有許多面貌的5G蜂窩技術(shù)將于今年底開始分階段問世,美國電信業(yè)者AT&T德州奧斯汀(Austin)實驗室的一位經(jīng)理描述了實現(xiàn)5G的挑戰(zhàn)。
AT&T已經(jīng)宣布將在今年底推出3GPP Release 15版本的5G,一開始將利用所謂的“冰球”(hockey puck,編按:尺寸如同曲棍球/冰球的路由器)方案,為消費性與企業(yè)用裝置支持高速Wi-Fi,并以28GHz頻段鏈接至蜂巢式網(wǎng)絡(luò)。
“根據(jù)不同供應(yīng)商,(該路由器)可以使用400 MHz或800MHz頻道,我們也看到了相當可靠的Gb (gigabit)等級數(shù)據(jù)速率;”負責營運奧斯汀實驗室的AT&T無線電技術(shù)部門助理副總裁Dave Wolter表示,到目前為止,“我們有看到一些雨衰(rain fade)現(xiàn)象,但天氣因素并非人們所想象的那么重大,因為鏈路非常短──約100到300公尺──而最遠的鏈接仍可達到Gbps等級速率,在視線范圍內(nèi)甚至可以更高?!?/p>
目前該實驗室并沒有針對戶外使用加固的設(shè)備,因此信號通過窗口會有一些衰減。預(yù)期接下來的重大進展將是在2019年,5G技術(shù)將能支持手機與其他裝置的行動寬帶;為此AT&T實驗室正在奧斯汀的某個區(qū)域以廂型貨車搭載的設(shè)備進行測試,配置了4支天線。 AT&T才剛剛開始在有限區(qū)域內(nèi)進行波束成形測試;到目前為止該系統(tǒng)能在搭載貨車以25英哩時速行駛的狀況下,于視線范圍內(nèi)的基地臺之間處理28GHz頻率切換。因為采用的客戶端設(shè)備天線性能優(yōu)于預(yù)期手機實際上會采用的天線,客戶端裝置沒有發(fā)生過斷線,且都能達到1.5Gbps以上的數(shù)據(jù)傳輸速率。
WOLTERATTx500AT&T 奧斯汀測試實驗室負責人Dave Wolter
Wolter指出:“我們還沒有足夠的數(shù)據(jù)能判斷限制何在…我們希望能達到更高的速率,以及觀察該技術(shù)在樹木枝葉附近的運作情況;”雨滴與落葉會阻礙毫米波信號,因此需要以新的細節(jié)層級來規(guī)劃蜂窩網(wǎng)絡(luò)。好消息是,Wolter的團隊已經(jīng)找到能利用反射的方法,甚至在用戶與基地臺之間有棵樹也行。
不過該實驗室仍在解決其他問題;Wolter指出:“我們不能只假設(shè)6db的雜波(clutter)損失,因為來自建筑物或樹木枝葉角落的信號會迅速衰減…因此網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具需要重新檢驗…利用光束追蹤(ray tracing)或是其他方法來判斷我們是否會取得連結(jié)?!?/p>
次6GHz與低延遲技術(shù)
AT&T到目前為止只在次6GHz頻段(sub-6-GHz)──即主流手機產(chǎn)品預(yù)期會使用的頻段──進行了模擬;還不清楚政府主管機關(guān)是否會批準那些頻段,或者是有哪些所謂的公眾無線電頻段(citizen’s radio band)將會釋出。
在此同時,AT&T與其他業(yè)者正在準備LTE與5G動態(tài)共享頻譜的方法,這也是3GPP的工作項目之一。Wolter表示:“根據(jù)需求,我們不必得因為服務(wù)第一批用戶而中止某個LTE頻道的服務(wù)──如此將能為過渡時期帶來紓解;”他的團隊已經(jīng)為3GPP的5G標準貢獻超過330個提案,跨越Release 15、16與17。
諸如AT&T等電信營運商,正在等待標準與主管機關(guān)的規(guī)定,以厘清他們是否需要取得新頻段的執(zhí)照,或是重新利用舊頻段;而那些相關(guān)決策,使得Wolter的團隊擱置了次6GHz頻段的測試平臺設(shè)定?!癡erizon會在今年以預(yù)標準(pre-standard)設(shè)備提供固網(wǎng)無線服務(wù),”Wolter表示:“我們決定要以預(yù)標準設(shè)備進行試驗,但在布署服務(wù)之前會等待標準設(shè)備問世?!?/p>
此外AT&T協(xié)助了Release 16標準的開發(fā),以支持在基地臺不容易接取光纖網(wǎng)絡(luò)的地區(qū),利用5G做為骨干網(wǎng)絡(luò)?!拔覀円呀?jīng)與設(shè)備供應(yīng)商合作,看來可以盡快完成實作;”不過Wolter指出,還不清楚該種方案會在AT&T的網(wǎng)絡(luò)如何廣泛應(yīng)用。
5G也導(dǎo)入了低延遲功能,瞄準從家用VR頭戴顯示器,到啟動無線工廠以及遠程遙控機器手臂進行外科手術(shù)等一系列實時性服務(wù)。電信營運商對于利用該功能開拓新市場抱持高度希望,但他們?nèi)孕枰鉀Q標準與實作問題;“我們在這方面付出了很多,”Wolter指出:“我們不只需要降低5G無線電的延遲,還需要降低網(wǎng)絡(luò)本身的延遲?!?/p>