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關鍵標準即將底定，5G加速走向“邊緣”

發布時間：2018-02-24 來源：Rick Merritt 責任編輯：wenwei

【導讀】業界觀察人士預計，3GPP預計在今年6月完成兩項重要標準，共同構筑5G行動網絡發展的下一大步。這兩項標準——低延遲和網絡切片(network slicing)規格，將為全球幾家大型營運商計劃打造的分布式無線網絡——「邊緣云」(edge cloud)鋪路。

超高可靠度和低延遲通訊(URLLC)規格將在用戶裝置和基地臺之間實現低至1毫秒(ms)的往返延遲時間，相較之下，目前的延遲約有幾十毫秒。下一代(NGC)的核心標準為能夠共享營運商底層硬件的虛擬服務組合開啟了大門。

業界觀察人士預計，3GPP將在6月中旬的期限前完成第15版(Release 15)規格。然而，真正付諸實施及其Release 16等后續工作將會是一個多年的發展過程。

目前的蜂巢式網絡通常需要在大型營運商維護的大量中央機房(CO)地點之一進行處理。這兩項新規格將使使得營運商能夠打造數百個較小的分布式節點，以支持仍在定義中的新、舊與反應速度更快的服務組合。

「至今，每個人都在透過數據速率獲利。」高通(Qualcomm)研發部門工程副總裁John Smee說：「5G的挑戰就在于如何以新服務從更低延遲中獲利?！?/div>

「邊緣云」(edge cloud)有各種大小，從小至櫥柜到大型倉庫般的尺寸都有，其中包含服務器、儲存設備與蜂巢式基地臺。例如，AT&T已于去年11月發表其邊緣云計劃。

諾基亞(Nokia)技術長Mike Murphy說：「全球營運商正處于不同的發展階段，從『尚未考慮』、『完成各種決策』到『踏上執行之路』都有......我預計今年起將陸續打造出成百甚至上千個邊緣云。」

Dell''Oro Group的市場觀察家并不同意這樣的看法。Dell''Oro Group資深分析師Stefan Pongratz表示：「我們認為，增強型行動寬帶用例將驅動未來五年所有5G投資的99%，這意味著在短期內，低延遲用例還不會是顯著的資本支出驅動因素?！?/div>

Smee說，對于營運商而言，這種轉變需要業界對于仍在定義中的新服務抱持信心，并尋找合作伙伴以使其發揮作用。

成本的決定日趨重要。Murphy說：「對于CTO來說，如何重組網絡是重大的決定；他們是否對于URLLC有信心——打造這些網絡需要幾年的時間，但如果你放棄而你的競爭對手打造了，你很可能會被拋在后面?！?/div>

技術問題較小，但也有其重要性。例如，網絡切片需要使用ID來定義和保護服務，并透過最佳路徑對其進行路由。除了新的3GPP標準，邊緣云還需要在軟件定義網絡(SDN)和ETSI的網絡功能虛擬化(NFV)規格上實施多年的工作。

Murphy說：「這是相對復雜的，因為端到端都必須調整無線電、運輸和核心網絡，并協調所有需求以保持簡單性。由于存在這種復雜度，在實施時更花時間?！?/div>

低延遲和網絡切片規格貫穿3GPP三個核心部門的任務（來源：Qualcomm）

尋找低延遲服務

營運商正試圖找出哪些低延遲服務能成功地商用化，以及如何映像至現有的頻譜。

例如，中國的營運商對位于2.4～3.5GHz行動寬帶網絡且提供廣泛覆蓋范圍的服務最感興趣。 Smee表示，他們希望推動5G中任何可能成功的服務，例如部份由廣泛LTE支持的共乘服務。

德國營運商則將5G視為在3.4～3.8GHz頻段實現高度自動化無線工廠的重要推手。高通將在全球行動通訊大會(MWC)展示使用工業ProfiNet協議的5G無線以太網絡(Ethernet)鏈路，該協議可望以低于毫秒的延遲實現廠房的無線鏈路。

而在美國，這種中間頻段相對較少，但毫米波(mmWave)頻率已可使用。他們將用于推出住宅因特網接取服務，以挑戰有線電視營運商。其他業者則將探索600～700MHz頻段，以低數據速率為物聯網(IoT)提供廣范的覆蓋范圍。

其他被考慮的可能應用還包括邊緣云，特別是支持基于遠程GPU的擴增實境(AR)或虛擬現實(VR)服務。AT&T首次測試的邊緣云計劃目標是在加州Palo Alto提供AR/VR服務。

Dell''Oro Group的Pongratz表示：「我們預計營運商將逐漸投資于其網絡，以確保在AR/VR成為主流技術時做好準備。沒有人真正知道除了視訊游戲之外，新的低延遲IoT用例何時會被大量采用?！?/div>

今年6月發布的URLLC規格將有助于奠定基礎。3GPP將在該基礎上建立一套更全面的功能和優化，落實于2019年即將發布的Release 16標準。

無論這些新的服務情況如何，目前的4G網絡在容量和數據速率方面都將在2024年達到極限，也就是Murphy所謂的LTE耗盡現象。

「今年的峰值數據速率將達到1.2Gbits/s，而我們也看到一條使用共享、未授權的5GHz和3.5GHz頻譜的發展路徑，它能夠達到2Gbits/s。」但他指出要超越這一點非常困難，我們真的需要5G。

在容量方面，采用大規模MIMO天線的5G承諾在未來幾年提高到較LTE更高2至3倍的速率。另外，5G能提供比LTE更高50%的頻譜效率，并降低提供服務的成本。

當T-Mobile提供美國用戶約$1.40/GByte的成本，而其競爭對手Verizon則為$5/GByte時，這一效率增益別具策略意義。Murphy說：「我認為解決這個問題的唯一方法就是前進到下一代。」

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