移動通信已經誕生50年,與3G、4G相比,5G無論是從網絡的建設、用戶的發(fā)展,都遠遠超過了以往的各代技術,從來沒有哪一代移動通信技術像5G這樣受到社會各界的關注。
在適度超前政策的引領下,我國也已經建成全球最大的規(guī)模的5G基礎設施,截至2021年11月份,已建成5G基站139.6萬個,全國所有地級市城區(qū)、超過97%的縣城城區(qū)和40%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)實現5G網絡覆蓋,在全球占比超70%,也是全球規(guī)模最大且技術最前進的5G獨立組網網絡。
面對2022年信息通信建設,日前工信部也明確了任務分工以及系統(tǒng)布局新型基礎設施建設的目標。預計到2022年底,我國5G基站將超過200萬個,5G的終端連接數將達到6億,并且, 隨著5G應用正在覆蓋產業(yè)諸多領域,5G賦能經濟社會數字化轉型的潛能也在不斷釋放。
可以預見,2022年5G的建網基站數仍將以60萬站為起點,以5G為代表的新型數字基礎設施也將從更深層面助力我國發(fā)展邁向新階段。面向2022,5G又將如何走?
標準凍結后的應用“疾走”
2020年12月,3GPP決定5G最新演進版本R17凍結時間進一步推遲半年,即2022年6月完成版本協(xié)議代碼凍結。
2020年由于新冠肺炎疫情的持續(xù)影響,全球的標準工程師只能通過郵件和電話會議的線上方式進行5G演進版本的制定工作。缺少了面對面的高效溝通,又加上時差等因素,標準制定的效率明顯降低。
而為了保證5G技術可以持續(xù)演進不斷提升競爭力,同時提振全球產業(yè)信心,3GPP在2020年年初確定了保證5G第一個演進版本R16如期交付的目標,并將全部資源投入到了R16版本的開發(fā)之中,從而進一步延誤了本應2020年年初就啟動的R17制定工作。
目前,5G技術標準已經發(fā)布了R15和R16兩個版本,面向ITU提出的5G能力三角(eMBB、URLLC、mMTC)已經穩(wěn)固地構建完成,而R17標準除了對R15、R16特定技術進行進一步增強外,其主要目標是將大連接低功耗海量機器類通信作為5G場景的增強方向,其涵蓋多天線技術增強,高精度定位,覆蓋增強,極高頻段通信,小數據包傳輸,組播廣播,終端節(jié)能,雙鏈接增強,最小化路測,多卡操作等通用技術的增強。
由此可見,R17版本的推出將更充分的利用5G頻譜資源,賦能更多全新服務,屆時5G行業(yè)賦能的能力將進一步得到凸顯,5G產業(yè)規(guī)模將延續(xù)高速增長態(tài)勢。
聚焦我國,近年來,5G產業(yè)規(guī)模受5G基站建設力度不斷加大的影響而持續(xù)走高。2021年7月,工業(yè)和信息化部等十部門印發(fā)的《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》更是為5G應用推廣指明了方向,可以預見,2022年,5G產業(yè)發(fā)展將更加面向經濟社會數字化轉型的實際需求,5G技術融合、產業(yè)融合、數據融合、標準融合將不斷加快,5G新產品、新業(yè)態(tài)、新模式將不斷涌現,在更多的領域,更深的范圍實現多點開花。
場景需求下的精準覆蓋
當前,5G的演進正在改變社會,加速經濟發(fā)展,為垂直領域創(chuàng)造新的機會,改善全球生活。無論是To C還是To B市場,5G雖然只是提供了一個最基礎的連接,但卻扮演著數字化轉型的堅實底座,因此,5G唯有不斷充實網絡能力滿足行業(yè)需求,深化5G與行業(yè)融合,才能推動消費互聯(lián)網到產業(yè)互聯(lián)網的升級。
《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》曾提出到2023年每萬人擁有5G基站數將超過18個的目標,按現有人口基數測算,到2023年全國至少需新建124萬個基站,由此判斷,2022年5G基站建設仍會是我國5G產業(yè)發(fā)展的重點工作之一,而與此前兩年5G覆蓋初期的“大干快上”不同,2022年5G網絡的建設重點也將毫米波與700MHz在兩大頻率得到細分,前者可以有效的針對特殊場景的網絡需求給予支撐,后者則是能以低廉的成本快速實現5G網絡的大范圍覆蓋。
