◎无线通讯:国际5G标准出炉

TMT技术 7个月前 (03-15) 573 人围观 3
◎无线通讯 主题文章 ┊ 作者:青草资本 TMT研究(微信:entoor)

2018年6月

美国圣地亚哥时间2018年6月13日, 3GPP 5G NR标准 SA(Standalone,独立组网)方案在3GPP第80次TSG RAN全会正式完成并发布,这标志着首个真正完整意义的国际5G标准出炉,也标志着首个面向商用的5G标准出台,5G的技术优势将展现。按照3GPP规划,5G标准分为NSA和SA(Standalone,独立组网)两种。其中,5G NSA组网方式需要使用4G基站和4G核心网,以4G作为控制面的锚点,满足激进运营商利用现有LTE网络资源,实现5G NR快速部署的需求。本次发布的5G Release15完整版本SA是采用崭新设计思路的全新架构,在引入全新网元与接口的同时,还将大规模采用网络虚拟化、软件定义网络等新技术。5G独立组网可以降低对现有4G网络的依赖性,更好地支持5G大带宽、低时延和大连接等各类业务,并可根据场景提供定制化服务,满足各类用户的业务需求,大力提升客户体验。中国5G有望引领行业的发展历程。预计2019年,5G手机将面世。华为曾宣布将于2019年推出支持5G的麒麟芯片和支持5G的智能手机。高通亦表示,将在2019年推出第一批5G的应用。3GPP在进行5G相关的标准研究工作共为三个阶段,即R14、R15和R16。完整的5G标准计划于2020年完成。按照3GPP组织的时间表,R14标准主要开展5G系统框架和关键技术研究,相关工作已于去年完成;R15满足部分场景的5G需求,开启商用进程;R16则会完成全部标准化工作,三个标准的预计完成时间分别是2017年3月、2018年6月和2019年12月,最终的5G完整标准会在2020年初提交给国际电信联盟(ITU)。

2018年3月

2018年3月15日
【日海通讯领导发言】

这次巴塞罗那展,5G成为一个很突出的亮点,人工智能等主题都被5G抢了风头,华为出了5G的芯片。整个通信的2G/3G/4G/5G的发展,逢双数的技术的进步是渐进式的,逢单数的都是跨越的进步。5G之前,2G/3G/4G通信逻辑是传输话音,以打电话为主,2G有一点,3G手机开始可以上网,4G速度高一点,到现在5G。未来5到10年的发展,基于两个基础技术的进步,麦肯锡2017年有个报告,提到拉动世界经济增长的因素,有新能源、新医疗等等,最后还是TMT是拉动经济的主要因素,并且是其它因素的影响之和。

TMT基于两个基本技术,第一个技术是5G,目前5G的基本进展会比预期更快一些,5G主要的推动力量主要是制造商,比如华为、中兴等等,在中国,比如工信部纷纷开始5G试验。真正商用的芯片现在还没有,估计要到2019年。终端的芯片,手机的芯片估计到2020年。第二个技术是下一代的光通信技术,手机感知上网的快慢,无线只起到30%~40%(作用),光通信下一代技术发展很快,基于这两个基础通信技术的快速发展。

所有的技术都基于多媒体的视频传输作为主要内容,从而带来了几个技术的变化,首先是高速的处理。比如英伟达这个公司,一年前默默无闻,现在股价高于高通、因特尔,为什么呢?它是做高度视频处理GPU的,还有图像、视频分发加速技术,比如蓝汛等,CDN的技术跨越式发展。5G的核心是解决高频、低功耗,处理速度快,它把物联网推向一个高潮,摩比的市场可能会更大,无线网络的深度和广度的覆盖是5G的主题,天线、小基站可能会爆发。

