三个“首个5G里程碑”背后:2.6GHz产业成熟度获公众认可

2019年04月17日

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上周六,魔都5G在朋友圈被刷屏。 在上汽国际赛事期间,基于2.6GHz首个5G宏微立体规模覆盖实验网,vivo进行了NEX S 5G版手机的首次公开路测,5G手机在预商用场景下体验面向公众展开,表明2.6GHz端到端5G的商用进程又近一步。 这是vivo 5G第三次向公众展示5G。2018年11月,vivo对外展示了5G网络环境下的空口连接。2019年1月发布了vivo首款5G手机APEX 2019。彼时,网友关注的是位于手机旁边用于散热的小风扇。 五个月后,同样是基于骁龙855+X50平台,公众可体验5G手机之间的微信视频通话、高清视频浏览/直播、网络游戏等应用。基于不同的5G业务体验,多位业内人士均感受到NEX S全无发烫迹象。

在2.6GHz 5G网络环境下,笔者现场通过vivo手机一次性拨通了笔者自用机(4G网络)的语音通话,其接续时延及语音质量与当前中国移动4G网络下拨打VoLTE相当,在语音通话中切换进行了数分钟视频通话。 此外,当现场5G网络“不给力”时,NEX S在5G与4G/2G之间可实现快速切换。未来,当5G SA部署后,支持SA的终端在5G/4G/2G的切换速度将达到“无感知”级别。 从现场多个业务体验结果看,5G终端距离商用水准近在咫尺。 2019年1月,在上海移动外场环境下,vivo 通过5G手机APEX 2019完成与诺基亚贝尔的异厂商基于2.6GHz频段空口的5G通信。通过1月开启的联调,到如今正在进行的上百个测试例,将使得vivo 5G手机在多场景体验、协议优化等方面更加完善。 vivo预计,将在2019年中发布首款5G商用手机。 值得一提的是,此次5G体验,NEX S稳定性、可靠性并不输于网络侧表现, 终端侧成熟度实现与系统设备同步,而上海移动外场测试只是众多5G外场的一个缩影。一般情况下,面向商用的终端成熟度往往落后于网络发展大概半年时间。 以往,国内通信产业的重心是推动3.5GHz产业链成熟,而在2.6GHz这一全球非主流的5G频段上,移动通信产业发展现状首次被改写。

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从去年6月打通全球首个5G独立组网系统全息视频通话,到今年完成首个5G火车站、首个5G智慧赛车场,再到首次改写移动通信产业发展现状,为什么上海一直能够成为引领5G发展的风向标? 原因在于上海市推进新一代信息基础设施建设的三年行动计划(2018-2020年),对5G实施了先试先行的策略。 在“上海连接”增速行动中,三年规划提及,开展外场技术试验,稳步推进试商用,规模部署1万个5G基站,率先在国内开展商用。推动典型引路,在中国国际进口博览会、世界人工智能大会等区域建设5G试验区,使上海成为5G创新应用的主要策源地。

在“上海计算”增效行动中,面向5G网络演进,打破行政区划和主体边界,推动既有电信设施改造,加快形成共建共享、规模适度、服务快准、响应及时、主体多元的边缘计算节点布局,建设30个集内容、网络、存储、计算为一体的边缘计算资源池节点,全面支撑5G商用及应用部署。 在深化集约建设中,规划还指出,“促进存量与增量网络资源的互通和共建,推动全市信息管线、铁塔基站、室内分布系统等基础资源的开放和共享,满足多运营主体同城发展的需求,减少重复建设,有效提高公共资源利用效率。” 近期,全球5G商用加速。美国、韩国、瑞士等力度空前支持该国5G发展,美国2750亿美元投资5G;韩国5G网络 2022年之前投资30万亿韩元,当前5G基站数突破85000个;商用5G的瑞士,将在2019年底前实现全国5G网络的覆盖…… 今年以来,我国5G商用进程也在不断提速。年初,工信部部长苗圩表示,将在若干个城市发放5G临时牌照。不到两个月后,在博鳌亚洲论坛上,苗圩表示,根据终端成熟的情况,可能在今年某个时点上发放5G牌照。

