即將迎來5G無線網絡的黃金時代

無線廣域網發展的下一步--5G網絡。它將完成蜂窩網絡從有線增強到有線替換的演進，并在戰略上從移動優先到只移動。因此，現在開始最基本規劃來了解5G將如何適應各種規模、行業和使命的企業，并使其IT計劃受益，這還為時不晚。

5G自然會為終端用戶提供額外的吞吐量、容量和其他元素，以解決地理可用性、用戶群、用戶設備范圍，容量需求和應用要求的持續和顯著增長，但也會使服務提供商能夠受益于新的機遇在總體戰略,服務和擴大市場的存在。

本文探討了5G背后的技術和市場驅動因素，重點介紹了5G對企業和組織IT的意義。

雖然今天5G仍然是一個不精確的術語，但所需進展的關鍵目標已經變得清晰。這些如下：

5G速度

與Wi-Fi的情況一樣，蜂窩網絡的主要進步首先由新的上限吞吐量數量來定義。這里5G的神奇數字實際上是1Gbps，有些人提到其數字高達10Gbps。然而，正如Wi-Fi，重要的是要考慮整體的單個電池和系統范圍的容量。因此，我們認為，每用戶50 Mbps的吞吐量更為合理，在未來五年內在某些部署中實現高達300 Mbps的峰值吞吐量。達到更高吞吐量的可能性超出了我們的計劃范圍，但這是可能的。

降低延遲

然而，或許比吞吐量更重要的是減少每個數據包的往返時間。降低延遲對于語音非常重要。在5G實施過程中，語音、視頻以及在提高整體容量方面，幾乎肯定都是全IP的。5G的無線延遲目標小于10毫秒，在某些定義的服務類別中可能達到1毫秒。

5G網絡管理和OSS

運營商總是在尋求降低開銷和運營成本的方法，因此系統管理和運營支持系統(OSS)的增強都是預期的。它們可以提高可靠性、可用性、可維護性、彈性、一致性、分析能力和運營效率。但是，在大多數情況下，這些優勢對最終用戶來說是透明的。

移動性和5G技術

支持高速的用戶移動性，最高可達每小時數百公里，從而為所有運輸方式的用戶提供服務。然而，監管和情境相關的限制 - 尤其是對飛機的限制——仍將適用。

提高安全性

由于安全性仍然是IT領域的一個方面，因此需要增強加密、身份驗證和隱私。看到身份管理(IDM)解決方案與目前許多企業中少數運營商提供的解決方案一致，也就不足為奇了。當前的IDM供應商可能對將其能力擴展到企業購買的5G服務更有興趣。

5G頻譜

預計在30GHz以上的所謂毫米波頻段中，將至少在一些5G部署中提供服務。世界上許多地方都有這種頻率的授權頻譜和未授權頻譜。毫米波頻率通常適用于小型單元，因為它們需要更小或更不突出的天線，并且固有的信號方向性可以使頻譜效率倍增。

毫米波的核心缺點是對傳統的較大單元的適用性較差(例如，建筑物)、穿透性較差，但是這在頻率重用方面也是有利的。無論如何，考慮到5G開發和部署的合理的吞吐量和容量目標，需要更多的頻譜 - 即使能夠聚合較小的頻譜塊，現有的頻譜分配也是不夠的。

啟用新技術

我們期望看到更高階的MIMO實現，有時被描述為“大規模”的實現，例如16-64個流，更積極的調制和信道編碼，更高的功率利用效率以及相關的進展。當前在網絡中工作的趨勢，包括SDN和NFV，也將在5G中得到應用，許多基礎設施將在基于云的服務中實現。

5G可能不需要在芯片或制造技術方面取得重大進展，并且設備功耗可能會受益于更有限的地理范圍，即使更高的時鐘速率在這里造成的損失也很小。盡管如此，在技術和可行性分析以及成本方面仍然有很多工作要做，但我們沒有看到任何阻礙。沒有產生另一個提供營銷宣傳的WiMAX的危險，沒有明顯的優勢，而且整體技術風險水平很低。也許最大的挑戰是進度延誤，因為所需的系統工程的復雜性需要比許多人期望的更多的時間。