有了GPU的高速处理和物联网万物互联,基于人工智能的行业才能发展,比如无人驾驶。无人驾驶的核心基于无缝的通信传输,汽车就是一个比手机更复杂的移动终端,天线多一点,传感器多一点,如果通信网络有盲点,掉话无所谓,对于车来说有盲点可能会造成车祸。所以这类行业基于5G的无缝覆盖、GPU高速计算和内容分发加速。今后几年,通信网络对视频信息的传输起的作用比IT侧少,IT侧起的作用占比要高。高速的信息储存在哪儿,比如边缘计算,运算能力和运算的分布决定了速度的快慢。

未来两个事情一定要发展,一是下一代数据中心,大家都说IDC重资产,实际中国IDC加起来不到亚马逊的一半。数据中心,包括基于GPU 的下一代数据中心,包括基于边缘计算的分布式数据中心是今后火爆的地方。比如说一个电影都存在中国电信内蒙的基地,在深圳观看,传播时延等会造成很大问题。基于用户的习惯,把远处的内容放在离用户最近的地方,这是技术发展趋势。所以以后5到10年,TMT又是一个大发展,核心就是5G 、下一代光通信、数据中心、GPU下一代高速处理,再加上CDN的分发加速。

【摩比发展领导发言】

刚才刘总说5G给了我们做天线的机会,作为一个从业者,不代表公司的角度,说一下我个人的感受。最近韩国冬奥会和巴塞罗那展把5G推向一个高潮,韩国冬奥会号称第一个使用5G网络,涌现了很多名词,比如海量互联,大量数据量的分发和感知。巴塞罗那展上5G也是热点。从4G到5G,个人数据流量消费急速增长,如果从每个用户的数据流量消费来看,每年几倍增长。4G才刚开始,钱还没赚回来,5G已经来了,包括我们从业人员都感到很震撼。问题在哪里?移动运营商之前是通信行业的核心地位,在过去的二三十年里是推动技术发展的核心力量,4G到5G走的过程中改变了,运营商推不动,投资回报率不能支撑流量的增长。

根据与业内人士的交流,ARPU值一直在降,投资的强度在提升,按这个态势,谁来投资5G?今年联通的网卡,导致它4G的用户不断提升,投资回报率怎么算?运营商如果再承担4G到5G的费用力所不能及。中国移动的副总裁在某次内部会议中说,单位流量在5G时传输成本下降了1000倍,所以他希望设备商的价格下降1000倍。从企业经营,4到5G竞争达到白热化,研发投入的压力变大,更多的频率资源投入到日常消费,3.5G/4.9G/7G这些频率进入寻常百姓生活中,需要一个完整的产业链,比如天线,光纤,核心网,都需要投资、研发,这个过程中,敏感点在投资回报率。

芯片这一块,高通、华为都在推全系列芯片,做光生意的日子可能会比较好过,移动通信网变为三层,核心网、广域网之间会变成云、软件。中国联通与中兴通讯推出边缘云,把内容拉到离用户更近的地方,数据中心分布是一个刚性需求。数据中心之间广域的光纤的传输、大数据的调动,也是刚需。怎么上云?靠基站,在公共空间用宏基站,在私人空间,比如办公室、家里用微基站,通过基站无线接入到终端。空口协议只解决了基站到终端的部分,没有解决后面的部分。平昌冬奥会的5G是使用一个超级局域网,分布很多高清摄像头,有一个中心基站,所有的高清摄像头把数据传输到中心基站,中心基站旁边就有很大的服务器,把数据分发到现场用VR看比赛的观众。

刚才刘总提到的如果服务器在内蒙古,有延时的问题,5G到目前比较明确的是空口这一环节的技术。结合到天线,800M到900M、2.7G、3.5G目前是有解决方案的,有工程师,对于设计方法、材料的使用、产品的实现都比较熟悉,到4.9G、7G需要大量的研发工作,如果使用到这些频段,5G无线接入网离产业化还有一段距离。如果用现有的频段去做5G的空口接入、非独立组网,那么后面的云上的人工智能的资源调配都还是需要运营商去解决。

那运营商在5G阶段承担什么角色呢?像2G、3G时候承担所有的资本支出获得所有回报?这条路比较痛苦,以前的运营商是交通局,既管道路,又管公共汽车,以后大家都买车了,不坐公共汽车了,那么运营商会不会像高速公路公司一样,把一部分资本支出转嫁,谁来买这个单呢?华为刚推出5G的CPE终端,AT&T在美国5G最新的使用场景,第一个是把CPE放家里,转成WiFi信号,家里的路由器谁买单?

