面对当今5G的问题和挑战
近年来，5G的采用被视为一场竞赛，最早的采用者被视为“赢家”——拥有最大的商业机会，并有第一次机会向客户销售新技术。但一系列5G问题和挑战导致部署的结果与预期有所不同。
比起一场决绝地朝着终点线前进的马拉松，它更像是一块一块拼凑起来的拼图。尽管这个谜题还没有完成，但你可以开始想象，当这些碎片拼在一起时，最终的5G画面会是什么样子。
毫无疑问，5G技术在过去两年已经成熟。手机服务提供商在2020年年中开始发布首批支持5g的智能手机，未来还会发布更多。大规模多输入多输出(mMIMO)和毫米波(mmWave)等无线基础设施技术的开发和部署取得了良好进展，这两项技术都有助于提高5G的速度。谷歌和亚马逊网络服务等创新的超大规模服务甚至已经开始托管自己的5G虚拟网络功能。
除了技术进步，商业和商业格局也在扩大。新的进入者正在出现。现有的参与者——从蜂窝服务提供商(csp)、云网络开发商和基础设施供应商，到天线、芯片组和模块制造商——都在以新的、有趣的方式进行互动。客户、供应商和合作者之间的关系一直在发展。
5G的前景依然存在:更高的数据速率、关键任务连接以及对大规模物联网(IoT)的支持。企业正在思考5G的价值主张——它在其中扮演的角色4.0行业还有好处互联设备、数据、自动化和人工智能．
然而，实际应用仍处于早期阶段。虽然5G在全球范围内的部署正在顺利进行，但它还没有像4G那样对我们的日常生活产生影响。捷普公司和SIS国际研究公司在2021年秋季对193名电信利益相关者进行了一项关于5G部署相关挑战和机遇的调查，只有14%的受访者表示，他们认为5G的使用已经成为主流。近三分之二(64%)的人认为还需要一到三年的时间，而19%的人认为5G的广泛采用还需要三到五年。
在5G技术开发、部署5G的频谱和支持5G的网络方面都有大量投资。然而，我们还没有看到4G带来的热情和经济繁荣。为什么呢?
让我们来探索一下技术和生态系统在过去几年里是如何演变的，以及我们如何克服在建设5G时代中面临的新挑战。
5G“三角”在多样性和复杂性方面有所增长
随着5G基础技术的不断发展，人们也逐渐认识到5G的复杂性。早期的能力图表显示了著名的三角形强调了5G的三个主要优点——更快的速度、更低的延迟以及一次承载更多物联网连接的能力。
图片来源:高通公司
随着5G标准的发展，更多的功能被定义和添加，现在需要一个11轴的蜘蛛图来直观地总结功能。与4G相比，5G在以下方面有显著改进:
- 增强的移动宽带
- 极端数据速率(多gbps峰值速率;100+ Mbps用户体验速率)
- 极限容量(每公里10 Tbps)2)以便在小范围内处理更多的设备
- 深度感知(机器学习的发现和优化)
- 关键任务控制
- 超低延迟(延迟时间低至1毫秒)
- 超高可靠性(105每1毫秒)
- 强大的安全性(对医疗保健、政府和金融机构尤其重要)
- 极高的用户移动性(为移动速度达500公里/小时或310英里/小时的设备/车辆保持连接)
- 大规模物联网
- 超低能耗连接，帮助物联网设备提供10年以上的电池寿命
- 超高密度(每公里100万个节点)2)这样更多的设备可以同时连接
- 超低复杂度(每秒10s比特)
- 深度报道
显然，5G规范在丰富程度和功能上都有所增长。拥有如此多样化的功能“工具箱”对服务提供商来说是一个巨大的好处;它使他们能够根据客户的需求定制和优化他们的网络，并增加新的创新服务。
然而，这种丰富的能力也可能带来一些困难。开发5G产品和服务的公司现在需要开发的功能范围要广泛得多。这将需要比前几代人多得多的投资。此外，这些公司通常资源有限，所以他们需要优先考虑他们开发的功能集，并决定他们将推迟哪些功能。
挑战不仅存在于供应方面。这些产品和功能的客户，即服务提供商，通常对如何部署5G有不同的策略。因此，他们倾向于专注于他们将购买的5G功能的子集。由于并非所有服务提供商都对所有功能感兴趣，因此对广泛的5G功能集的付费意愿可能会整体减弱。
功能的广度和所需的投资可能会导致5G功能的推出速度放缓。需求端的稀释可能会给5G的整体经济带来挑战。在捷普的5G调查中，近三分之一(31%)的受访者表示，这些商业模式挑战是他们所在组织最难解决的5G问题类别，相比之下，19%的人面临的挑战是运营障碍，18%的人面临的挑战是技术挑战，16%的人面临的挑战是供应链或客户问题。电信公司似乎尚未确定如何最好地包装5G，因为创建订阅模式是受访者(31%)面临的最大业务挑战。观察这些挑战与5G“工具箱”中广泛功能的实质性好处之间的平衡将是有趣的。
5G频谱分配、投资和部署正在发生——但速度缓慢
如前所述，5G的技术推广和产品开发投资取得了很大进展。那么，为什么无处不在的高速5G服务还没有影响我们的日常生活呢?
