打通迈向5G之路

Kalyan Sundar Ixia

摘要：本文介绍了通往5G的标准演进及5G带来的益处。

关键词：5G；标准；频谱

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2018.1.005

就在不到10年前，无线运营商在推出4G/LTE时，曾引发过一场巨大的轰动。这场轰动指的不单单是用户下载速率和流媒体的播放速度，还有速度提升所带来的更为深远的意义。LTE为远程医疗、更先进的紧急救援、智能家居等多个技术领域带来了全新曙光。从某种程度上来说，今天我们已经亲身体会到了高速4G无线连接所带来的益处。

而5G技术的问世可谓是恰逢其时！物联网的发展催化了市场对有效连接、管理智能设备并将其与企业网络架构相集成的需求。但如何才能借助高速系统将各类分散的新设备真正整合在一起呢？答案就是5G。

从4G到5G的跨越将应用授权与未授权频段，它足以媲美、甚至超越我们当前许多有线连接方案。然而这种梦想尚未完全兑现，只有我们共同努力才能获得成功。

1 通往5G之路

作为迈向5G的关键一步，LTE-Advanced Pro标准现已尘埃落定。它包括3GPP Release 13（已于2016年公布）与Release 14（于2017年中期公布）。LTE-Advanced Pro要求将每个蜂窝单元或用户设备的吞吐率提高至3Gbps。相比要求将近lGbps吞吐率的LTE-Advanced标准，这无疑是一个相当大的提升。

但不同于有线网络，无线网络很难通过扩大无线信道来增加面向用户的数据吞吐率。这是因为无线网络需要在其获准运营的频段内以无线方式运行，而频段许可费通常高达数十亿美元。但是授权以及受管制频段的供应非常有限，因而即使在技术允许的情况下，这也限制了可用于“加粗”信道的资源。

另一方面，由于Wi-Fi受到的管制较少，可在未授权或不受管制的频段内以无线方式“免费”运行。因此对于谁能够访问该媒介的规则较少，相比须授权技术，可用的频段也更多。

但借助近期的创新技术，在未授权频段内运营LTE也日益可行。从LTE-U演化为如今的LAA和Multefire技术，在未授权频段内运营LTE的经验得到大幅提升，为运营商在他们授权频段之外增加/扩宽数据信道提供了不错的选择。

抓住这次LTE-A Pro的良机将能够充分利用未授权频段，实现3Gbps甚至更高的数据传输速度。它将补充授权频段，并将未授权频段有效地用于构建更宽的数据信道，从而将数据传输速度提升数倍以上。

此外，相对于LTE与Wi-Fi间互操作性并不可靠，LTE可在授权与未授权频段间随意切换，因而显著改善用户体验。

2017年底正式公布的5G规范提供了关于更高频段（毫米波频段）的详细信息，在这些频段内，我们也将拥有大量的授权与未授权频谱，同时也将展现出我们如何有效利用这些频段把用户数据传输速度提升至10 Gbps。届时，在未授权频段上使用LTE的载波聚合技术将会带我们踏上提高速率与改进用户体验之路。

2 新技术，新世界

以下介绍几个将从未授权频段的更大带宽中受益的用例。

设想一下，您与爱人希望通过AR（增强现实）来到法国巴黎，共度良宵，这将需要高速数据（8K视频）。但过不了多久，从您自己家里获得这种亲身体验的愿望就会梦想成真。

此外，无缝式无线体验也有望实现——例如在自己家中，一边观看现场足球比赛，一边BBQ（吃烧烤肉的野餐）可谓是一次完美的体验。而LTE可以通过某种媒介实现无缝连接，它既能基于授权频段在室外运行，也适用于室内未授权频段。

随着我们逐渐适应上述场景和速度持续提升，外科医生在数千里之外监督心脏移植手术也将在不久的未来成为现实。

3 懂行者，毋需多言

但是，简单的升级网络设施和新一代终端设备是无法实现上述优势的。事实上，如果企业与个人不了解5G的细节与风险，任何优势都将无从谈起。

鉴于黄金时期的5G确实能够实现多方位网络，容纳满足各种要求的设备。可以试想，在这种环境中维护众多可视性和网络控制将是一种怎样的场景，这势必会是一项艰巨的任务。由于各种网络不再以传统的方式来配置和部署新设备，测试与监测往往面临重重难关。而安全性方面也是如此，未授权频段非常类似于公共热点，实际上不受任何人真正控制，导致恶意黑客更加容易地劫持设备或窃听网络活动。

的确，5G的步伐不可阻挡。随着我们日益依赖软件和智能技术，它将在我们的日常生活中不可避免地成为必需品。正如宽帶之于DSL的意义，5G对于LTE也不言而喻。但我们是否已为此做好准备？