3GPP预计在今年6月完成两项重要标准，共同构筑5G行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地台之间实现低至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。
目前的蜂巢式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、储存设备与蜂巢式基地台。例如，AT&T已于去年11月发表其边缘云计划。
诺基亚(Nokia)技术长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，增强型行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。」
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）
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行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讯游戏之外，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。」
（本文授权编译自EDN姐妹网站EETimes，原文5G Dials in Low Latency, Slicing ，Susan Hong编译）
最前沿的电子设计资讯