要在广阔的地理区域内提供这种无处不在的高速覆盖，就需要无线领域的不动产——即频谱。这些频谱通常需要由国家监管机构进行分配，然后需要部署设备来利用频谱。这需要时间。
众所周知，有大量的活动在在全球范围内分配频谱．人们对这一频谱的投资也有很高的热情，最近的数据就证明了这一点810亿美元的中频段频谱拍卖在美国
部署它需要多少时间的问题取决于我们谈论的5G频谱的哪个区域。在中国有各种各样的速度和服务5G频段．
对于中频段5G频谱(大约在1 GHz到6 GHz范围内)，时间因素是由频谱不能立即可用的事实决定的。拍卖发生后，可能需要几个月的时间来清理频谱，并部署最终将在该频段运行的设备。例如，美国2021年2月拍卖的频谱为预计2021年12月上市供服务提供商开始测试。在这一点上，挑战从频谱可用性问题转移到设备投资和部署问题。
5G频段覆盖不同的地理位置
高频段频谱(从24 GHz到40 GHz)的动态是不同的。在这种情况下，范围通常是清晰的，并且有大量的“不动产”。然而，为了获得良好的高频段覆盖，必须部署许多毫米波基站。这是因为无线信号在这个频段内不能传播或传播很远的距离。在这一波段，一个基站的典型覆盖范围是几百米，需要许多基站在广阔的地理区域内提供服务。
与传统的小型蜂窝部署类似，获得站点的租赁、站点批准、电源和连接可能需要大量时间。在所需的许多地点进行综合，是一个困难和耗时的后勤过程;捷普公司近三分之一的5G调查受访者(32%)表示，确定安装5G设备的物理位置是他们组织5G部署的一个障碍，这是受访者中最常见的挑战。
无论哪种情况，频谱许可成本和设备部署的组合将成为网络运营商和服务提供商的一笔可观的投资。接下来的关键问题是，“怎样才能产生收入来抵消这些投资?”
答案可能就在难以捉摸的杀手级应用程序中。
杀手级应用在哪里?
目前，“什么是5G?”这个问题通常是从能力方面来回答的:超大容量、超低延迟和超高可靠性。这些都没有描述5G的实际用户体验，事实上，其中一些功能是如此深奥，以至于普通用户可能无法与它们联系起来。
当考虑用户体验时，您可能会回答这样的答案:“它很快呃，安全性强呃可靠性更好呃这些都是用户能更好地联系起来的属性。。然而，这些形容词都是用来描述一个增量体验。
如前所述，在技术开发和频谱方面的投资绝不是增量的。他们更倾向于天文学。为了平衡这些投资，5G的用户体验不能是增量的。它需要这样颠覆性的．
人们总是在谈论“杀手级应用程序”，几乎到了这个词已经变得油腔滑调的地步。然而，在5G的情况下，提供颠覆性体验的杀手级应用程序的概念至关重要。这是因为，虽然围绕5G的讨论很多，但许多消费者不知道这是怎么回事或者时机成熟时是否应该投资。
爱立信(Ericsson)最近的一项研究发现，移动设备消费者愿意多付20% - 30%与新应用程序和服务捆绑的5G计划。但这一发现也伴随着一个重大警告。目前约70%的5G用户对缺乏创新应用感到不满。换句话说，他们想要的是杀手级应用。
无可否认，杀手级应用程序的问题很容易问，但很难回答。事实上，如果我知道答案，我可能会从事另一种行业。不过，我们很快就会看到杀手级应用可能出现的一些潜在领域。
5G最大挑战的解决方案
5G规格的复杂性和多样性，频谱清除和部署的挑战，以及杀手级应用程序的缺乏，都是5G推出面临的逆风。然而，这些绝不是棘手的问题。问题是，我们能做些什么?
