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5G全面覆盖至少还要5年

科普小知识2022-07-14 17:01:06
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在过渡阶段,5G的判断界限其实很模糊。“4G+”和“假5G”只是一个名字,它们都是技术进化过程中的合理产物。

5G在标准意义上的大规模商业应用不可能在一夜之间实现。5G覆盖将比3G和4G慢得多,全覆盖可能需要5到10年。

不久前,电信巨头AT&T宣布5G移动服务在美国12个城市正式开通。但是很快一些用户发现他们在手机上看到的5G标志实际上是“5G E”,并且“E”被特别缩小和模糊了。

除了给人一种“假”感觉的标志,“5G E”网络速度是一个大的低谷点。一些网民在社交网站Reddit的论坛上评论说,“5G E”下行传输速度为194.88兆位/秒,而上传速度更低,仅为17.08兆位/秒。其他相关调查显示,在AT&T自称拥有5G布局的城市,网络速度没有显著提高,但仍相当于4G速度。结果,许多网民抱怨AT&T在这次行动中缺乏诚意,制造了一个“假5G”。

让人们快乐的“5G E”的真相是什么?既然速度跟不上,为什么AT&T一定又肿又胖?国内用户有可能遇到“假5G”吗?

“假5G”采用非独立组网部署模式

“‘5Ge’是‘5g evolution’的缩写,这有点错误,因为它使用的部署方法确实是5g部署方法之一。”通信门户网站飞翔网络首席执行官向立刚告诉《每日科学》,5G目前有两种部署模式:非独立组织网络(NSA)和独立网络(SA)。

SA采用端到端5G网络架构,从终端、新的无线空中接口到核心网络都采用5G相关标准。NSA指的是基于双连接技术的长期演进和5G联合组网的方式,也称为长期演进和5G之间的紧密互通。当LTE系统采用双连接模式时,数据在核心网或PDCP层划分后,用户数据流通过多个基站同时传输给用户。

“5G E”实际上使用了NSA部署方法,特别是在4G核心网络中增加了一些基站,这实际上是4G网络的升级版本。

南京世界天基通信技术有限公司总裁郭也认为“5GE”不是假的5G这是国家安全局的部署方法。它是对原来的4G框架进行一些技术升级,以提高网络带宽,但没有物理替代。事实上,我们可以将其理解为4G+,即从4G到5G的过渡阶段。”郭对说道。

虽然4G基本设备仍在使用,但NSA也可以有5G的“高速、低延迟、大连接”特性,所以行业默认为5G。“虽然4G+的速度在标准意义上不如5G快,但仍高于4G,只是用户对5G的期望太高,无法满足5G的网络速度。”郭对解释道。

与美国国家安全局不同,南非使用真正的5G网络。“也就是说,核心网络、计费系统、管理系统和组织系统将会完全改变,与4G完全不同。”向立刚说道。

尽管它们都是5G部署方法,但与SA相比,NSA的应用场景有限。“我们知道,制定5G标准的全球组织3GPP,已经为5G定义了三种场景:eMBB(移动宽带增强)、mMTC(大规模机器通信)和uRLLC(超可靠、低延迟通信)。消极安全保证在后两种情况下的应用并不完美。”向立刚表示,但不可否认的是,基于美国国家安全局路线图的“5G E”是5G。

那么,AT&T是如何在用户不更换手机的情况下将其网络服务升级到5G的呢?

向立刚说:“通过无线CPE(一种接收无线信号的无线终端接入设备),用户可以使用4G终端享受5G网络。事实上,这是一项固定网络服务,相当于用无线网络取代fttp。”

基于成本选择更“经济”的方案

既然国安局在“战斗力”方面不如国安局强大,为什么AT&T不直接推出国安局呢?

