5G商用进展

2016年初，AT&T从美国政府那里获得特殊的许可，在美国德州的Austin开始5G试验。野外测试在夏天开始；在年底前，向Austin的一些固定场所提供无线连接已经安排停当。AT&T组织这样的试验的目的是能够为5G国际标准的发展出力，并且一旦3GPP确定5G标准，就能够立刻转向合乎标准的商业部署。AT&T构建5G试验网的基本技术方法是独特的，包括了SDN（软件定义网络）、数据分析技术、安全机制和开源软件。这个方法能帮助实现高性价比的无线体验，迅速适应新用户和新业务的需求。

 

AT&T计划在2018年底在12个城市为用户提供符合标准的5G移动网络。2018年2月，AT&T资深副总裁，移动网络架构和设计负责人Igal Elbaz表示，“在为第一阶段的5G标准作出显著贡献，在多个城市部署试验网，并且正确地面向未来改造网络之后，我们计划成为提供基于标准的5G移动网络的第一家运营商——并且比大多数人的设想要早得多地实现它。”

2016年6月，Sprint成为第一个在大规模公共活动（美洲杯足球赛）中展示5G网络组件的美国运营商。Sprint与一个领先的网络基础设备商合作，使用了73GHz毫米波频谱，实现了超过3Gbps的下行速率。Sprint还与另一个领先的设备商合作，展示了在15GHz分米波频谱提供最高4Gbps的下行速率（Rel-15）。Spint计划在2019年年底提供商用5G业务和5G终端。

 

Verizon及其合作伙伴在美国5个城市部署5G固定无线接入系统，开始5G技术的客户试验。开始于2017年4月的客户试验计划测试用户体验、评估5G技术的性能、使用先进的波束赋形技术实现不同场景下在28GHz频段实现5G毫米波的合理部署。安装在城市商业区和住宅区的5G接入单元，将无线信号与部署在Verizon数据中心上的虚拟核心网连接。5G系统能够灵活升级，以支持新的3GPP NR标准和下一代核心网。试商用测试显示，在不同的场景下，能够在1500英尺的无线通信距离上实现几个Gbps的吞吐量。

 

Verizon的先导试验于2017年年中在其中的11个市场展开。每个实验地点提供一组独特的测试参数集，包括运营商、地形、人口密度和人口统计特征，而密歇根州的Ann Arbor市被宣布选为第一个多运营商端到端5G试验网络的场所。这个解决方案包括一个作为超级业务平台（Ultra Services Platform）一部分的5G虚拟分组核心网和虚拟RAN（vRAN），并且与5G无线基站和5G家庭路由器配对，为Verizon试验用户提供宽带业务。综合性的网络运营商互操作测试（NVIOT）显示了核心网、无线边缘和用户设备之间的无缝互连，体现了借助于多设备商支撑的下一代网络虚拟化的核心原则。这个试验凸显了关键5G技术已经准备就绪，铺平了部署5G商业网络的道路。它同时显示了通信业务提供商能够从一批设备商中挑选个性化的网络基础设施组件，来部署有针对性的5G网络，满足特定的市场需求。

 

2017年9月，SK电信在首尔展示了世界上第一个真实室外环境下的4G LTE和5G端到端互连试验。测试使用了基于2.6GHz的4G LTE 商用网络，和新增的基于3.5GHz及28GHz的5G网络，以及虚拟核心网和一种同时支持4G和5G技术的测试终端。在行驶中的汽车上的一位用户和在总部大楼里的另一位用户之间实现了360度的虚拟现实流媒体的直播。SK电信在这次试验中面临的主要射频（RF）挑战在于，市区室外环境中密集分布的办公大楼和繁忙的道路交通。这次成功的试验显示，用户可以成功地体验到4G到5G网络或者5G到4G网络无缝的媒体切换。更进一步地，这次测试意味着一个潜在的5G部署场景，即在5G网络部署的初期，还没有实现5G网络的普遍覆盖时，终端用户仍然能够在4G和5G网络之间享受移动业务的无缝体验。

 