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目前,vivo通过与三大运营商及其合作伙伴进行5G外场测试,在正常测试中,5G手机的峰值速率为800+Mbps,而在vivo 5G实验室环境下测试速度达1.5Gbps。vivo认为,这一速度依然未达到5G手机的上限,随着5G网络的不断成熟,速率还将一步提升。 vivo 5G研发总监秦飞认为,5G需要考虑实际场景的体验,这些数字并不代表消费者最后能够体验到的速率,一旦一个小区里有很多在网用户,周边小区的互相干扰,会综合影响上网速率。其实,“消费者能够真实体验到的速率才是最重要的。”

vivo与杭州移动外场测试的5G网络速率

5G网络建设是一个循序渐进过程,秦飞认为,5G商用初期,4G兜底不会影响大多数用户的正常使用。对于中国移动2.6GHz而言,5G基站支持Massive MIMO,天线数量比4G还要多,更高的波束赋形增益使得2.6GHz 5G网络理论覆盖可以比该频段下的4G更好。 此前,中国移动公布了5G+计划,其中之一便是5G和4G长期并存、协同发展,满足用户数据业务和话音业务需求。截至2018年底,中国移动4G基站达到241万个。 当前,vivo正在参与包括在上海、杭州等多家运营商相关5G的各种联调测试。接下来,vivo还将参与三大运营商组织的友好用户测试,加速5G手机和网络的适配。 面向商用,vivo已立项开展5G商用版手机的研发,“年中发布的第一款5G商用手机价格不会太贵”,预计2021年~2022年5G网络形成较为完善的覆盖后,5G终端销售规模提升将使得成本快速下降。

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vivo埋头种因务实的企业发展理念,也贯穿于5G从预研、研发到产品商用等环节。 5G预研需要站得高、看得更远。早在2016年,vivo便前瞻布局,成立5G研发中心,全面参与5G核心技术与标准化研究,以及对未来新场景或者是潜在的新技术探索。vivo已经向3GPP标准化组织提交超过2200篇技术提案,并展开5G后续增强版本以及6G的研究。 尽管,当前5G手机耗电相较于4G耗电已经不是过去数量级的差距,而是百分比的差距。从硬件角度和基本体验角度看,5G手机虽然接近于商用水准,但“在Rel-15版本中,5G终端省电仍然存在大量可优化的空间,vivo等公司已向3GPP提出了在Rel-16版本中增加对省电方向的研究。” 秦飞认为,eMMB场景应用只有树立成功的样板,才能在5G后续应用于不同场景(uRLLC或mMTC)时形成口碑效应,为垂直行业树立起选择5G连接、信任5G的信心。 随着对4G 4*4 MIMO以及Sub 6G NR 4*4 MIMO的需求满足,5G手机天线数量、射频器件急剧增加,PCB布板比4G时代更复杂,如何保证5G手机性能、体验的同时,又保证续航,成为5G初期推动存量换机的关键。

目前,5G手机包含4G+5G+蓝牙+WiFi共8根天线。当前,基于855+X50架构,按照传统布板方案,将多占用电池20%~30%空间体积,这势必会影响5G手机用户续航体验。因此,vivo在包括APEX、NEX等5G手机中创新采用了3D复式堆叠技术,布板方案从2维扩展到3维,留出更多的空间给电池,以保证5G手机具备4G手机等同的续航能力。同时,vivo在PCB堆叠中考虑了电磁兼容、泄漏的情况,保证不产生信号畸变。 “天线排布需要结合5G应用场景及用户行为习惯”,天线在手机上的每一个断面大小、尺寸、材质需要软件仿真和实际测试,如何保证5G手机在弱场环境或者相同的天线面积条件下,更好地辐射功率以及接收灵敏度?同时,射频系统的性能决定了手机可以支持的通信制式、接收信号强度、发射功率、通话稳定性等重要性能指标,直接影响用户体验。 未来,5G手机随着器件集成度的提升,功耗、体积各方面将进一步得到改善。“大家对5G的要求和指标期待很高”,我们要尊重产业和市场发展规律,5G手机不仅追求快,还是要把它做好,“要花心思和功夫来打磨好5G手机”。

