利用5G无线技术带来的创新机会

        5G网络较4G的优势包括高速宽带、低延迟和高密度连接等。  5G路线图如下所示,第一个5G版本基于称为3GPP版本15(R15)的标准, R16预计将于19年第四季度左右最终确定,技术和服务在2021年左右进入市场。

图1. 5G关键功能和时间表

    

从创新的角度来看,与5G产生巨大协同作用的其他三项技术也可能特别重要:

1、网络切片。切片是一种技术,可创建具有不同性能特征的多个逻辑网络,这些逻辑网络覆盖在基础物理网络上。切片彼此隔离,并向用户显示是单独的网络。切片将允许网络运营商提供广泛的商业产品。切片并不是5G网络独有的。它也会与其他网络技术一起广泛使用,但有望成为5G服务的关键推动力。切片的另一个用途是出于安全目的创建分区网络。

2、边缘计算。边缘计算将处理资源推送到靠近端点的网络边缘。边缘计算将使用许多网络技术,但与5G更切合的原因有 两个:(1)5G的性能和低延迟意味着将端点与同级和边缘设备(如网关)连接起来将优于上一代的蜂窝网络。(2)一些5G网络运营商将提供托管在网络本身中的边缘处理功能,以减轻端点或云计算的负担。

3、专用网络。 专用蜂窝网络可以提供远程位置的覆盖范围,或者可以保证公共网络无法提供的安全性和性能。 

      企业架构和技术创新领导者应确定5G在何处支持创新并抢先参与体验计划,把握5G潜力和局限性,以调整本公司的发展计划。对于企业架构和技术创新领导者,Gartner提出以下三条建议:

建议一:通过将5G功能映射到企业需求来创建使用场景,以识别5G的第一版和第二版可以实现创新的情况。

建议二:将5G整合到边缘计算策略中,并寻找专用5G网络与网络切片相结合可以启用新边缘架构并支持新设备的情况。

建议三:参与抢先体验计划和创新实验室,以识别并影响本地网络运营商的5G时间表和商业策略,并了解5G可能存在的局限性。

一、通过将5G功能映射到企业需求来创建使用场景,以识别5G的第一版和第二版可以实现创新的情况。

     组织可能会越来越多地使用4G和5G蜂窝网络的一个领域是作为Wi-Fi的替代方案的广域数据网络。蜂窝网络有时可能优于Wi-Fi,因为覆盖港口,工业场所,露天矿,飞机场,农场,大型校园和大型工厂等非常大的区域,其价格便宜。它支持全国漫游,具有语音功能,在某些情况下可能更好地处理高密度的连接。与在拥挤的2.4 GHz频段中运行的Wi-Fi相比,托管频谱中的蜂窝系统也可能能够提供更高的服务质量。

     但是,请不要被5G营销所吸引-因为会有很多。使用4G技术可以解决许多网络挑战,而无需组织等待5G并部署相对较新且尚未尝试的技术。仅在大范围内寻求中带宽网络覆盖的组织应考虑专用LTE网络,可能涉及新的LTE标准,例如LTE-A和LTE-Evolved。

        同样,尽管从长远来看,5G会大量增加连接到小区的低带宽“物”的数量,但大多数运营商仍未达到LTE-M和NB-IoT等当前4G技术的容量。 LoRa等非蜂窝式低功耗广域网技术还可用于为智能建筑和工厂等广域低带宽应用建立专用LPWAN。对于许多物联网应用,这些技术可以为4G和5G提供更简单,成本更低的替代方案,并且已在许多地区使用。

       建议:确定并利用当前的LPWAN或4G蜂窝系统可以比等待5G更快,更低成本地交付解决方案的情况。

       首批5G服务将基于R15标准,并将在2019年左右推出,不过其可用性将取决于地区和本地运营商的策略。公共5G服务很可能最初将部署在城市地区,并且网络运营商可能最初将重点放在出售高速宽带上,以替代固定宽带。因此,5G的首批发布可能会使那些需要高带宽和移动性的组织受益。示例包括计算机视觉应用程序,增强/虚拟现实,4K视频流和网络无人机。预计R15还包括早期的网络切片功能,这可能使运营商可以为企业购买者提供新的服务和价格点。

        对于某些应用(例如办公或零售连接)或作为备用网络,5G宽带将替代固定宽带。但是,就创新而言,这不会产生很大的影响,因为宽带已经为大多数组织使用,可能在偏远地区除外。

        5G R15的早期部署将不可避免地涉及不成熟的硬件和服务产品,并且相对于4G可能会吸引更高的价格。可能需要更换端点中的早期R15模块才能利用将来的R16功能。

建议: 确定5G R15版本的快速宽带功能可以提供竞争优势的情况,例如避免大规模的Wi-Fi投资,但要为R16可能需要新的客户端硬件的风险进行规划。

5G的第二个主要版本称为R16,预计将在许多领域引起工商业组织的兴趣,从而在R15之上做出重大改进。 这些包括:

(1)常规增强功能。 5G将在许多领域得到增强,以改善性能,电池寿命和硬件成本等功能。

(2)5G吸收了4G IoT协议。5G R16将吸收现有的4G IoT协议LTE-M和NB-IoT,以支持每平方公里最多100万个设备的峰值IoT设备密度。

(3)V2X。术语“ V2X”是指移动车辆与固定基础设施或其他移动车辆之间的通信。 V2X在智能自动驾驶汽车和智能城市等一些领域非常受关注,但不会影响大多数企业不依赖此类技术的组织。另外,存在使用非蜂窝技术的竞争性V2X标准,并且5G覆盖范围的限制意味着涉及蜂窝网络的5G V2X不会在很多年内广泛使用。但是,智慧城市和交通等领域的技术规划人员应探索5G V2X的机会。