【中兴通讯领导发言】

美国开始建用固网的5G,未来是ICT时代,中国走的是运营商、设备商的道路。美国没有传统通信设备商,那就主要由互联网公司、运营商和内容商来决定。运营商投资回报主要看的是频谱,不是牌照。即使软银拿了美国的牌照,但频谱和AT&T就是有差别,那也没用。5G三大场景,超带宽、低时延和海量连接,CP主要解决带宽问题。之前一些偏远的地方考虑拉光纤,以前拉光纤很便宜(DSL),全球用机框。如果用100兆的光纤,美国西部郊区运营商的成本会非常高的。那怎么办呢?用5G的CPE,不用拉到端口,这是一个考虑方法。

【摩比发展领导发言】

一个具体的CP产品,CP在家里有固网进来,光猫把它转成wifi,再到无线上网。CP上行可以固网走移动,下行走wifi,这个产品是看光到不到。美国和中国不一样,中国运营商承担社会责任,光纤要到农村,每年几户有要求,美国那边没人交钱没人干。

【中兴通讯领导发言】

有人哀嚎,农村被吃鸡和王者占领。运营商如果从投资回报和资本的角度来看,不会投农村。反向来看,吃鸡对视频清晰度要求高,对上网有压力。

【摩比发展领导发言】

随着物联网和视频的爆发,运营商掌握通信系统,在TMT的信息传输搭载的作用越来越小。大IT的概念越来越多。但运营商的资本开支不会下降,虽然ARPU下降,但总体资本开支不会下降得很多。虽然无线上还没投,但光纤和数据中心上会投得多。

【俊知集团领导发言】

廖总刚说的运营商的问题,我也研究过。就和修路一样,从县道、国道、高速公路,5G像超级高速公路,原来车是按行驶距离来收钱,未来可能按行驶时间收钱。路上跑的还可能是各种AR、人工智能。从2G、3G、4G到5G,5G能用举国之力把它建好,再拉动其他产业。往大的看,我对运营商资本开支还是比较乐观的。

小基站感受到5G之后会怎么走吗?从过往和运营商的合作来看,以高速公路为例,路是要修的。未来5G建了之后不会把4G的网就断了,会同时并存。未来投资按现在4G来看,要做的东西远远不够。现在的4G网,视频早就可以用了,但还存在很多问题,会掉线等。5G我相信能有一个满足电子、媒体、AI等方面的需求。

二、投资者问答环节

问:关于运营商未来投资5G最大的拐点,最早能在什么时候?

答:根据规划,中国要在2020年5G商用,最快最快就2019年提前部署网络,中国运营商是拼命三郎,在牌照之前就建网,所以2019年中就可能得开始。固网方面,基站越多,光纤就要铺得越多。

运营商在建两张网是什么概念呢?一张网完成所有覆盖,按传统思维,在2G、3G低频重耕才能做到全覆盖,否则如果拿TDD来做覆盖,那运营商的资本开支更可怕,那就不断把2G、3G网关掉。美国先行。前几年运营商开始用软件虚拟定义化,没有任何效应。通讯网络的功率和安全性会导致它很难用IT的这种概念去定义,带来的影响是难以想象的。所有网络只有在通信封闭的情况下才能安全的运行。不同国家对IT转CT,还是CT转IT,看法不一。我们的看法是ICT的融合。

问:政府可能更多从外部效应来考虑,所以对投资还是比较乐观?

答:虽然我们在讨论4G的投资回报还没回来的问题,但是回到整个行业,2G时期,有牌照就不顾一切投资。3G也是没回报的,成熟的运营商比较少。4G观点是峰化的,强者恒强,存在结构化的问题。美国也是这种情况,第三名和第四名很难受,是结构化的问题。

问:分享一下物联网近期的进展?