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5G不仅仅是通信技术的革新换代,对各个行业也带来翻天覆地的变化。秦飞认为,5G最直观的体现在几大赋能: (1)速度赋能 5G峰值速率/用户体验速率均得到提升,在网络效率方面,5G基站支持Massive MIMO(大规模天线),对多用户数据使用量的良好满足。随着MEC的部署,5G速度的赋能会引发内容的变化,支持超高清视频(4K/8K),同时,满足AR、VR的未来发展。 “4G时代的业务支持与5G时代的业务满足是两回事”,如何确保小区内多用户对于超高清视频、游戏等端到端内容应用的体验,是5G能够提供的速率赋能。 (2)连接赋能 5G到来之后,终端呈现多形态发展,比如VR成为随身携带的电影院,AR眼镜应用于智慧工厂的协作……5G时代,以手机为中心的周边设备也会增加,5G连接将让万物互联变得低功耗、高效、低成本。 4G标准没有为手表等可穿戴设备,提供专门的协议或者应用优化,导致一天一充,对于用户是一个很大的痛点,目前,vivo正在展开5G支持更多轻量级设备或者低成本/低功耗的设备预研,包括毫米波之于D2D,是否能够释放手机的5G能力,以提高可穿戴设备的在线率等等。因此,在vivo在NEX 尝试毫米波方向上的研究探索,成为不可预知的悬念。 (3)场景赋能 对于vivo这家聚焦于终端的公司而言,手机是管道,连接的是人与各种服务。其中,服务包括最传统的电话、短信、社交、信息获取,提供工作、吃穿住行的各种服务。 手机作为连接人和服务的管道,背后有运营商的网络、AI能力等等支撑。5G到来之后,管道将被撑得更粗,手机在未来生活中占据的地位更加重要。结合AI+手机直接连接配合使用的终端会更多,“未来5G智慧手机会让人们和周围众多的场景产生互联,提供更多意想不到的5G服务”。 显然,秦飞所指的场景赋能,正在vivo手机的Jovi智能语音助手上得到实现,从智慧感知到智慧控制,最终提供智慧服务。 (4)流量赋能 随着4G资费下调与大流量的使用,不仅仅是微信,包括抖音等也成为社交方式之一,然而抖音的普及让运营商的4G网络变得拥塞不堪。 5G时代,网络容量得到提升,不限量套餐高速部分的限额也将大幅提升,能够让未来的游戏不用预装,云游戏、云VR将创新5G云端一体化的业务体验。 此外,秦飞也提到时延赋能这一理念。 5G网络将基于低时延构建服务体验的升级。相较于4G,5G应用与网络解耦,算力下沉,MEC+网络切片将使得5G能够从端到端满足于各个行业的QoS,最终时延的降低将产生新的商业模式和用户体验。 4G时代,流量经营成为运营商营收的手段之一,5G时代,当流量趋向不限量时,基于价值多维度、多量纲构建商业模式是行之有效的手段。 秦飞认为,vivo虽然不去做最终应用,但是要深刻地理解5G能够带来哪些技术上的变化。“这些技术上的变化将带来各行各业自身业务逻辑的变化”,管道撑粗的同时,5G生态圈也在发生变化,“有些行业是否需要5G,如何让行业信任5G才是关键”。初期定义、商用4G的时候,谁曾想到今天的共享经济、美团、滴滴等等发展,只有当5G网络部署、能力起来之后,各行各业令人兴奋的应用才会如春笋般长出来,“5G能干出什么更有意思的或者原来做不到的、创新性的东西”,这个阶段值得期待。(来源:comobs )

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