頻譜資源是移動通信產業(yè)發(fā)展的核心資源。5G頻譜分為FR1和FR2,FR1的頻率范圍是450MHz到6GHz,也叫Sub-6G(低于6 GHz);FR2的頻率范圍是24GHz到52GHz,這段頻譜的電磁波波長大部分都是毫米級別的,因此也叫毫米波。
與FR1相比,毫米波的優(yōu)點是超大帶寬,頻譜干凈,干擾較小,作為5G后續(xù)的擴展頻率,其中,5G高達20Gbps的峰值速率也是基于FR2的超大帶寬。
GSMA曾指出,盡管毫米波的距離較短,設備成本較高,但是憑借高吞吐量和高容量,運營商可以通過毫米波實現有針對性的、具有成本效益的5G網絡部署。
而對于700Mhz組網建設,不同于城市的5G頻段,鄉(xiāng)鎮(zhèn)采用700MHz組網,可使用較少的基站數量達到信號全覆蓋,單站最遠覆蓋距離達3公里,連片覆蓋優(yōu)化后下行速率超200Mbps,上行速率超100Mbps。同時,鄉(xiāng)鎮(zhèn)5G網絡通過700MHz網絡與2.6GHz網絡雙頻混合組網,在覆蓋與容量上互補,將為數字鄉(xiāng)村建設和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施提供有力的通信支持。
需要指出的是,5G新業(yè)務(VR/AR、車聯(lián)網、自動駕駛等)對網絡體驗也提出了更高的要求,如超高流量密度、超高數據連接密度和廣覆蓋,導致現有5G網絡容量不夠、覆蓋不足等問題,僅依靠5G宏基站,已無法實現有效覆蓋和充分使用。
相比之下,5G小基站具備精準補充覆蓋的優(yōu)勢,也是最有效的頻率重用擴容方式,5G網絡對小基站的需求日愈迫切,需要通過大規(guī)模部署小基站,采取“宏小結合”的方式解決5G網絡覆蓋和容量擴展等一系列問題,5G小基站將在5G密集異構網絡中起到越來越重要的作用。
此外,作為帶動5G產業(yè)發(fā)展的一股新興力量,5G專網具有信息安全性高、網絡專有性強、傳輸可靠性好的特點,很好地彌補了傳統(tǒng)專網帶寬低、時延長、安全性相對較差的弊端,2022年,各地對5G專網建設的熱情將會日益高漲,5G專網體量將逐漸增大。
布局5.5G:打造高質量未來網絡
蜂窩移動通信技每十年演進一代,每次演進都伴隨著頻譜帶寬的跨越式增長。2010年國際電聯(lián)定義了5G需要滿足3個目標,即eMBB、mMTC、URLLC,5G雖已商用兩年有余,但是5G目前主要滿足了eMBB的場景訴求,未來十年,5G技術將不斷演進,逐步邁向“5.5G”。
據了解,5.5G需要在頻譜重構、上行增強、全場景物聯(lián)、通感融合、L4自動駕駛網絡、綠色低碳等6個方向上持續(xù)創(chuàng)新,達成能力提升,構建網絡新能力。
在“碳達峰、碳中和”背景下,綠色節(jié)能已成為5G產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經之路。5G產業(yè)綠色發(fā)展主要側重在5G基站節(jié)能降耗和5G應用能源效率提升兩個方面,現階段5G基站節(jié)能降耗是5G產業(yè)綠色發(fā)展的主要著力點。與此同時,中國正著重開展對載波聚合與多連接技術增強、網絡節(jié)能技術、移動性與覆蓋性能增強等關鍵技術的研究,以提升5G系統(tǒng)部署靈活性和效率。
5.5G是產業(yè)愿景,也是對5G場景的增強和擴展。而為了實現5.5G產業(yè)愿景,5G在網絡能力上需要持續(xù)增強,包括上下行體驗速率、高精度定位和聯(lián)接密度等能力,同時為了滿足更多樣、更復雜的場景需求,網絡還需要增加感知等新能力。
產業(yè)構建是一個不斷發(fā)展和不斷完善的過程。可以預見,2022年將是全面啟動5.5G產業(yè)構建的一年。完善的5G網絡部署將加速推動一批成熟的、有商業(yè)價值的應用解決方案落地,而這些高價值的解決方案也將通過需求的持續(xù)深化不斷優(yōu)化5G網絡建設,共同促進5G網絡向上發(fā)展。
來源:通信產業(yè)網