日本最大的移动运营商，NTT DOCOMO和一个主要的设备制造商合作，提供合乎3GPP标准的5G NR硬件设备，并将之整合进NTT现有的网络中（2018年1月），从而能够实现从LTE到5G的平滑演进，并且在2020年发布5G移动业务。

一个领先的芯片制造商作了5G NR频谱共享技术的现场OTA（over-the-air）演示。5G频谱共享技术的使用被期待将提升非授权频谱或共享频谱上的移动宽带的性能表现，同时促进新的5G部署类型，比如专用的工业IoT网络。这个现场演示展示了领先的基于SDM（Spatial Domain Multiplexing）和CoMP（Coordinated Muiti-Point）的空间域频谱分享技术。借助与非授权频段和共享频段上的用户的更紧密的写作，这项技术可以提供更大的网络容量和用户数据吞吐率。这个现场演示使用了之前宣布过的5G NR频谱共享原型系统——该原型系统也被设计成支持在非授权频谱上的5G NR运营测试（LAA，Licensed Assisted Access，或者不依赖“授权”锚点的独立运营，也叫做5G MulteFire）。

领先的设备商也用其研发工作和“前规范”的现场试验，来促进5G国际规范的发展。通过在诸如5G无线技术原型、基于云技术的网络切片等技术的深入发展，一家领先的设备商和它的运营商客户将成为这个下一代网络技术及其商业化的关键成员。可以被运营商部署于现场实用试验的5G无线技术原型技术，已经在与实际商业部署相同的条件下，显示出非同一般的性能表现，并且在2016年8月的实况演示中实现了27.6Gbps的数据吞吐率和2ms的时延。5G Ready核心网将基于5大关键技术：VNF（Virtualization）、SDN（Software-Defined Networking）、分布式云、网络切片，以及Orchestration and Management。通过动态地管理资源，通过创建按需的、软件定义的、适应包括第三方服务提供商的生态系统的“网络切片”，业务提供商能够为它们的产品提供工业级规模的附加价值。2016年6月，为5G核心网络开发的动态网络切片技术成功完成了概念验证（PoC，Proof-to-Concept）演示。




在2016年2月的全球移动通信大会上，3家领先的设备商宣布合作开发和试验将被用于商业部署的业界第一款5G路由器。这届大会还宣布将专注于开发跨国界、跨业务的超服务平台（Ultra Service Platform），以简化、自动化和加速移动云。这个平台能够在今天实现诸如CUPS（控制平面和用户平面分离）、网络切片等5G能力。运营商将能够充分利用这些5G能力，而不用苦苦等待端到端的5G。



2016年2月，德国电信宣布正在建设一个跨国境的移动云；同时间，韩国的SK电信宣布，正在实现在几分钟内（而不是以前的几天内）自动创建新的业务，并且将网络控制功能集中在一个地方——都通过某个设备商提供的“超级业务平台（Ultra Service Platform）。这种完整的、虚拟的、功能多样的移动业务平台帮助移动运营商更快地和更高效地发布和部署新业务。效益包括：

（1） 一个分布式SDN网络：使用SDN将控制平面功能和用户平面功能分开。用户平面功能可以被分布到更加接近RAN的位置，使得用户数据能够走捷径穿过互联网。这能够帮助节约多达35%的回传成本；

（2） 可以实现业务创建和业务控制的集中化，使得运营商能够更加灵活；

（3） 扩大规模：在第一个版本中，该系统正在测试实现2 T字节/秒的流量处理能力，以及超过2千万的连接数量；

（4） 简化和加快了新业务——从联网汽车到企业专用移动网络——的引进速度，提高时间效益；

（5） 借助简单的用户接口，自动化了业务部署过程；业务部署时间能从几个月减少到几分钟，而业务部署成本能够减少30%甚至更多；

（6） 将总成本减少30%到35%；

（7） 它是开放的和可扩展的：能方便地集成第三方组件；

（8） 可以在公用元、专用元或混合云上部署，并且可以与运营商的其它SaaS结合；

（9） 实现CUPS和网络切片等5G能力。运营商能够充分利用这些特性，而不必守株待兔端到端的5G；

 

