2019年 - 5G成真

经过多年的期待，不是一点点炒作，5G终于在2019年到来了。尽管AT＆T和Verizon在2018年的最后几个月在美国的几个城市推出了5G服务，但世界上大多数运营商仍处于试用阶段。 然而，根据全球移动供应商协会（GSA）最近的一份报告，46个国家的80个运营商计划从现在起到2022年推出5G。除了美国外 - 韩国，中国和日本也是其中一个国家预计在2019年计划推出服务，而大多数欧洲运营商将在2020年推出5G，目前至少有37个网络正在开通。

两个重要的里程碑将确保2019年是5G发展的关键。 负责开发移动规范的组织3GPP将在12月之前发布第16版，有效完成5G规范，以满足国际电信联盟（ITU）2020截止日期。 此外，国际电联世界无线电通信大会（WRC-19）将于今年10月举行，并将就5G无线电频谱划分达成一致。

当然，业界并没有紧挨着等待这些发展; 根据GSA，81个国家的192家运营商正在积极投资5G。 在5G生态系统的其他地方，芯片组制造商，如高通公司的Snapdragon X50调制解调器，以及包括诺基亚，索尼，HTC，三星，华为，摩托罗拉和小米在内的众多设备制造商，正准备将5G产品推向市场。

5G代表了基于前几代全新架构的无线网络转型。 根据 Ericsson的说法，对高速，低延迟通信的需求不断增长，以及预计连接的设备数量庞大 - 到2022年超过290亿 - 迫使人们彻底重新考虑移动通信技术和技术。

认识到目前的4G / LTE网络正在接近容量，国际电联在2015年为下一代网络定义了要求规范（图1） - 5G。

图1：根据ITU-R的5G选定关键性能指标

（资料来源：“5G连接工业和自动化”，第2版，白皮书，5GACIA，2018年11月）

为了满足这些苛刻的要求，网络设计人员不得不采用一些高度复杂和最先进的技术。 在5G无线电接入网络（RAN）内使用具有波束成形的大规模MIMO，以提高频谱效率，从而在现有波长处获得更高的带宽。 在继续使用较低频谱的同时，5G还将利用30GHz及以上的mmWave频率，以提供5G规格所需的大量带宽。 由于信号传播的距离较短，这些波长的基础设施设计更加复杂和昂贵，要求网络小区比4G / LTE网络小得多，密度更大。

5G还将采用许多增强的网络管理功能，包括网络切片，这将允许运营商提供针对特定应用定制的服务。 例如，自动驾驶汽车需要极快，低延迟的连接以支持实时导航，但不少物联网传感器以周期性突发传输数据，需要高速和低级别的服务。

5G提供的功能远远超过前几代移动技术，并且不仅仅是手机到手机的通信。 根据Ericsson的说法，预计2018年将有更多的物联网设备无线连接，而这些设备包括联网汽车，机器，仪表，可穿戴设备和其他消耗性电子设备。 预计到2022年，预计有290亿个连接设备将与物联网相关。

ITU为5G服务定义了3大类用例，并发布了图2所示的图表，以显示各种应用如何映射到5G功能。

图2：5G用例

资料来源：国际电联

工业4.0智能工厂用多种生产技术取代静态顺序生产系统，将人类专业知识与自动化相结合，包括网络系统。 eMBB和5G的ULLC功能提供的速度和延迟使生产系统摆脱了硬连线网络的暴政，使生产系统能够更快地重新配置。

擴增實境（AR）是一种新兴技术，适用于许多应用，包括游戏，医疗保健和培训。 5G带宽和延迟通过允许从云存储和访问内容来降低此技术的成本，从而降低AR可穿戴设备的复杂性。

5G的MMTC功能支持大规模传感器网络，例如可能在炼油厂，工厂或农业情况中发现的，这些网络可能不需要定期传输数据，并且可能需要长时间使用电池供电。

为了从5G中获益并从中赚钱，运营商必须大力投资基础设施。 5G的较高频率需要更高密度的网络小区，必须将新RAN设备部署到现有桅杆，必须将回程网络升级到光纤，必须升级网络管理系统并且必须获取频谱。 更多的基站也意味着网络中更多的功耗，并且基站占移动网络总功耗的近60％，这可能会进一步影响盈利能力。 然而，分析师对这方面持乐观态度，因为许多节能技术，如“睡眠模式”和增加的软件功能，预计将确保5G基站比4G等效基站更节能。 此外，5G基站将为4G用户提供更多用户，从而提高每用户的能效。

为了从5G中获益并从中赚钱，运营商必须大力投资基础设施。 5G的较高频率需要更高密度的网络小区，必须将新RAN设备部署到现有桅杆，必须将回程网络升级到光纤，必须升级网络管理系统并且必须获取频谱。 更多的基站也意味着网络中更多的功耗，并且基站占移动网络总功耗的近60％，这可能会进一步影响盈利能力。 然而，分析师对这方面持乐观态度，因为许多节能技术，如“睡眠模式”和增加的软件功能，预计将确保5G基站比4G等效基站更节能。 此外，5G基站将为4G用户提供更多用户，从而提高每用户的能效。

许多运营商还没有完成4G / LTE网络的推广，使5G业务案例变得困难，并且要求必须仔细规划推出。 例如，在较低频率下，可以从扩展的LTE网络提供5G服务，使运营商能够将某些5G用例货币化，同时延迟完整的5G部署，直到带宽需求不足为止。 其他策略可能涉及专注于固定无线接入（FWA），正如Verizon在美国所做的那样，从目标投资中获得收入来源。 其他方法可能涉及将SA投资集中在主要城市地区和城市，在那里服务将迅速。

采用5G的企业也面临着投资和推出决策，必须解决因连接设备激增而增加的攻击面所引起的安全问题，以及通过网络流向云的数据量增加。

尽管如此，以及更多的挑战，对于那些做得对的人来说，奖励是重要的。 代表全球移动网络运营商利益的贸易机构GSMA预测，到2025年，5G连接将达到11亿，导致运营商收入以2.5％的复合年增长率达到1.3万亿美元。 与此同时， Ericsson最近的一项研究[i] 预测，ICT制造商将从制造业垂直市场获得2340亿美元的5G收入。 在制造业方面，PWC报告[ii] 到2020年，欧洲公司将每年投资1400亿欧元用于5G实现的工业互联网应用，并预计在未来五年内平均将提高18％的效率。

毫无疑问，2019年将是世界开始看到5G的长久预期到来的一年。 今年你会看到的好处在很大程度上取决于你的居住地; 如果你在美国或远东的一个大城市，那么你有机会在年底之前使用5G手机。 如果您在农村地区，那么5G FWA可能会大幅提高您的宽带速度。 但无论你身在何处，即使今年没有达到你，那么5G就在眼前。

[i] 5G的行业影响，10个行业的洞察力，5G的角色， Ericsson

[ii] 工业4.0--工业互联网的机遇与挑战，PWC