5G標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定意味著什么？

　　這是5G發(fā)展進程中一個激動人心的里程碑。2017年12月，3G合作伙伴計劃(3GPP)正式宣布5G新無線電(NR)的新標(biāo)準(zhǔn)，開啟了5G網(wǎng)絡(luò)全方位高性價比發(fā)展的新時代。已批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)包括對非獨立5G的支持，這項支持使得目前提供4G/LTE網(wǎng)絡(luò)的運營商能夠充分利用5G的性能優(yōu)勢，從而無論是在新頻譜還是現(xiàn)有頻譜中，都能夠提供更大的容量和用戶吞吐量。

　　現(xiàn)狀

　　在完成5G標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定這樣一項重要的里程碑之后，通信行業(yè)將開始全面致力于5G部署工作。盡管目前無法實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的全面部署以及承諾的10倍到1000倍容量，但至少已經(jīng)開始不斷努力創(chuàng)新以縮小現(xiàn)有4G速度與最大化5G潛力之間的差距。

　　與之前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類似，5G同樣將在其生命周期中演變出多種類型。早期部署通常使用直接的硬件分區(qū)，這對于展示技術(shù)十分有利，但不一定會達到國際電信聯(lián)盟(ITU)設(shè)定的性能要求，ITU負(fù)責(zé)定義網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代或“G”的構(gòu)成要素。例如，4G LTE的3GPP標(biāo)準(zhǔn)于2009年獲得批準(zhǔn)，并且在一年內(nèi)推出第一批網(wǎng)絡(luò) - Telia于當(dāng)年年末在斯德哥爾摩和奧斯陸部署了4G LTE網(wǎng)絡(luò)。盡管這一初始部署被視為是對3G的漸進式改進，但它對向4G LTE的過渡產(chǎn)生了深刻影響。

　　在這樣一個以不斷革新而非革命為表現(xiàn)形式的快速發(fā)展行業(yè)，ITU始終致力于連通世界并捍衛(wèi)溝通權(quán)利。ITU迄今為止為每個網(wǎng)絡(luò)都設(shè)定了分步目標(biāo)，努力確保定義和部署目標(biāo)保持一致。ITU迄今為止為5G設(shè)定的關(guān)鍵目標(biāo)包括：最小帶寬為100MHz、下行鏈路峰值速率為20Gbit/s、極限寬帶的延時為4毫秒(ms)、超低延時為1ms、下行鏈路平均速率為100Mbit/s、上行鏈路速率為50 Mbit/s。在每次初始部署中，自然不會立刻全面實現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)，而是將其視為5G逐步發(fā)展和成熟的目標(biāo)。

　　下圖(圖1)突出顯示了5G在演化成熟的過程中能夠達到的總?cè)萘?。假設(shè)容量需求每兩年翻一番 - 該假設(shè)基于以往的經(jīng)驗 - 在6 GHz以下所提供的容量得到充分利用之前，不需要毫米波提供額外的容量。雖然可能會在特定位置更早地部署較高頻段，但隨著5G發(fā)展過程的自然推進，這些將成為個例而不是普遍規(guī)則。世界已經(jīng)迎來了5G發(fā)展的關(guān)鍵時刻，對于通信行業(yè)來說這也是激動人心的時刻。

　　關(guān)于5G的新聞

　　正如預(yù)期的那樣，世界各地的運營商已經(jīng)投入到5G部署計劃中，并提供了不同的戰(zhàn)略方案和生態(tài)系統(tǒng)。挑戰(zhàn)是顯而易見的：運營限制、硬件和光纖資源，越來越多的運營商加入無限數(shù)據(jù)計劃，尋求對5G的全部容量實現(xiàn)貨幣化的途徑。解決這些挑戰(zhàn)的現(xiàn)有創(chuàng)新方案正在進行中：