目前的一些挑战——如频谱清理和拍卖，以及设备部署——将需要时间和传统的努力来克服。美国的移动电话服务提供商表示，他们预计消费者将在明年同期开始使用2021年春季授予的c波段。据此推断，2021年秋季拍卖的c波段频谱可能会在2022年底前推出。考虑到只有12%的美国智能手机用户拥有支持5g的手机，这也给了消费者时间来计划和升级他们的设备。
这也为多样化的5G生态系统中的提供商、运营商和其他参与者提供了机会，让他们更深入地挖掘行业仍然面临的障碍的可能解决方案，同时探索该技术带来的新机遇。
利用不断发展的5G生态系统
虽然5G的解决方案主要依赖于新的创新技术，但在某种情况下，新的研究发现，现有的商用技术可能是降低需求的毫米波覆盖成本的最佳方式。移动专家确定运营商可以节省高达52%的费用通过混合使用有线和太阳能智能中继器来在基站之间分散覆盖，从而降低部署毫米波基站的成本-减少给定区域所需的基站数量。
5G的复杂性和多样性问题，以及推动5G综合功能集更快发展的解决方案，可能需要更广泛的生态系统更深入地参与。为此，越来越多传统电信行业以外的公司和设备供应商正在开发网络和用户设备，如手机、收音机、小型蜂窝和客户端设备(a5 g的盒子你可以把它放在家里或大楼里)。这些努力可以满足5G复杂性带来的更广泛需求。对5G技术和设备的需求如此之大，对于颠覆性公司、初创公司和新进入者来说，机会已经成熟。
开放无线接入网，或开跑是一个很好的例子。Open RAN有三个关键要素: RAN应用云化，智能化自动化，开放RAN内部接口。有了开放的网络，整个行业的一套标准规范将允许蜂窝服务提供商为其5G技术部署来自各种原始设备制造商的组件(无线电、数字设备等)，以获得极具竞争力的价格和潜在的更多功能。此外，捷普公司的大多数5G调查受访者认为，采用Open RAN将有助于降低他们的总体成本;81%的人表示，它将帮助一个组织削减资本支出，而85%的人认为它将有助于降低他们的运营支出。
Open RAN的三个要素
开放RAN使非传统参与者能够提供更广泛和多样化的无线电设备供应，以帮助满足5G所有众多功能的需求。有了更多的设备选择，csp可以定制他们的产品，为客户提供优化的5G体验。
5G正在创造一个生态系统，欢迎传统设备制造商和移动服务提供商之外的小型公司、初创公司和其他企业。超级规模商和其他非传统的二级公司正在使用Open RAN来承载他们自己的无线网络功能，并开发相关软件，推动5G可以做什么以及谁可以使用它的边界。然而，一些电信利益相关者仍不确定超大规模网络将如何融入5G图景。超过一半的Jabil受访者(56%)表示，像亚马逊、微软和谷歌这样的超大规模企业不适合他们组织的Open RAN战略。
谁将开发杀手级应用程序?
