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2019-08-07 17:06

5G商用提速谁会是大规模商用的先头部队

引语:6月14日,亿欧将在上海·虹桥举行,峰会得到上海市经济和信息化委员会、上海市商务委员会等多部委指导。峰会将特邀政府、学界、商业、投资机构等领域的专业人士出席演讲,围绕5G产业发展机遇等话题进行分享交流。峰会前夕,亿欧精选5G、AI、物联网等行业深度文章,供各界人士参考。更多峰会详情欢迎点击。截至目前国内已有24个省份成功打通5G手机电话,而且都有着共同的特点——采用5G手机作为终端;既有单个运营商网内5G手机间通话,也有运营商网间5G手机通话;既有在本地市进行的,也有跨地市的,甚至还有跨省份的;5G新空口网络,既有2.6 GHz频段,也有3.5 GHz频段。

这意味着这些省份已经具备支持5G手机接入端到端5G网络的能力,实现了5G跨厂家端到端的业务互通

(比如IMS、核心网、承载网、基站采用不同供应商的设备),全方位验证了多厂家5G商用终端的网络接入、业务性能、语音、视频、4G/5G互操作等,由此标志着这些省份的5G网络具备全业务(语音+数据)承载能力,提前具备开通5G业务的基础。

另外,这24个省份成功打通的5G手机电话,都是基于NSA(非独立组网)模式的5G网络,还做到了“在5G手机离开5G网络覆盖区域后,业务能快速回落至4G网络而且用户的业务体验丝毫不受影响”。

手机的成熟度是影响每一代移动通信技术商用的关键因素

所以,从3月底至今,多达24个省份成功打通5G手机电话,如此密集的频率既说明了NSA 5G产业链主要环节已基本达到商用水平,包括高通、华为等芯片厂商以及小米、OPPO、vivo、中兴等手机厂商,更说明国内5G商用已经进入到了“冲刺”阶段。

5G商用“冲刺”

中国移动表示要在年底实现北京市五环内5G全覆盖;中国电信计划到2022年在粤港澳大湾区建成5G基站3.4万个;深圳、广州计划今年分别建设5G基站7000个、1万个;上海市计划年内建成超过1万个5G基站,到2021年累计建成超过3万个5G基站;浙江省计划到2020年建成3万个5G基站,到2022年建成8万个5G基站。

综上,可以说国内5G商用进程已经全面提速,按此发展态势,笔者预计,年内将启动大规模的5G网络建设,有望如期实现“2019年5G预商用,2020年5G规模商用”这一既定目标。

由此,运营商们现阶段关注的焦点,已经转向至实际的网络部署问题,比如5G网络的架构如何选择、现网如何引入5G(涉及站点方案准备)、承载网如何升级、如何提升5G时代“四世同堂”网络的运维效率等。

其中,最为基础、重要的就是“5G网络的架构如何选择”。对于这一问题,通过对近期三大运营商的动作的观察和分析,看出三大运营商已经基本上作出了选择。

4月23日,中国联通宣布在北京、上海、广州、深圳、南京、杭州、雄安等城市开通5G网络,这标志着中国联通的5G网络已经具备商用条件。

当天,中国联通还公布了首批5G终端用于用户体验,包括来自努比亚、一加、OPPO、vivo、小米、中兴的5G手机,这些5G手机都使用了高通骁龙855处理器和X50 5G基带,采用其他型号5G基带的5G终端也支持NSA。可见,中国联通早期的5G网络将是NSA架构。

另一方面,中国联通也在积极推动SA(独立组网)5G产业发展。中国联通4月23日发布了“7+33+n”5G网络部署策略,其中“n”代表的是“在n个城市定制5G网中专网”,其目的是搭建各种行业应用场景,便于合作伙伴测试,并成立了“5G应用创新联盟”。4月28日,中国联通又在由浙江省政府主导的“5G+行动联合发布会”上发布8大5G行业应用,即5G+无人驾驶、5G+智慧医疗、5G+智慧环保、5G+智慧能源、5G+工业互联网、5G+智慧物流、5G+新媒体、5G+智慧港口。

这种5G发展策略,印证了全国政协委员、中国联通研究院院长张云勇在2019年全国“两会”期间接受媒体采访时的表述:中国联通在5G建网时第一步是NSA,然后逐渐SA。

