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5G两项关键标准即于今年6月确定 为“边缘云”铺路

3GPP预计在今年6月完成两项重要标准——低延迟和网络切片规格,进一步为全球营运商计划打造的分布式无线网络——“边缘云”(edge cloud)铺路。

3GPP预计在今年6月完成两项重要标准,共同构筑5G移动网络发展的下一大步。这两项标准——低延迟和网络切片(network slicing)规格,将为全球几家大型营运商计划打造的分布式无线网络铺路。

超高可靠度和低延迟通讯(URLLC)规格将在用户装置和基站之间实现低至1毫秒(ms)的往返延迟时间,相较之下,目前的延迟约有几十毫秒。下一代(NGC)的核心标准为能够共享营运商底层硬件的虚拟服务组合开启了大门。

业界观察人士预计,3GPP将在6月中旬的期限前完成第15版(Release 15)规格。然而,真正付诸实施及其Release 16等后续工作将会是一个多年的发展过程。

目前的蜂窝网络通常需要在大型营运商维护的大量中央机房(CO)地点之一进行处理。这两项新规格将使使得营运商能够打造数百个较小的分布式节点,以支持仍在定义中的新、旧与反应速度更快的服务组合。

“至今,每个人都在透过数据速率获利。”高通(Qualcomm)研发部门工程副总裁John Smee说:“5G的挑战就在于如何以新服务从更低延迟中获利。”

“边缘云”(edge cloud)有各种大小,从小至橱柜到大型仓库般的尺寸都有,其中包含服务器、储存设备与蜂窝基站。例如,AT&T已于去年11月发表其边缘云计划。

诺基亚(Nokia)首席技术官Mike Murphy说:“全球营运商正处于不同的发展阶段,从‘尚未考虑’、‘完成各种决策’到‘踏上执行之路’都有......我预计今年起将陆续打造出成百甚至上千个边缘云。”

Dell'Oro Group的市场观察家并不同意这样的看法。Dell'Oro Group资深分析师Stefan Pongratz表示:“我们认为,增强型移动宽带用例将驱动未来五年所有5G投资的99%,这意味着在短期内,低延迟用例还不会是显著的资本支出驱动因素。”

Smee说,对于营运商而言,这种转变需要业界对于仍在定义中的新服务抱持信心,并寻找合作伙伴以使其发挥作用。

成本的决定日趋重要。Murphy说:“对于CTO来说,如何重组网络是重大的决定;他们是否对于URLLC有信心——打造这些网络需要几年的时间,但如果你放弃而你的竞争对手打造了,你很可能会被抛在后面。”

技术问题较小,但也有其重要性。例如,网络切片需要使用ID来定义和保护服务,并透过最佳路径对其进行路由。除了新的3GPP标准,边缘云还需要在软件定义网络(SDN)和ETSI的网络功能虚拟化(NFV)规格上实施多年的工作。

Murphy说:“这是相对复杂的,因为端到端都必须调整无线电、运输和核心网络,并协调所有需求以保持简单性。由于存在这种复杂度,在实施时更花时间。”

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低延迟和网络切片规格贯穿3GPP三个核心部门的任务(来源:Qualcomm)

寻找低延迟服务

营运商正试图找出哪些低延迟服务能成功地商用化,以及如何映像至现有的频谱。

例如,中国的营运商对位于2.4~3.5GHz移动宽带网络且提供广泛覆盖范围的服务最感兴趣。 Smee表示,他们希望推动5G中任何可能成功的服务,例如部份由广泛LTE支持的共乘服务。

德国营运商则将5G视为在3.4~3.8GHz频段实现高度自动化无线工厂的重要推手。高通将在全球行动通讯大会(MWC)展示使用工业ProfiNet协议的5G无线以太网络(Ethernet)链路,该协议可望以低于毫秒的延迟实现厂房的无线链路。

而在美国,这种中间频段相对较少,但毫米波(mmWave)频率已可使用。他们将用于推出住宅因特网接取服务,以挑战有线电视营运商。其他业者则将探索600~700MHz频段,以低数据速率为物联网(IoT)提供广范的覆盖范围。

其他被考虑的可能应用还包括边缘云,特别是支持基于远程GPU的扩增实境(AR)或虚拟现实(VR)服务。AT&T首次测试的边缘云计划目标是在加州Palo Alto提供AR/VR服务。

Dell'Oro Group的Pongratz表示:“我们预计营运商将逐渐投资于其网络,以确保在AR/VR成为主流技术时做好准备。没有人真正知道除了视频游戏之外,新的低延迟IoT用例何时会被大量采用。”

今年6月发布的URLLC规格将有助于奠定基础。3GPP将在该基础上建立一套更全面的功能和优化,落实于2019年即将发布的Release 16标准。

无论这些新的服务情况如何,目前的4G网络在容量和数据速率方面都将在2024年达到极限,也就是Murphy所谓的LTE耗尽现象。

“今年的峰值数据速率将达到1.2Gbits/s,而我们也看到一条使用共享、未授权的5GHz和3.5GHz频谱的发展路径,它能够达到2Gbits/s。”但他指出要超越这一点非常困难,我们真的需要5G。

在容量方面,采用大规模MIMO天线的5G承诺在未来几年提高到较LTE更高2至3倍的速率。另外,5G能提供比LTE更高50%的频谱效率,并降低提供服务的成本。

当T-Mobile提供美国用户约$1.40/GByte的成本,而其竞争对手Verizon则为$5/GByte时,这一效率增益别具策略意义。Murphy说:“我认为解决这个问题的唯一方法就是前进到下一代。”

编译:Susan Hong

本文由Aspencore旗下ESM姐妹媒体《电子工程专辑》授权编译自EE Times,谢绝转载。

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