关于5G潜在应用的讨论通常包括专网、固定无线互联网和医疗保健等想法。我们的受访者表示，金融服务(22%)、交通运输(17%)和医疗保健(16%)可能是受5G影响最大的行业。开云体育手机app下载安装苹果虽然与4G功能相比，这些似乎是增量，但让我们来看看可能释放出前所未有机遇的两个领域。推动5G生态系统投资的一个最重要因素将是出现能够提供足够差异化功能的应用程序，从而吸引高级用户或家庭每月从他们的口袋中额外掏出10美元或20美元。对于一个真正的杀手级应用程序，我们需要更深入地研究。
5G生态系统正在为非传统技术公司创造一个探索开箱即用的连接或技术选择的环境。我预计，这些颠覆性的参与者之一，类似于Facebook和优步(Uber)的公司，会开发出真正开启5G时代的杀手级应用。绝大多数受访者表示，他们认为杀手级应用程序将使商业世界受益最大(58%)，而不是个人(20%)、企业(18%)或医疗保健用例(4%)。尽管如此，我们还是应该关注一些不同的领域，以了解这一最终的游戏规则改变者。
重要的是要考虑那些最经常处于移动状态的用户，通常具有业务能力。在前几代人，我们可能称他们为“公路战士”。今天，我们可以称他们为“数字游民”，或者那些不固定在一个地方工作的人。当疫情后的世界开放时，无论身处何地，这些飞行常客、长途司机和重度主播需要什么才能保持GPS正常运行和视频通话清晰?关键是要理解如何利用5G的关键功能，这可以为他们的生活方式提供动力，并使他们比4G更有效。
5G带来的一个根本好处是能够在移动环境中安全地提供可靠的高速数据。想想在户外和路上使用尖端的连接应用程序，这是Wi-Fi无法有效支持的。关于AR/ vr技术的未来，有很多有趣的猜测游戏和应用对于像我这样的秘密游戏玩家来说，这令人兴奋。此外，想象一下带来真正的AR/VR体验和“元宇宙”(例如Facebook的地平线工作室虚拟办公室)到任何环境。自从引入长途电话服务以来，人们一直在为无处不在的人际联系能力付出高昂的代价。提供新级别连接的应用程序，消费者愿意为之支付额外费用的应用程序，正是可以推动5G经济引擎的驱动力。
增强现实和虚拟现实随着5G移动化
如今，几乎没有一篇科技文章没有提到人工智能或机器学习(包括这篇)。慢慢地，这些技术正在进入我们的日常生活，从智能家庭语音助手它们在医疗保健(发现新药)或其他领域的应用可再生能源基于传感器和天气数据优化系统。算法和技术在过去的十年里有了很大的进步。为算法提供动力所需的大量数据已经被收集、可用并正在增长。
然而，想象一下人工智能在移动环境中的挑战;移动用户拥有足够的处理能力并能够立即访问大量数据是最大的障碍。5G技术在这一领域提供了真正的差异化。支持边缘计算的高级网络架构可以将大量处理放在靠近移动用户的地方，而不会给手机带来支持这些算法所需的功率、热量和成本负担。5G固有的超低延迟和超高可靠性连接有效地降低了3x108(光速)系统设计中的延迟。这将使支持AI和ML算法所需的大量数据集中位于云存储库中，同时在逻辑上或架构上“接近”执行算法的边缘处理器。
很明显，由5G提供的这种能力串联可以实现其他通信技术无法实现的新一代移动AI/ML功能。
边缘计算为移动用户带来人工智能
想象一家颠覆性的公司，也许目前正在5G生态系统中萌芽，将这样的技术应用于具有“杀手级”潜力的应用程序，这并不是一个很大的飞跃。
5G是未来。未来可能很快就会到来。
5G面临的阻力(规格复杂性、频谱可用性以及杀手级应用程序的缺乏)并非微不足道。至少就目前而言，5G还没有像4G在过去十年那样带来实质性的经济增长。据估计，在2011年到2019年之间，占美国GDP增长的10%是由于无线行业(由4G驱动)。这显然还没有发生在5G上。
尽管任务的复杂性、技术的复杂性、经济的复杂性以及与不确定性相关的复杂性，5G显然正在取得进展。这种进步不仅体现在技术和投资上，或许更重要的是，玩家的生态系统正在大大成熟。传统的线性商业模式在无线领域一直盛行，现在正在发生转变。5G世界将继续涌现新的参与者，企业可能同时发现自己是客户、供应商和合作伙伴。
有鉴于此，5G领域的成功参与者将在合作方面表现出色，并将在更广泛的生态系统中发挥积极作用。这是5G相对于前几代的巨大优势，我相信它将在当前的逆风中为5G提供强大的动力。团队合作、灵活性和大量创造力将是拼凑5G难题的关键。
5G的未来是光明的，而且可能很快就会实现。
下载5G技术趋势调查报告
来自193名电信决策者对5G采用、预测、机遇和挑战的见解。