中国移动的5G发展策略也很明晰。

中国移动副总裁李正茂在“2019 GTI国际产业峰会”上表示,中国移动2019年启动NSA 5G规模部署,同时加速推进SA 5G端到端产业成熟。2019上半年面世的第一批符合中国移动需求的5G预商用终端,分别来自中国移动(“先行者一号”5G CPE)、vivo、OPPO、中兴、小米、三星,其中5款5G预商用终端同样采用的是高通骁龙855处理器和X50 5G基带,采用其他型号5G基带的5G终端也支持NSA。可见,中国移动早期的5G网络将是NSA架构。

中国移动也同时在积极推动SA 5G产业发展。最近一个典型事件是,于4月28日在由浙江省政府主导的“5G+行动联合发布会”上宣布依托5G产业联盟等创新平台,面向智慧城市、工业制造、金融、交通、物流、医疗、教育、农业、媒体娱乐等重点垂直领域打造5G端到端解决方案。

而去年宣布“优先采用SA”的中国电信,在最近的公开说法中又多出一个重要的细节。

中国电信科技委主任韦乐平4月26日在“中国电信5G创新合作大会”上表示,基于4G核心网EPC的NSA是5G的初期选择,而基于5GC+NR的SA是5G网络的目标架构,采用NSA/SA双模基站将加速NSA到SA网络的平滑演进。

由此可见,中国电信早期的5G网络,将采用NSA/SA双模基站。笔者了解到,中国电信已经建成了以SA为主,SA/NSA混合组网的跨省跨域规模试验网,在北京、杭州、深圳、成都等17个城市开展了5G的创新示范试点,为5G规模发展积累经验。中国电信在4月26日的“5G创新合作大会”上发布10大须SA使能的5G应用,即5G+智慧警务、5G+智能交通、5G+智能生态、5G+智慧党建、5G+智慧医疗、5G+车联网、5G+媒体直播、5G+智慧教育、5G+智慧旅游、5G+智能制造。

由此,笔者分析,中国电信在5G发展策略上的重要细节变化是,虽然说是以SA为主,但部署NSA/SA双模基站,及早为将来的NSA向SA平滑演进进行战略储备。换个角度来看,如果中国电信早期不采用NSA/SA双模基站而坚持采用SA基站,就很可能在5G面向大众消费者的市场发展方面落后于中国联通与中国移动。

综上,三大运营商部署5G的初期皆有NSA架构,战略都是最终向SA演进,都是在5G商用的一开始就从应用、网络架构、产业链培育等方面为将来NSA向SA的平滑演进做充分准备。

中国移动、中国联通有可能采取“NSA→NSA/SA共存→SA”的演进策略,而中国电信有可能采取“NSA/SA共存→SA”的演进策略(但是如上一段最后一句的分析,其在本质上有可能等同于“NSA→NSA/SA共存→SA”)。

这种整体策略,笔者认为,既符合“加快5G商用步伐”的指导精神;也顺应“尽快5G规模建网”的大势所趋;更具有战略意义的是,可以确保我国“实现5G发展领先”的总体目标。

任何一代移动通信系统的建设,都是一个端到端的系统化工程。从5G应用、核心网、承载网、接入网的技术与产业进展及预期看来,关于5G架构,更为可行的路径正好就是上文分析的“从NSA过渡到SA”。

从应用上看

在面向垂直行业的业务方面,此前国内业界对于“5G+行业”应用的探索过于分散,截至目前,典型的5G行业应用屈指可数。

虽然“5G+行业”能够助力运营商开辟全新的市场空间和收入来源,但是也应该看到,“跨界融合”是一个艰巨的、长期的挑战,相关的“磨合”绝非一朝一夕能够完成,所以对于“5G+行业”要做好“持久战”的准备。这也意味着,想在不到一年的极短时间内通过培育典型5G行业应用(5G SA)来缓解运营商的5G SA建网投资压力,会面临很大的风险。

另一方面,Rel-16标准被推迟3个月,5G的全业务标准尚未完成,这使得5G后续的新业务发展具有一定的不确定性。另外,Rel-17、Rel-18还将陆续发布,产业规范存在未知发展,也会造成未来出现目前尚不能预见的5G新业务需求。而为了应对这种不确定性,笔者认为上策就是“产业变革,架构先行”,也即“采取确定的5G网络架构演进”,所以正如上文的分析,三大运营商有可能都形成了或者等同于形成了“NSA→NSA/SA共存→SA”的网络架构演进策略。