SA是5G的最终目标部署方案,但它需要构建5G基站和核心网络。"对于运营商来说,建设成本是最重要的考虑因素."郭解释说,SA的部署意味着所有的架构都必须更新。然而,如果采用NSA网络,运营商可以利用现有4G网络快速部署5G,占据覆盖区域和热点,从而大大降低部署成本。

除了成本因素,技术也是一个问题。

5G之战已经开始。许多公司已经开始了5G网络测试,包括爱立信、诺基亚、三星等,其中华为最为引人注目。“华为目前是全球唯一一家完整的5G通信服务提供商。”郭表示,去年年底,在IMT-2020(5G)组织的中国5G技术研发测试第三阶段,华为率先完成了5G核心网络安全技术测试。

“美国不是5G网络建设的前沿。”郭告诉《每日科学》说,美国基本上不生产电信设备,但部署服务协议需要改进网络架构,如射频前端,(基带处理单元),通信云,以及一套完整的软件操作和维护程序。

“美国不愿意购买华为的5G服务,必须等到其合作伙伴的技术完善后,才能考虑SA布局。在此之前,AT&T只能在4G核心网络的基础上升级。”郭对说:

向立刚还表示,光缆覆盖率低也是美国选择优先部署国安局的原因。

“由于光缆的覆盖率不够高,美国大多数家庭还没有使用宽带。国家安全局可以通过无线消费电子设备将5G信号转换成无线信号。”向立刚解释说,国安局实际上扮演了宽带的角色。"美国国家安全局的低部署门槛和快速实施是美国的最佳选择."

由于中国大多数家庭都使用光纤接入网,因此不需要国家安全局。“但对于智能家庭、无人驾驶和其他需要更高网络服务的领域,需要独立的网络,因此直接启动服务协议更符合实际需求。”向立刚说道。

技术进化中的合理产品

虽然“假5G”招致了批评,但郭和向立刚都认为它是技术进化过程中的合理产品。

事实上,3G和4G部署经历了类似的过渡期。以当前主流的LTE为例。尽管它被宣传为4G无线标准,但还没有被3GPP批准。因此,严格来说,它不符合4G标准。只有升级后的高级演进技术才能满足国际电信联盟对4G的要求。

5G在标准意义上的大规模商业应用不可能在一夜之间实现。向立刚直言,“伪5G”、“伪5G”和“4G+”只是名字。在概念上纠缠它们是没有意义的,因为技术本身在不断发展。对此,郭表示赞同:“在过渡时期,5G和非5G的界限实际上非常模糊。”

那么,什么时候可以实现标准意义上的5G商业?

对于普通人来说,首先必须有一部支持5G的手机。"一年之内,基本上所有的新手机都能支持5G。"郭说,有了5G手机,仍然需要5G网络。“只有当‘5G’信号显示在手机上时,用户才能最直观地感受到5G。”

“目前,我国尚未颁发5G网络的官方许可证。然而,即使颁发了许可证,建设5G网络的投资也非常巨大,而且涉及到许多技术。运营商无法很快构建它。”向立刚表示,像3G和4G一样,5G应该在建设之初就进行试点。

根据全球移动设备提供商协会(GSA)的统计,截至2018年11月底,全球192家运营商进行了5G相关的演示、测试和实验,46个国家和地区的80家运营商宣布将在2019年至2022年间提供5G网络商业服务。

“尽管5G在国内外的部署速度正在加快,但还没有一种新的应用场景能够反映出对5G的强劲需求。只有在构建过程中,才能找到新的应用场景。”郭对直言不讳地说道。

此前,美国独立技术和市场研究公司Frest Research在一份报告中估计,企业客户和消费者在2025年之前不会看到50%的5G网络全球覆盖。国内一些专家也指出,由于5G深度覆盖的难度,最初的覆盖只能集中在5G。5G的覆盖速度将比3G和4G慢得多,全覆盖甚至可能需要5到10年。

5G需要巨大的资本投资,各领域的“杀手级”应用仍处于酝酿阶段。“真正的5G广告肯定会出现,但在一两年内是不可能的。”向立刚说道。