答:智慧城市现在进入了第二代。第一代智慧城市主要是监控,在机场,路口等地方实施监控,然后传输到数据中心公安,市政府可以监测。第二代智慧城市是以后路灯,井盖,市政等安装有模块的物件的东西联网,政府可以监控。

互联网最大的作用就是把信息上传到互联网上,无论是合法或非法的。现在做智慧城市,应用在民宿上,把身份信息上传到酒店和公安,自动入住。第二阶段,互联网应该是有模组把数据采集,然后为大众提供服务。

互联网和AI相结合方面,下一步日海通讯将会改名为日海AIOT,现日海与英伟达达成协议,第一,日海将会帮助英伟达建AI的下一代的数据中心。战略是多占点,光分布,轻机柜,重链路,准备在十几个重点城市建设,建GPU的服务器,其相当于CPU的200多倍,处理能力非凡。去年国务院下发数据中心成中国弯道超车的制高点,今后云的发展迅速,但不会像过去传统IDC的云或3G的云一样过时,GPU云的发展相当于5G时代来临,今后的模式不会像过去在内蒙,贵州那样大规模的IDC。现在的模式将会向分布式发展,在核心城市北上广深或武汉建设分布式IDC。

问:NB-IOT网络投资力度?

答:现在NB-IOT这张网,基于移动网。当时电信在NB的时候花了不到10亿,而且基站和软件升级用不了多少钱。

问:摩比天线有没有5G订单?

答:现已有一些5G天线(主要是预研)的订单,已供货诺基亚,爱立信一些预研发的项目,而且联通的100个试验基站,但是现在还没有批量生产供货。量不大。

问:现在5G的天线与之前相比,价格有什么变化?

答:预研阶段价格不具有可比性,给中兴等企业预研发。

问:以后的应用就是云+物联,各地的数据中心连起来,把物联连起来?

答:今后云将会大发展,数据中心将会大发展,还有CDN的技术也会得到发展。日海通讯与英伟达合作两年,一起建分布式的数据中心,可以联通海康威视的高速摄像头,在摄像头边缘有一个小芯片,再加上4G模块,这样效能与体积都能得到提升。

问:分布式计算比传统方式有什么优势?

答:分布式计算比集中的有优势,今后视频,游戏等应用,使用分布式处理更快,更有优势,第二,所谓边缘计算,在高速人脸摄像头后面加一个GPU,先再摄像头那里把信息处理,处理后把信息筛选后再传回数据中心。所以计算能力是个重要内容。

问:初期成本会很高吗?

答:以后日海将会集中购买,模块集中后再购买,成本会下降。

问:按同样的人群覆盖来算,5G的投资比重跟4G有多少差别?

答:2G时期频谱偏低,3G和4G的频谱比4G高,导致基站密度加大,运营商需要把覆盖做好,例如A点到B点,有覆盖,但是信号不好,就会有投诉,这种情况下,5G的基站密度要比4G要大,包括连接设备和光纤等设备投入都会加大,从理论角度来说,5G比4G投资大。

从设备商来说,要把基站单价降下来。爱立信说5G的投资额将是4G的1.4倍。但是取决于运营商的投入。现在流行说5G,4G化,慢慢将2G到3G网络关掉,把效率提高。但是面对的问题是运营商后台系统复杂,而且一些地方如地下车库,信号不能穿透,还需要保留2G到3G。未来肯定是会关停的。

问:2G网络运营时间最长,而且赚钱,所以网络覆盖最广,最好?

答:2G是承载话音的基本网络,3G,4G都是承载数据的,所以2G网目前不会消失,现在运营商都在做数据+话音服务,今后话音将会在数据里走,2G才会消失。站在运营商的角度来说,在密集区先铺设5G,不会在偏远地方铺设,因为偏远地区都有3G,4G覆盖。

台湾已经关停了2G网络。工信部数据在16年,2G网的利润占比在20%以下,2G和3G在全球还占着40%的份额,但是份额下降,这几年4G份额上升。18年是5G元年,投资上升。

问:现在中兴有5G订单吗?