5G和物聯網

作為有線替代品的5G，必須支持各類流量和各種可能的設備，從廣播質量的視頻分發到遙測、植入式醫療設備、增強和虛擬現實，以及先進的交互和圖形 - 而不僅僅是游戲。該清單還包括聯網和自動駕駛汽車、無人機、公共安全、建筑和市政自動化/監控/控制以及救災。包括具有移動單元的可重定位基礎設施，并支持動態無線網格劃分。此外，機器人和物聯網設備還可以容忍有限的數據吞吐量和高度可變的延遲。我們預計，在未來10年左右的時間里，5G設備的部署規模將達到數百億部，因此，挑戰和需求的規模都是顯而易見的。

行業增長

最后，基礎設施和用戶設備的運營商、運營商和設備供應商，只需要不時地部署具有可量化的最終用戶可見收益的新技術，以便繼續發展他們的業務。僅靠新的用戶單元無法實現這一目標。

簡而言之，5G是一個商業機會，其設計和實施旨在提供我們期望從有線網絡獲得的所有通信功能和性能。考慮到上述所有要求，達到這一點并不容易、快速或廉價。

5G標準

3G是最后一個具有正式定義的標準，在這種情況下來自ITU，并指定高達2Mbps的吞吐量。4G的定義從未正式化，甚至有過法律上的斗爭，普遍的共識是第三代合作伙伴計劃(3GPP)規定的LTE和LTE-Advanced 作為適當的最低標準。3GPP是一個由主要組織和協會組成的行業標準組織，在全球范圍內享有廣泛的支持和尊重。自3G以來，該群體一直是界定手機行業本身的主導因素，并推動了蜂窩部署的其他關鍵進展，包括全IP核心、LTE、LTE-Advanced等等。

考慮到他們的整體領導地位，我們預計3GPP將從營銷和運營的角度定義5G，到版本16出現時，可能在2019年下半年。國際電聯通過其ITU-R內的IMT-2020計劃是在這里工作也很努力，預計他們的工作將在2020年完成。奇怪的是，ETSI也在5G活躍，另外一個組織在辯論中扮演重要角色，下一代移動網絡(NGMN)聯盟，運營商貿易協會，類似于Wi-Fi聯盟。他們的5G白皮書可能是迄今為止發布的5G最完整的愿景和工作定義。無論如何，顯然需要對這種多種努力的工作進行一些協調。

5G與LTE

隨著4G最終被無線電技術所定義，5G最終可能會以同樣的方式。這里的下一代技術從LTE-Advanced Pro開始，有些人稱之為4.5G，并且最初在3GPP Release 13中有詳細說明。LTE Advanced Pro的進一步增強可能會在第15版發布，許多人目前稱之為NR (new radio)。但實際上，尤其是從營銷的角度來看，4G和5G之間的界限已經相當模糊。

組織IT經理和最終用戶都會很快注意到“千兆LTE”的營銷已經開始。雖然這一進展并不是嚴格意義上的5G，但由于千兆位數而將其推向市場。雖然我們確實預計某些終端用戶可能偶爾會遇到高于100Mbps的吞吐量，但千兆位LTE無法提供滿足此類級別常規服務預期所需的容量。不過，這些服務的命運最終取決于每家運營商的部署計劃。

先進的廣域無線電不是唯一的可能性; 包含在NR中的功能之一是與Wi-Fi互通。然而，我們可能會建議現代Wi-Fi-802.11ac和60GHz802.11ad 已經是5G技術，具有非常高的吞吐量，小型單元，以及除了OSS和許可頻率操作之外的所有其他必要的5G屬性。廣域5G技術與Wi-Fi之間的硬切換可能成為未來的關鍵5G部署策略，尤其是增加室內覆蓋范圍和容量。我們還可能建議提供確定性關聯(而不是允許客戶端設備決定與哪個AP關聯，何時漫游等)可能是Wi-Fi社區努力的一個有價值的領域。