在这种网络架构的演进下,将来向SA网络的升级就将会很灵活——运营商可以按业务需求、分区域地进行SA升级。比如在将来适时根据业务需求优先在发达地区率先实现SA规模连续覆盖,而欠发达区域仍然保留NSA热点覆盖。又比如一个工厂需要SA网络满足其5G全业务需求,就仅针对该工厂升级SA网络。

这就体现了尽早启动培育典型“5G+行业”生态的重要性。所以我们可以从上文的分析看到,三大运营商都已经改变了策略——聚焦重点垂直领域、集中优势资源发力。

从核心网看

核心网可以说是整个移动通信系统的“大脑”,关涉运营商业务提供及服务稳定性,所以需要非常谨慎地对待。

在部署4G系统之初,核心网曾经成为“瓶颈”。比如,美国第一大移动通信运营商Verizon Wireless在启动4G商用服务后不久,发生了大规模断网事故,后来查实的原因是“IMS故障”;又如,中国移动的VoLTE业务计划曾经由于巨大的网络测试及互通工作量被多次延迟。

如果一开始就“一步到位”SA,则需要新建5G核心网(5GC),由于是新建,就需要事先完成大量互联互通等测试验证工作,并在实施时需要与4G现网进行网络、业务、计费、网管等融合,难度很大。如果由于5GC不成熟发生故障,由于客户不仅限于人,还涉及垂直行业(比如5G V2X),后果或不可想象。另外,由于SA初期的5G新空口网络覆盖不足,异制式的接入网切换容易使得“移动性”体验弱于NSA。

而采取“NSA→NSA/SA共存→SA”,既可以通过把EPC升级为“EPC+”来节省5G规模部署时间(大概半年至一年的时间),还可以为5GC的进一步成熟设置一段“缓冲期”。此外,也有越来越多的运营商启动或计划启动EPC云化改造,这有利于后续向5GC的“平滑”演进。

从承载网看

业界素有“5G商用,承载先行”的说法。承载网的建设进度,影响5G商用的进程。

如果一开始就“一步到位”SA,则需新建5G传输平面,难度较大。而NSA可对现网PTN进行升级扩容来实现承载网改造,实施难度小。采取“NSA→NSA/SA共存→SA”,既可保证5G快速商用目标的实现,还能为5G SA承载网产业的成熟以及网络建设赢得宝贵的时间。

从接入网看

5G微信公众平台(ID:angmobile)观察到,在NSA架构上,业界普遍选择Option 3x;在SA架构上,业界普遍选择Option 2。从无线网部署的复杂度而言,Option 3x的NSA与Option 2的SA相当,差异不大,比如实际的规划建网都需要考虑与现有低频网络互联互通。

但是,如果一开始就“一步到位”SA,由于5G频段相对较高,单站点覆盖范围小,初期进行连续覆盖建设成本高、难度大、建设周期长。比如配置4G邻区需要通过重选和切换进行5G与4G之间的互操作,业务连续性相对较差。

而NSA架构在现有的网络资源基础设施上整合新的5G网络,连续覆盖压力小,实施难度小(邻区参数配置少;通过采用双连接技术实现无缝切换,保证业务连续性性),而且网络升级所需投资门槛低,既有利于LTE投资的收回,又有利于早期5G网络的低成本、快速部署。这对于普遍面临5G组网投资成本压力的运营商们而言是很有吸引力的。

NSA无线网较SA无线网,在性能上占优势。以主流的NSA架构——Option3x为例,LTE基站与5G新空口基站双连接可显著提高用户下行峰值速率。以5G NR下行峰值1.4 Gbps为例,添加3CC CA的LTE峰值为900 Mbps,能整体提升超过60%的用户下行峰值。而且NSA能根据4G网络负载情况进行灵活的分流,避免造成现有4G网络拥塞。

另外,针对“NSA架构的5G接入网供应商选择的灵活度受影响”的问题,笔者观察到,已经有设备商推出了相应的解决方案。

其他方面

NSA与SA的物理层相同,差异在于高层协议。笔者观察到,主流设备商都已有“以软件升级满足NSA和SA同时使用”的解决方案。

当然,NSA向SA的升级也是有一定代价的,比如频繁升级,但是可以尽量降低由频繁升级带来的影响,避免多次升级,规避产业尚未清晰的架构选项,减少前景不明确的额外网络投资、减少不必要的网络变动。所以,运营商对于产业链发展的引导就显得很重要,目前产业普遍支持Option3x的NSA以及Option 2的SA,网络产品解决方案规划、芯片终端及其互联互通均支持这两个选项。