　　在美國，AT&T已宣布他們的計劃，到2018年底將為十二座城市的客戶部署5G移動網(wǎng)絡(luò)。據(jù)推測，要實現(xiàn)這一點，AT&T必須使用現(xiàn)有或臨時的硬件解決方案來代替標(biāo)準(zhǔn)兼容芯片組。

　　作為公認(rèn)的毫米波(mmWave)5G先驅(qū)，Verizon建立了5G技術(shù)論壇，與三星合作開發(fā)了“固定5G”微蜂窩單元、家庭路由器和移動芯片尺寸的調(diào)制解調(diào)器，借此為其客戶提供5G服務(wù)。在2018年的CES上，Verizon的CEO宣布運營商計劃擊敗AT&T，搶先實現(xiàn)5G部署。

　　去年，Sprint宣布計劃于2019年底之前部署2.5 GHz的5G解決方案。同年，T-Mobile也宣布了他們的600MHz頻譜，并預(yù)計將使用整個頻段來實現(xiàn)完整的室內(nèi)/室外5G網(wǎng)絡(luò)。600 MHz無線電波的傳播距離增加一倍，在建筑物/障礙物周圍性能提高三倍，能夠提供關(guān)鍵的性能優(yōu)勢。

　　在加拿大，Telus運營商與華為合作推出5G無線到家試用服務(wù)，使用定制設(shè)計的5G客戶端設(shè)備。在揭曉3GPP標(biāo)準(zhǔn)之前，他們已經(jīng)成功展示了使用28GHz的5G連接試點網(wǎng)絡(luò)。

　　中國移動作為全球用戶數(shù)量最多的移動通信運營商，宣布了其宏偉的5G計劃，聲稱于2018年開展大規(guī)模試驗，并于2020年開始獨立推出5G。相比于整合4G和5G網(wǎng)絡(luò)，獨立推出5G意味著將徹底革命當(dāng)前的架構(gòu)和核心網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計這些新網(wǎng)絡(luò)主要運行在3.5 GHz頻段，重點測試大規(guī)模MIMO技術(shù)。單一的標(biāo)準(zhǔn)解決方案有望實現(xiàn)巨大的規(guī)模效益。

　　Vodafone Ireland也承諾在未來兩年內(nèi)推出5G，并已經(jīng)在3.6 GHz頻譜上測試了預(yù)標(biāo)準(zhǔn)5G。Vodafone與華為一起完成了全球首個使用非獨立3GPP 5G NR標(biāo)準(zhǔn)和低于6GHz頻譜的電話呼叫。

　　歐洲運營商Deutsche Telecom和華為最近宣布將對采用mmWave(E-Band)技術(shù)的5G NR進行現(xiàn)場測試。之前已經(jīng)宣布在現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)了第一個預(yù)標(biāo)準(zhǔn)5G連接。

　　GSMA曾預(yù)測到2025年全世界會擁有超過11億的5G連接，而隨著上述技術(shù)的快速發(fā)展，GSMA預(yù)測也就不足為奇了。

　　展望未來

　　隨著5G競爭的全面展開，MACOM已準(zhǔn)備好在更新基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域發(fā)揮主導(dǎo)作用。射頻和光學(xué)技術(shù)的并行發(fā)展開始相互交融和整合，MACOM已為實現(xiàn)5G的演進做好充分準(zhǔn)備，全面提供必要的半導(dǎo)體組件、技術(shù)和經(jīng)濟高效的解決方案。

　　在接下來的幾年里，全球范圍內(nèi)都將開始部署各種類型的5G。初始部署的5G連接可能只會帶來漸進式的性能改善，但是隨著時間的推移，勢必將能夠?qū)崿F(xiàn)5G的全部容量并完成全面部署，屆時也將帶來長遠(yuǎn)的收益。待5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完全成熟之時，定將能夠為用戶帶來接近于零的延時、更快的數(shù)據(jù)傳輸速度、更低的能耗和更大的容量。雖然目前來看這一切仍然需要花費數(shù)年的時間才能實現(xiàn)，但我們堅信所有的等待和付出都將是值得的。