(4)位置感应。 在某些频带上,5G R16将在大型工厂,办公室或园区内提供约0.5米的精度的位置感测。 5G将为GPS(室外)和许多室内位置跟踪技术提供替代方案。 5G精度足以满足广泛的商业和工业应用,例如跟踪车辆,机器人,无人机,人员,存储容器和各种设备。 直接使用蜂窝网络跟踪对象的能力将意味着某些组织可以避免部署复杂且昂贵的跟踪基础结构。

(5)超可靠的低延迟通信(URLLC。在R16中,URLLC领域的5G功能可能会大大提高。这将使5G与边缘架构,实时应用和关键任务应用更加相关。这将增加无线网络可以代替工业以太网或专用工业无线网络的情况。这些URLCC的改进可能会在诸如工业和制造组织,需要高速网络控制的公用事业,实时机器人技术,自动驾驶车辆和运输等领域引起关注。但是,URLCC是一项未经尝试的技术,它可能需要花费一些时间才能被关键任务应用程序信任。

(6)工业网络。如上所述,URLCC与用于实时控制和监视目的的工业网络特别相关。一个名为5G互联工业与自动化联盟(5G-ACIA)的行业组织于2018年3月成立,旨在定义工业5G的要求和测试策略。

(7)更灵活的专用网络。如前所述,5G将提供各种专用网络选项。通过网络切片将增强这些功能,以创建具有不同性能和安全特性的一系列虚拟和物理专用网络。但是,可用的选项会根据本地蜂窝运营商的策略而有所不同,这可能对跨国组织构成挑战。

5G带来的许多创新机会可能需要R16而不是R15,因此将在2022年出现。 同样,到那时,基于R15功能的早期5G服务的硬件和服务也将成熟。

二、将5G整合到您的边缘计算策略中,寻找专用5G网络可以启用新边缘架构并支持新设备的情况

    5G R16网络提供的高带宽和低延迟的结合将很好地满足边缘计算的需求。 示例包括:

      (1)新型的IT设备。 极低的延迟将使设备制造商能够将密集处理从设备转移到相邻的边缘服务器。 这将使更小,更轻,更便宜的个人IT设备具有更长的电池寿命。 从中期来看,最有可能受益的领域将是虚拟和增强现实(AR)设备,该设备可以使用5G将图形卸载到服务器上。 考虑将AR /虚拟现实(VR)用于商业和工业应用的组织应与技术供应商讨论5G,以了解何时可以使用包含5G的新型设备。

     (2)工业和商业设备中的5G网络。 在2018年,许多联网的计算机都使用Wi-Fi或有线以太网连接。 在购买网络设备时,请与供应商讨论5G机会,以确保如果随着技术成熟企业采用私有5G网络等解决方案,可以升级网络。

    (3)视频应用程序。 涉及IP视频的系统通常会占用大量带宽,这可能会给Wi-Fi连接带来压力。 随着4K系统的部署,视频的需求将变得更具挑战性。 5G系统可能比4G更好地传输视频,并且可以将边缘计算用于视频分析等目的。

一些电信公司可能会选择与云提供商合作,以支持5G网络中云提供商的边缘计算标准,这可能会提供新的边缘部署选项。

建议:

   (1)确定公共或专用5G网络可以支持未来边缘计算架构的情况。

  (2)与IT和工业设备供应商联系,以了解他们支持5G的计划。

  (3)监视AR / VR等领域的移动设备市场,以确定可以利用5G和边缘计算来改变部署解决方案的经济性的新设备。

三、参与抢先体验计划和创新实验室,以识别和影响本地网络运营商的5G时间表和商业策略,并了解5G的局限性

      大多数5G机会将涉及将提供5G服务或可能将私有5G网络作为服务进行管理的蜂窝运营商。同样,如前所述,网络切片允许运营商以性能,延迟,安全性等不同排列提供范围更广的服务。因此,本地蜂窝运营商的计划和能力将是确定组织利用5G方式的关键因素。

       涉及边缘计算和专用网络的5G部署可能会影响基础架构(例如,组织可能需要安装微微小区以在大型园区内提供高性能5G覆盖)。与运营商的合作可以提供有助于基础设施和运营计划的见解。

       5G部署策略在地区和运营商之间差异很大,这一事实可能会给跨国组织带来挑战。在某些地区,频谱拍卖和分配仍在进行中,即使运营商拥有频谱,它们的部署时间表也可能不同。

       最后,请注意:硬件和物理上的限制意味着5G系统必须进行权衡才能实现其性能目标。因此,例如,一个小区将对其可支持的低延迟或高带宽连接数进行限制。峰值带宽将根据基站与设备之间的距离而变化。来自不同制造商的网络硬件可能具有不同的特性,并且不同类型的5G单元的行为可能有所不同。诸如位置跟踪和峰值带宽之类的5G功能在不同频段上的行为将有所不同。网络切片可能无法在所有情况下都提供所需的性能特征,具体取决于对单元的要求。

     建议:与一两个本地运营商合作以了解他们的5G计划,并在可能的情况下参加早期接入计划和创新实验室。

参考文档 Gartner 《Exploit the Innovation Opportunities Enabled by Future 5G Wireless》

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