其它数量众多的成功的5G NR演示和试验包括：


（1）全球9个运营商在3.5GHz和28GHz频段测试跨运营商的5G非独立方式的数据连接在低层通信协议上的互操作性（2017年12月）；测试使用现有的LTE无线接入和EPC核心网作为基本覆盖和移动性管理的锚点，同时增加一个新的5G NR无线接入载频，以支持特定的5G用例（该Rel-15用例将在2019年投入使用）。


（2）一个领先的半导体公司宣布了5G NR sub-6 GHz原型系统和测试平台，以测试、展示和试验5G设计（Rel-15）。而且，这家公司还宣布了坚稳的毫米波频段的5G设计（Rel-15）。

（3）2018年运营商5G NR现场试验将关注基于NR的5G技术的商业化——各大洲超过35个运营商在设备商的协助下，正处于不同的试验阶段。

各个产业协同研究，以获得5G技术的知识和体验，对于5G获得成功是至关重要的。定位于开发创新5G用例的先锋项目正在采矿业、农业、智能交通等行业热火朝天地进行着。在为商业客户建设创新解决方案时，关于5G和IoT如何在真实世界里使用的理解正在被并肩协力地应用着。


联网汽车已经在许多使用案例中显示出普及性和增长潜力。一个领先的设备商与NTT DoCoMo及丰田汽车合作，为全球第一个可互操作的5G试验移动网络演示了一个汽车试验平台——测试了28GHz频段，并且在一辆行进中的汽车上实现了超过1Gbps的数据传输速率。



5G Plug-Ins能够引进软件驱动的创新，为现有的蜂窝网络带来基本的5G技术概念。这些Plug-Ins模块包括大规模MIMO、多用户MIMO、虚拟化RAN、智能网络连接，以及时延压缩，等等，能够促进5G接入网络的快速演进和5G业务的成功应用。

2017年2月，一个主力芯片制造商宣布全球第一个5G NR多模芯片解决方案，并且预期在2019年上半年推出第一批商用产品。2018年2月，18家跨国运营商为在2018年举行的符合3GPP Rel. 15+标准的5G试验网选择了5G modem，而19家设备OEM厂商也为2019年的设备发布而选择5G NR modem家族系列。5G modem会被多个运营商用作sub-6 GHz频段和毫米波频段的5G NR现场无线试验。AT&T、英国电信、中国电信、中国移动、中国联通、德国电信、KDDI、KT Corporation、LG Uplus、NTT DOCOMO、 Orange、Singtel, SK Telecom, Sprint, Telstra, TIM, Verizon 和Vodafone Group将会实施这些基于3GPP Rel. 15 5G NR标准的试验。这些5G NR试验将使用芯片厂商的5G移动测试平台和智能手机基准设计，并在智能手机的形状因素限制和功率限制下优化5G技术，同时保留与4G LTE的共存和互操作性。计划好的这些试验凸显了这种移动5G NR解决方案在智能手机形状因素中已经准备就绪，并且旨在在2018年实现符合3GPP标准的5G NR产品和业务的商业化。



世界上第一个同时支持sub-6GHZ和毫米波频段的全球性5G调制解调器出现于2016年；2017年，一组支持商用5G的调制解调器投向市场，使得终端产品——包括PC电脑，连接固定无线CPE的电话，甚至汽车——能够连接5G网络。作为5G调制解调器的支撑，业界宣布了5G RFIC标准，能够工作于3.3GHz到4.2GHz和20GHz频段，并且在2X2 MIMO和4X4 MIMO情况下支持50MHz到800MHz的传输带宽。


基于5G NR的C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything）技术在自动驾驶中的作用展示了，人们是如何设计技术来帮助交通车辆交流意图，以支持高级路径规划所需要的预测层次。基于5G NR的C-V2X被设计成能够互补并增强现有C-V2X技术，带来高数据吞吐量和URLLC能力，同时保持后向兼容性——这些都是支持先进的自动驾驶用例所需要的，包括高数据吞吐量传感器、意图分享、3D高清晰度地图升级。


兴奋在持续的产生，因为我们在接近5G移动网络的发布。消费者将在2019年上半年到手5G智能手机。