biāo)準(zhǔn)提供漸進(jìn)式的強(qiáng)化，其他人則想要更純粹、革命性設(shè)計的單一規(guī)格；而與會專家認(rèn)為，一般來說，5G IoT網(wǎng)絡(luò)可能會嘗試實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)單價1美元、10年電池壽命，以及每個蜂窩基地臺支持?jǐn)?shù)百萬設(shè)備的目標(biāo)。 Ericsson的Wang指出，5G可能會把蜂窩IoT帶到免執(zhí)照以及毫米波頻段，而因此催生新的使用情境。今日蜂窩IoT的升級，不會改變目前的成本動態(tài)（來源：Nokia）

Wi-Fi支持者表示免執(zhí)照頻段LTE面臨艱苦戰(zhàn)斗

現(xiàn)在已并入高通(Qualcomm)旗下的Atheros前任執(zhí)行長Craig Barratt在年度IEEE無線通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會議(Wireless Communications and Networking Conference，WCNC’17)上表示，LTE已經(jīng)準(zhǔn)備好應(yīng)用于免執(zhí)照頻段，但還沒準(zhǔn)備好成為消費(fèi)性服務(wù)，而且可能為蜂窩通信營運(yùn)商帶來“不公平的優(yōu)勢”。

Barratt指出，在先聽后送(listen-before-talk)的模式下，LTE能支持降級(fallback)的蜂窩通信服務(wù)，而這正是Wi-Fi技術(shù)缺乏的；舊有的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)不支持先聽后送，兩種網(wǎng)絡(luò)的占空比(duty cycles)不同，使得在5GHz頻段進(jìn)行簡單的分時(time-sharing)變得困難：“我的顧慮是，供貨商們的利益不一定符合消費(fèi)者的需求。”

此外他也表示，LTE缺乏內(nèi)建認(rèn)證(built-in authentication)以及其他Wi-Fi用戶期望的類以太網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；一般來說，蜂窩網(wǎng)絡(luò)支持更長通信距離、更廣覆蓋范圍，但Wi-Fi能達(dá)到更高的峰值速率，以及較低的每bps成本。

因此Barratt呼吁能促成在蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)切換之間更“無縫”的使用體驗(yàn)，這將會對于在兩種網(wǎng)絡(luò)之間達(dá)到完整會議行動性(session mobility)服務(wù)有幫助，但并沒有能提供支持的商業(yè)模式；他表示，Wi-Fi也需要在現(xiàn)有頻段與未來毫米波頻段之間移動得更順暢體驗(yàn)。

在此同時，Wi-Fi陣營的目標(biāo)是能在電信營運(yùn)商的服務(wù)中占有一席之地；無線解決方案供貨商Mimosa執(zhí)行長Brian Hinman就提到以Wi-Fi取代DSL，做為蜂窩網(wǎng)絡(luò)營運(yùn)商“最后一里”解決方案的觀點(diǎn)。家用無線網(wǎng)絡(luò)方案供貨商AirTies的執(zhí)行長Metin Taskin則表示，他已經(jīng)看到至少8家營運(yùn)商對支持全戶Wi-Fi的設(shè)備有需求，而該公司可提供網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)方案。

各家新創(chuàng)公司爭相投入無線寬帶領(lǐng)域

在WCNC’17上至少有5家新創(chuàng)公司展示了無線寬帶專有技術(shù)。Artemis創(chuàng)辦人暨執(zhí)行長Steve Perlman展示了一款迷你版的pCell設(shè)計，能應(yīng)用于Gigabit以太網(wǎng)絡(luò)或是光纖電纜；該技術(shù)是在兩年前問世，原本設(shè)備外觀尺寸較大，采用的獨(dú)特方案能大幅提升網(wǎng)絡(luò)容量。

Perlman表示，該公司開發(fā)了一種能繞過政治問題的方法，讓電纜不需要取得額外的許可：“在過去兩年，有太多FCC與相鄰網(wǎng)絡(luò)測試…因此我們盡可能把它打造成可以商業(yè)布署。”

迷你版的pCell采用與Google預(yù)期會在美國舊金山率先布署的家用設(shè)備Webpass相同之10mm2尺寸FPGA；該家用設(shè)備采用9支天線從一種在600MHz頻段運(yùn)作的服務(wù)聚合100Mbps之容量，Perlman預(yù)期諾基亞(Nokia)與蜂窩設(shè)備經(jīng)銷商會采用該技術(shù)。Artemis創(chuàng)辦人展示迷你版pCell設(shè)備（來源：EE Times）

另一家新創(chuàng)公司Cambridge Communication Systems則展示了一種咖啡壺大小的固定式無線(fixed-wireless)系統(tǒng)，可在24~29GHz頻段提供500公尺傳輸距離、1.2 Gbits/s速率的無線連網(wǎng)，該系統(tǒng)采用Kintex FPGA以及雙核心ARM處理器，能自動偵測并補(bǔ)償本地干擾，安裝容易。

Tarana Wireless則展示了在3.6GHz與5.8GHz頻段運(yùn)作的固定式無線系統(tǒng)，在設(shè)備兩端都采用16支天線，能以FPGA上的專屬通信協(xié)議，處理非視距(non-line-of-sight)通信情況以及在超過1公里的距離提供200Mbps的傳輸速率。

Blue Danube將96支天線放進(jìn)一個LTE基地臺，支持波束成形且不需要遠(yuǎn)程無線電頭端(remote radio head)；該系統(tǒng)目前正在亞洲與歐洲進(jìn)行現(xiàn)場測試，號稱能提供更大的吞吐量以及訊號質(zhì)量，而價格則與現(xiàn)有的蜂窩天線相同。

Phazr這家新創(chuàng)公司采用了一種獨(dú)特方法，更改了一款來自硅谷公司的Wi-Fi ASIC用途，打造出低成本的固定式無線系統(tǒng)；該系統(tǒng)號稱可在視距內(nèi)1公里、非視距200~800公尺的距離，達(dá)到30 Gbits/s數(shù)據(jù)傳輸速率，采用24GHz~40GHz頻段。

該系統(tǒng)基地臺內(nèi)含384支天線，客戶端設(shè)備則采用64支；有一家英國服務(wù)供貨商在2月份測試了該系統(tǒng)，美國廠商CableLabs將在4月于總部對該系統(tǒng)進(jìn)行為期兩周的現(xiàn)場測試。Phazr 執(zhí)行長Farooq Khan展示其客戶端設(shè)備（來源：EE Times）

還有兩家新創(chuàng)芯片設(shè)計公司──其中Maja開發(fā)支持60GHz~80GHz頻段的固定式無線收發(fā)器單芯片，以及內(nèi)含天線數(shù)組的開發(fā)板，可在200公尺距離提供3.5 Gbits/s速率；該芯片以Globalfoundries與意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)的65納米與40納米工藝生產(chǎn)，預(yù)期能搭配工業(yè)攝影機(jī)與機(jī)器手臂應(yīng)用。

Maja的60GHz~80GHz頻段無線單芯片。（來源：EE Times）

另一家公司NanoSemi的IP與算法，則能支持?jǐn)?shù)字預(yù)失真(pre-distortion)以及風(fēng)質(zhì)因子衰減(crest factor reduction)，號稱在功率放大器還有其他蜂窩/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)訊號鏈組件能達(dá)到20~30dB的改善；Lightport已經(jīng)采用該技術(shù)推出了一臺測試儀。