现阶段都是试验网阶段,没有量,牌照与标准都没有定下来。

问:请摩比公司分析市场格局,天线规模,天线变革,优劣势。

答:我们整个的硬件研发平台,一个是平台技术化以后的平台,另一个是产品技术化以后整个产业的平台,这是摩比比较强的一个优势。

关于天线行业的变化,现在主要的天线品种,主要还是以4G的FDD和TDD这两个制式。运营商是主要客户。频率资源方面,国内800M到900M,然后还有1.8G到2.1G,目前这几个频段现有的天线的技术方案,加固定网络,然后加内资IT这样一个频段,只不过现在很多贴面空间比较小,铁塔资源比较小,所以它就尽量做成超分配的,原来我们做3G和开始做4G时,卖的主要是四、六端口。那么到今年,那就是八端口十二端口,中国移动还有20多端口,这样的话它就相当于是把高频低频应用全部放在一个平台上。

刚刚提到的一个叫做AAU的一个原件,支持5G的一些Massive MIMO的一些应用,目前这一块的技术都还是在实验区。对于像4.9G和别的这些频率,目前还没有。从运营商到主设备商,再到我们,都还没有对那些频率提出天线的应用。AAU主要是在做5G的宏覆盖,目前比较前沿,它的授权频率,包括实用装置目前还没有。业内目前比较关注AAU,在未来的三年左右这个产品会有一个需求。

问:如果到更高频的话,天线的这个技术是可以实现的吗?

答:因为到更高的频率,材料的供应会变,目前我们产业的能力大概能够满足目前的需要。但是如果再高一点,到20多G那种的话,它的合成会不一样,到一个超高频的话,100G的话,会更不同,所以对产业有一个挑战,产业链需要重新布置。合理的价格和频率是怎样的?因为频率越高,需要的材料、成本也会越贵,但也会产生不必要的需求。

问:未来天线的采购商由运营商变为设备商,摩比除了在中兴这块大蛋糕之外,另外两家有没有可能?

答:从趋势来看,中兴通讯对我们的需求很大,因为业内能具备研发配合生产能力的厂家资源是稀缺的,其他公司我们不好评论

问:5G的小基站是怎么来的?如何布局?

答:在云时代,小基站的布局,是室内直放站要用,因为距离很短。这也看运营商的频谱资源和建网的策略,比如说欧美的4G网络,下载速度和覆盖已经很好。为了放一些偏远的地区,一定要覆盖面很大,但是如果你回到中国或者日本,面积很大只能拿低频的。第二点就是频谱,频谱不一样需要重新再选。

问:简单测算下,这个5G最后投资是4G的多少倍?

答:一般评估方案总量肯定会比4G大,但是到底大多少?可以算出来,要看运营商怎么建。按第一个场景,运营商投资可能不大。但是后两个场景下,这个量就很可怕了。

那个第二就是看运营商的投资策略,独立组网的话可能就是的确有一定的增长。但是如果运营商要选择非独立组网做,就为这个连接,可能所有投资是很贫乏的。

从总量来看,我们判断以及肯定是要比4G大的,周期拉长的投资就少了,本身4G周期就会很长。就是说5G和4G是长期并存的一个关系。从周期来看,目前看还是2020年商用。2020年大规模商用可能跟我们想象的大规模不一样,只要有账号就可以,能覆盖多少人,比如重点城市这些区域,你像北上广这些城市随便一覆盖,基本上包括一些密集的地方,一个亿。

投资高峰期一个是96、97,第二个是06、07,后面高峰期它应该在11、12年。现在600万基站,其中4G差不多382万个,去年新建的80万个。看这个数字就知道,其实4G在13年就发了牌子。发牌前和发展后可能还有一个是经济上的考量。5G建设高峰期可能还是在22年,按这个推测。