3GPP預(yù)計在今年6月完成兩項重要標準，共同構(gòu)筑5G移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的下一大步。這兩項標準——低延遲和網(wǎng)絡(luò)切片(network slicing)規(guī)格，將為全球幾家大型營運商計劃打造的分布式無線網(wǎng)絡(luò)鋪路。

超高可靠度和低延遲通訊(URLLC)規(guī)格將在用戶裝置和基站之間實現(xiàn)低至1毫秒(ms)的往返延遲時間，相較之下，目前的延遲約有幾十毫秒。下一代(NGC)的核心標準為能夠共享營運商底層硬件的虛擬服務(wù)組合開啟了大門。

業(yè)界觀察人士預(yù)計，3GPP將在6月中旬的期限前完成第15版(Release 15)規(guī)格。然而，真正付諸實施及其Release 16等后續(xù)工作將會是一個多年的發(fā)展過程。

目前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常需要在大型營運商維護的大量中央機房(CO)地點之一進行處理。這兩項新規(guī)格將使使得營運商能夠打造數(shù)百個較小的分布式節(jié)點，以支持仍在定義中的新、舊與反應(yīng)速度更快的服務(wù)組合。

“至今，每個人都在透過數(shù)據(jù)速率獲利。”高通(Qualcomm)研發(fā)部門工程副總裁John Smee說：“5G的挑戰(zhàn)就在于如何以新服務(wù)從更低延遲中獲利。”

“邊緣云”(edge cloud)有各種大小，從小至櫥柜到大型倉庫般的尺寸都有，其中包含服務(wù)器、儲存設(shè)備與蜂窩基站。例如，AT&T已于去年11月發(fā)表其邊緣云計劃。

諾基亞(Nokia)首席技術(shù)官Mike Murphy說：“全球營運商正處于不同的發(fā)展階段，從‘尚未考慮’、‘完成各種決策’到‘踏上執(zhí)行之路’都有......我預(yù)計今年起將陸續(xù)打造出成百甚至上千個邊緣云。”

Dell'Oro Group的市場觀察家并不同意這樣的看法。Dell'Oro Group資深分析師Stefan Pongratz表示：“我們認為，增強型移動寬帶用例將驅(qū)動未來五年所有5G投資的99%，這意味著在短期內(nèi)，低延遲用例還不會是顯著的資本支出驅(qū)動因素。”

Smee說，對于營運商而言，這種轉(zhuǎn)變需要業(yè)界對于仍在定義中的新服務(wù)抱持信心，并尋找合作伙伴以使其發(fā)揮作用。

成本的決定日趨重要。Murphy說：“對于CTO來說，如何重組網(wǎng)絡(luò)是重大的決定；他們是否對于URLLC有信心——打造這些網(wǎng)絡(luò)需要幾年的時間，但如果你放棄而你的競爭對手打造了，你很可能會被拋在后面。”

技術(shù)問題較小，但也有其重要性。例如，網(wǎng)絡(luò)切片需要使用ID來定義和保護服務(wù)，并透過最佳路徑對其進行路由。除了新的3GPP標準，邊緣云還需要在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)和ETSI的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)規(guī)格上實施多年的工作。

Murphy說：“這是相對復(fù)雜的，因為端到端都必須調(diào)整無線電、運輸和核心網(wǎng)絡(luò)，并協(xié)調(diào)所有需求以保持簡單性。由于存在這種復(fù)雜度，在實施時更花時間。”

5G3GPPworkx800低延遲和網(wǎng)絡(luò)切片規(guī)格貫穿3GPP三個核心部門的任務(wù)（來源：Qualcomm）

尋找低延遲服務(wù)

營運商正試圖找出哪些低延遲服務(wù)能成功地商用化，以及如何映像至現(xiàn)有的頻譜。

例如，中國的營運商對位于2.4～3.5GHz移動寬帶網(wǎng)絡(luò)且提供廣泛覆蓋范圍的服務(wù)最感興趣。 Smee表示，他們希望推動5G中任何可能成功的服務(wù)，例如部份由廣泛LTE支持的共乘服務(wù)。

德國營運商則將5G視為在3.4～3.8GHz頻段實現(xiàn)高度自動化無線工廠的重要推手。高通將在全球行動通訊大會(MWC)展示使用工業(yè)ProfiNet協(xié)議的5G無線以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)鏈路，該協(xié)議可望以低于毫秒的延遲實現(xiàn)廠房的無線鏈路。

而在美國，這種中間頻段相對較少，但毫米波(mmWave)頻率已可使用。他們將用于推出住宅因特網(wǎng)接取服務(wù)，以挑戰(zhàn)有線電視營運商。其他業(yè)者則將探索600～700MHz頻段，以低數(shù)據(jù)速率為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)提供廣范的覆蓋范圍。

其他被考慮的可能應(yīng)用還包括邊緣云，特別是支持基于遠程GPU的擴增實境(AR)或虛擬現(xiàn)實(VR)服務(wù)。AT&T首次測試的邊緣云計劃目標是在加州Palo Alto提供AR/VR服務(wù)。

Dell'Oro Group的Pongratz表示：“我們預(yù)計營運商將逐漸投資于其網(wǎng)絡(luò)，以確保在AR/VR成為主流技術(shù)時做好準備。沒有人真正知道除了視頻游戲之外，新的低延遲IoT用例何時會被大量采用。”

今年6月發(fā)布的URLLC規(guī)格將有助于奠定基礎(chǔ)。3GPP將在該基礎(chǔ)上建立一套更全面的功能和優(yōu)化，落實于2019年即將發(fā)布的Release 16標準。

無論這些新的服務(wù)情況如何，目前的4G網(wǎng)絡(luò)在容量和數(shù)據(jù)速率方面都將在2024年達到極限，也就是Murphy所謂的LTE耗盡現(xiàn)象。

“今年的峰值數(shù)據(jù)速率將達到1.2Gbits/s，而我們也看到一條使用共享、未授權(quán)的5GHz和3.5GHz頻譜的發(fā)展路徑，它能夠達到2Gbits/s。”但他指出要超越這一點非常困難，我們真的需要5G。

在容量方面，采用大規(guī)模MIMO天線的5G承諾在未來幾年提高到較LTE更高2至3倍的速率。另外，5G能提供比LTE更高50%的頻譜效率，并降低提供服務(wù)的成本。

當T-Mobile提供美國用戶約$1.40/GByte的成本，而其競爭對手Verizon則為$5/GByte時，這一效率增益別具策略意義。Murphy說：“我認為解決這個問題的唯一方法就是前進到下一代。”