打通邁向5G之路

Kalyan Sundar Ixia

摘要：本文介紹了通往5G的標準演進及5G帶來的益處。

關鍵詞：5G；標準；頻譜

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2018.1.005

就在不到10年前，無線運營商在推出4G/LTE時，曾引發過一場巨大的轟動。這場轟動指的不單單是用戶下載速率和流媒體的播放速度，還有速度提升所帶來的更為深遠的意義。LTE為遠程醫療、更先進的緊急救援、智能家居等多個技術領域帶來了全新曙光。從某種程度上來說，今天我們已經親身體會到了高速4G無線連接所帶來的益處。

而5G技術的問世可謂是恰逢其時！物聯網的發展催化了市場對有效連接、管理智能設備并將其與企業網絡架構相集成的需求。但如何才能借助高速系統將各類分散的新設備真正整合在一起呢？答案就是5G。

從4G到5G的跨越將應用授權與未授權頻段，它足以媲美、甚至超越我們當前許多有線連接方案。然而這種夢想尚未完全兌現，只有我們共同努力才能獲得成功。

1 通往5G之路

作為邁向5G的關鍵一步，LTE-Advanced Pro標準現已塵埃落定。它包括3GPP Release 13（已于2016年公布）與Release 14（于2017年中期公布）。LTE-Advanced Pro要求將每個蜂窩單元或用戶設備的吞吐率提高至3Gbps。相比要求將近lGbps吞吐率的LTE-Advanced標準，這無疑是一個相當大的提升。

但不同于有線網絡，無線網絡很難通過擴大無線信道來增加面向用戶的數據吞吐率。這是因為無線網絡需要在其獲準運營的頻段內以無線方式運行，而頻段許可費通常高達數十億美元。但是授權以及受管制頻段的供應非常有限，因而即使在技術允許的情況下，這也限制了可用于“加粗”信道的資源。

另一方面，由于Wi-Fi受到的管制較少，可在未授權或不受管制的頻段內以無線方式“免費”運行。因此對于誰能夠訪問該媒介的規則較少，相比須授權技術，可用的頻段也更多。

但借助近期的創新技術，在未授權頻段內運營LTE也日益可行。從LTE-U演化為如今的LAA和Multefire技術，在未授權頻段內運營LTE的經驗得到大幅提升，為運營商在他們授權頻段之外增加/擴寬數據信道提供了不錯的選擇。

抓住這次LTE-A Pro的良機將能夠充分利用未授權頻段，實現3Gbps甚至更高的數據傳輸速度。它將補充授權頻段，并將未授權頻段有效地用于構建更寬的數據信道，從而將數據傳輸速度提升數倍以上。

此外，相對于LTE與Wi-Fi間互操作性并不可靠，LTE可在授權與未授權頻段間隨意切換，因而顯著改善用戶體驗。

2017年底正式公布的5G規范提供了關于更高頻段（毫米波頻段）的詳細信息，在這些頻段內，我們也將擁有大量的授權與未授權頻譜，同時也將展現出我們如何有效利用這些頻段把用戶數據傳輸速度提升至10 Gbps。屆時，在未授權頻段上使用LTE的載波聚合技術將會帶我們踏上提高速率與改進用戶體驗之路。

2 新技術，新世界

以下介紹幾個將從未授權頻段的更大帶寬中受益的用例。

設想一下，您與愛人希望通過AR（增強現實）來到法國巴黎，共度良宵，這將需要高速數據（8K視頻）。但過不了多久，從您自己家里獲得這種親身體驗的愿望就會夢想成真。

此外，無縫式無線體驗也有望實現——例如在自己家中，一邊觀看現場足球比賽，一邊BBQ（吃燒烤肉的野餐）可謂是一次完美的體驗。而LTE可以通過某種媒介實現無縫連接，它既能基于授權頻段在室外運行，也適用于室內未授權頻段。

隨著我們逐漸適應上述場景和速度持續提升，外科醫生在數千里之外監督心臟移植手術也將在不久的未來成為現實。

3 懂行者，毋需多言

但是，簡單的升級網絡設施和新一代終端設備是無法實現上述優勢的。事實上，如果企業與個人不了解5G的細節與風險，任何優勢都將無從談起。

鑒于黃金時期的5G確實能夠實現多方位網絡，容納滿足各種要求的設備。可以試想，在這種環境中維護眾多可視性和網絡控制將是一種怎樣的場景，這勢必會是一項艱巨的任務。由于各種網絡不再以傳統的方式來配置和部署新設備，測試與監測往往面臨重重難關。而安全性方面也是如此，未授權頻段非常類似于公共熱點，實際上不受任何人真正控制，導致惡意黑客更加容易地劫持設備或竊聽網絡活動。

的確，5G的步伐不可阻擋。隨著我們日益依賴軟件和智能技術，它將在我們的日常生活中不可避免地成為必需品。正如寬帶之于DSL的意義，5G對于LTE也不言而喻。但我們是否已為此做好準備？