一文簡單讀懂5G

本文轉載自微信公眾號 “ 網優僱傭軍 ”(ID ： hr_opt) ，作者：莊甲升。

5G的發展歷程

3GPP 5G技術標準程式：

•2017年12月 Phase 1 NSA（非獨立組網) 標準凍結

•2018年6月 Phase 1 SA (獨立組網) 標準凍結 

•2019年12月 Phase 2 標準凍結

ITU(國際電信聯盟)5G程式：

•2019/Q4 WRC會議新增5G頻譜 

•2020年釋出全球IMT-2020 (5G) 標準

預計2019年/2020年將有5G網路商用。

5G：3+1發展主軸

3: eMBB、mMTC、URLLC三大應用場景。

1：端到端的網路切片技術

網路切片將一張物理網路切成多張相互獨立的虛擬子網路。透過端到端的網路切片技術，5G使能一張網路服務多場景、多業務和多行業。

5G的五大矛盾

  速率 vs. 覆蓋  

與汽車行駛於高速公路上的原理一樣，越高速的網路需要越寬的頻率頻寬。

5G高速率依靠高頻段和大頻寬，然而，根據無線傳播特性，頻段越高，訊號覆蓋範圍越小且傳輸易受阻擋。5G速率和覆蓋兩者相互矛盾。

因此，5G需研究更多低成本的連續覆蓋解決方案，以兼顧網路速率與覆蓋。

  低時延 vs. 高可靠  

低時延使能5G新應用，比如遠端作業、遠端醫療、VR/AR互動、車聯網等，但更短的傳輸時延（更短的空口時隙）本身意味著可靠性下降，而重傳機制會增大時延，兩者同樣相互矛盾。

因此，低時延高可靠（URLLC）5G應用仍待業界探索實踐。

  everything vs. nothing  

一位朋友開玩笑講，對於5G，低頭看是nothing，抬頭看是everything。

是的，目前還沒有成熟的5G應用浮出水面，但面向未來，我們可想象的5G應用卻豐富多彩。

夢想很美好，但築夢要踏實，全行業需努力探索5G可持續發展的商業模式，共同合作孵化創新應用。

  電信領域 vs. 垂直領域  

電信業一直在談5G要擁抱垂直行業，但垂直行業太多太複雜，我們並不瞭解垂直行業，很多垂直行業也不瞭解5G。

比如蜂窩物聯網，早期我們憑空想出了很多應用場景，但在實際調研時卻發現都不是垂直行業的剛需，直到走進一家養豬場......

經過我們一介紹，單是物聯網能預防和及早治療豬生病這一項，豬場老闆簡直如獲至寶，大呼叫好。

5G網路向各行各業能力開放，運營商將為各行各業建立個性化的網路切片，開啟全新的定製化的網路切片即服務（NSaaS）的服務模式。

但是，對於很多垂直領域看來，網路切片的商業模式仍需探討。

是運營商獨立建網，將一張或多張切片租給垂直行業？

還是垂直行業與運營商混合建網？

或者垂直行業自建5G專網，由運營商提供代維和管理服務就好了？

因此，5G需要更廣泛、更深入的跨行業交流與合作。

  成本 vs. 收益  

5G更高的速率、更低的時延等技術激發應用創新，未來一片藍海，但著眼當下，首先要考慮5G建網成本這隻攔路虎。

5G的主要網路投資將花費在基站、傳輸和頻譜費上面：

比較2/3/4G，5G建網成本更高：

•單基站成本增加

Massive MIMO有源裝置和毫米波高頻元件增加基站成本

•基站數量增加

5G頻段高、覆蓋範圍小，這需新增更多基站

•傳輸網路

5G傳輸分為前傳、中傳和回傳，且均要Gbps級，需大量傳輸資源

•頻譜費用

一些國家頻譜是透過拍賣的，5G採用新頻段，新增頻譜費用。

因此，合作投資、寬鬆的政策環境是5G建設要考慮的重點。

5G頻譜

頻譜資源是5G的血液，5G頻譜往更高頻發展，強調更大頻寬。

目前，3.5GHz(3.3~4.2GHz)和28GHz(24.25-29.5GHz)頻段全球最熱門。

5G核心網

要說5G最大的變化一定是核心網，比較傳統核心網，這是一種顛覆性設計。

5G核心網基於服務化、軟體化架構，並透過網路切片、控制/使用者面分離等技術，使能網路定製化、開放化和服務化，以面向萬物互聯和各行各業。

SBA（Service Based Architecture），即基於服務的架構，它基於雲原生（Cloud Native）構架設計。雲原生是一個思想集合，它的使命是改變世界如何構建軟體，其主要由微服務、DevOps和以容器為代表的敏捷基礎架構等幾部分組成，目標是實現交付的彈性、可重複性和可靠性。

5G核心網基於服務的介面和API，使能運營商面向各個行業敏捷建立“網路切片”，使得未來運營商的角色從“管道”轉變為“平臺提供商”。

5G NR

在無線接入部分，5G NR主要在速率和時延上大幅提升。

在速率上，5G主要依靠增大單載波頻寬提升，並透過Massive MIMO技術進一步提升網速和增強覆蓋。

在時延上，5G主要透過Short TTI、靈活改變TTI時長、快速反饋和重傳等技術來降低時延。

比如，Short TTI，即縮短每個傳輸時間間隔，透過增加子載波間隔，可以在更短的時間傳輸等量的資料。

5G經濟價值

5G經濟價值可以從兩方面來講：

1）梅特卡夫定律：越連線，越有價值。

梅特卡夫定律指出，網路連線數量越多，網路就越有價值。5G要實現數十/數百億級的萬物連線，價值潛力無限。

2）連線數量越來越多，產生的資料量也越來越大，大資料不斷餵食人工智慧，進一步改善服務、激發創新。未來人工智慧、物聯網將是支撐一個國家未來經濟增長的基礎，而5G是催化劑。