5G的障礙

盡管在市場上，5G的成功幾乎可以肯定，但仍存在許多問題。其中最重要的可能是頻譜的可用性，足以確保實現5G的寬帶承諾。正如我們在上面提到的，我們預計5G頻譜的很大一部分，以及全球范圍內，將在30GH以上的毫米波波段，幾乎可以肯定包括60GHz和70-80GHz甚至更高頻段的頻譜。但是具體有多少特定頻率可用，是政府法規的范疇，各國范圍也有所不同。

此外，目前分配的頻譜中有多少比例可以重新耕種或分配，以便與現有的生產系統共存，這也是一個懸而未決的問題。考慮到涉及的巨額資金，頻譜拍賣的進一步應用也是5G商業模式開發人員所關注的問題。最后，在LTE和Wi-Fi之間的無授權頻段已經出現了這種形式的沖突，無論如何都需要切實有效的解決方案。

其他可能潛在的問題包括：

• 回程 - 任何形式的單元之間的互聯能力，以及對載波網絡其余部分和互聯網絡本身的互連能力，必須與分配給用戶的能力相稱，以避免出現瓶頸。因此，回程容量大幅增加，我們預計毫米波段也將在這里看到主要的利用率。

• 共存和演進 - 3G、4G和5G需要共存一段時間，這增加了運營商網絡和終端用戶設備的復雜性。前幾代的淘汰對于提高頻譜效率至關重要，因此運營商需要仔細規劃和分階段推出和升級。

• 其他監管政策 - 除了頻譜監管，網絡中立性、通信服務稅收、普遍服務和國家寬帶總體政策等領域的其他監管政策也需要重新審視，甚至可能全部重新考慮。

• 定價 - 最后，我們目前還不知道5G的定價模式可能采取什么形式。雖然語音、消息和類似的窄帶服務可能保持平穩，但50Mbps以上IP服務的定價仍不可知。正如我們看到無限數據計劃消失只是為了在幾年后重新出現，這種波動的可能性(可能性?)是應該成為未來組織規劃的一部分，包括在BYOD政策下選擇的服務計劃。

5G可用性

值得注意的是，5G活動仍在繼續建立，甚至正在進行一些現場試驗，至少名義上。雖然有時候這些試驗是按照這個名稱進行銷售的，但它們并不是真正的早期部署，因為基礎標準，更不用說所需的硬件和軟件，還不存在。我們預計在2020/2021時間框架之前不會普遍提供5G，而臨界質量這個術語我們用來描述主要人口中心的可靠可用性，而不是在2025年之前發生。并且，不要擔心; 雖然3G服務應該在2025年左右開始消退，但4G可用性應該至少要到2030年。因此，企業有充足的時間來規劃和完成5G的轉型，盡管我們預計移動設備供應商和運營商可能會為更快地進入市場提供激勵。

您可以期待5G無線的時間表。

鑒于BYOD計劃的普遍性，以及它們將繼續成為企業移動設備配置的主導模式，大多數企業IT部門最終都需要將最少的精力用于最終用戶演進的日常管理到5G。

但企業應該開始考慮5G對他們自己的內部運營意味著什么。正如802.11ac打破千兆屏障并消除了對除少數終端用戶之外的所有線纜連接的需求一樣，5G可能代表著每個人的最終剪切。5G是關于替換，而不是擴充。而且，由于我們預計5G將包括當前的Wi-Fi，因此5G的出現對建筑內網絡的組織投資幾乎不會產生影響。我們確實希望至少有少數運營商和運營商進入托管服務業務，然而，提供WLAN和WWAN的一站式購物，甚至一些增值服務。至少在可預見的未來，高容量有線回程和互連鏈路也不會受到5G的影響。

至于其余的IT項目，包括云、虛擬化等，5G應該是透明的，只是另一個也恰好是移動的快速鏈接。5G，重述我們上面的初步論點，是進化的，而不是革命性的。

這讓我們到了最后一個問題：6G是否會存在?我們疑問這個是否必要。5G本身將隨著時間的推移而發展，透明地結合MIMO等前沿創新，以繼續滿足不斷增長的無線連接需求。所以就目前而言，無論如何，我們可以得出結論，我們所有人供應商、運營商和運營商、IT部門、甚至最終用戶，都已經遠遠超過了向5G過渡的無線體驗曲線，盡管總體能力，可能是有史以來最順暢的蜂窩升級。