国之重器出版工程 5G无线网络规划与设计

978-7-115-51062-4
作者: 岳胜 于佳 苏蕾 程思远 江巧捷 张学
译者:
编辑: 李强

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本书介绍了5G 移动通信系统的基础技术原理及其在实际网络规划设计过程中可能存在的难题,着重从覆盖规划、容量规划、室内分布系统的设计以及网络仿真多个方面阐述5G网络规划设计的具体方法和思路。 本书内容翔实丰富、深入浅出,可作为移动通信技术研究、移动网络规划设计、网络优化及其他相关领域从业人员的技术参考书或培训教材,也可作为高等院校通信专业教材。

图书摘要

国之重器出版工程

网络强国建设

5G丛书

“十三五”国家重点图书出版规划项目

5G五线网络规划与设计

Network Planning for 5G Wireless System

岳胜 于佳 苏蕾 程思远 江巧捷 张学 编著

人民邮电出版社

北京

图书在版编目(CIP)数据

5G五线网络规划与设计/岳胜等编著.--北京:人民邮电出版社,2019.7

(国之重器出版工程·5G丛书)

ISBN 978-7-115-51062-4

Ⅰ.①5… Ⅱ.①岳… Ⅲ.①无线电通信—移动网—网络规划②无线电通信—移动网—网络设计 Ⅳ.①TN929.5

中国版本图书馆CIP数据核字(2019)第060500号

◆编著 岳胜 于佳 苏蕾 程思远 江巧捷 张学

责任编辑 李强

责任印制 杨林杰

◆人民邮电出版社出版发行  北京市丰台区成寿寺路11号

邮编 100164  电子邮件 315@ptpress.com.cn

网址 http://www.ptpress.com.cn

固安县铭成印刷有限公司印刷

◆开本:720×1000 1/16

印张:14  2019年7月第1版

字数:243千字  2019年7月河北第1次印刷

定价:79.00元

读者服务热线:(010)81055493 印装质量热线:(010)81055316

反盗版热线:(010)81055315

内容提要

本书介绍了 5G 移动通信系统的基础技术原理及其在实际网络规划设计过程中可能存在的难题,着重从覆盖规划、容量规划、室内分布系统的设计以及网络仿真多个方面阐述5G 网络规划设计的具体方法和思路。

本书内容翔实丰富、深入浅出,可作为移动通信技术研究、移动网络规划设计、网络优化及其他相关领域从业人员的技术参考书或培训教材,也可作为高等院校通信专业教材。

《国之重器出版工程》编辑委员会

编辑委员会 主任:苗 圩

编辑委员会副主任:刘利华  辛国斌

编辑委员会委员:

  冯长辉  梁志峰  高东升  姜子琨  许科敏 

  陈 因  郑立新  马向晖  高云虎  金 鑫

  李 巍  李 东  高延敏  何 琼  刁石京

  谢少锋  闻 库  韩 夏  赵志国  谢远生

  赵永红  韩占武  刘 多  尹丽波  赵 波

  卢 山  徐惠彬  赵长禄  周 玉  姚 郁

  张 炜  聂 宏  付梦印  季仲华

专家委员会委员(按姓氏笔画排列)

  于 全 中国工程院院士

  王少萍 “长江学者奖励计划”特聘教授

  王建民 清华大学软件学院院长

  王哲荣 中国工程院院士

  王 越 中国科学院院士、中国工程院院士

  尤肖虎 “长江学者奖励计划”特聘教授

  邓宗全 中国工程院院士

  甘晓华 中国工程院院士

  叶培建 中国科学院院士

  朱英富 中国工程院院士

  朵英贤 中国工程院院士

  邬贺铨 中国工程院院士

  刘大响 中国工程院院士

  刘怡昕 中国工程院院士

  刘韵洁 中国工程院院士

  孙逢春 中国工程院院士

  苏彦庆 “长江学者奖励计划”特聘教授

  苏哲子 中国工程院院士

  李伯虎 中国工程院院士

  李应红 中国科学院院士

  李新亚 国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国机械工业联合会副会长

  杨德森 中国工程院院士

  张宏科 北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室主任

  陆建勋 中国工程院院士

  陆燕荪 国家制造强国建设战略咨询委员会委员、原机械工业部副部长

  陈一坚 中国工程院院士

  陈懋章 中国工程院院士

  金东寒 中国工程院院士

  周立伟 中国工程院院士

  郑纬民 中国计算机学会原理事长

  郑建华 中国科学院院士

  屈贤明 国家制造强国建设战略咨询委员会委员、工业和信息化部智能制造专家咨询委员会副主任

  项昌乐 “长江学者奖励计划”特聘教授,中国科协书记处书记,北京理工大学党委副书记、副校长

  柳百成 中国工程院院士

  闻雪友 中国工程院院士

  徐德民 中国工程院院士

  唐长红 中国工程院院士

  黄卫东 “长江学者奖励计划”特聘教授

  黄先祥 中国工程院院士

  黄 维 中国科学院院士、西北工业大学常务副校长

  董景辰 工业和信息化部智能制造专家咨询委员会委员

  焦宗夏 “长江学者奖励计划”特聘教授

前言

由于4G 移动宽带的成功,移动蜂窝技术近年来显著改变了人类的生活。许多移动应用和先进的智能设备已成为大多数人生活中的必需品,这一现象改变了当今全球经济的面貌,成为人类社会发展的基础。所有这些变化进一步刺激了对5G的需求,间接加速了5G的诞生。

相比于4G,5G 将具有全方位的能力提升。在数据速率方面,5G 的用户体验速率是4G的100倍,峰值速率是4G的20倍;在设备接入能力方面,5G单位平方千米的连接数密度可达100万个/平方千米,比4G高出10倍以上;在延迟方面,5G 端到端延迟最小可达毫秒级,能够完美地支持远程工业控制等应用。除此之外,5G 采用了基于网络功能虚拟化和软件定义网络技术的服务化网络架构,并引入了网络切片、MEC等先进技术,使网络更具灵活性和高效性,更有利于5G迎接未来多样的、智能化的、定制化的应用需求。

本书首先对5G 的基本技术原理进行了介绍,旨在帮助移动网络规划设计从业人员对5G 建立整体认知。在此基础上,本书对5G 网络规划设计中可能涉及的重点、难点问题进行了分析,以期能够为5G 网络规划相关工作指明方向。本书共分8章:第1章简要分析了推动5G产生和发展的主要因素,介绍了5G的标准化现状和国内外运营商发展现状,并阐述了部署5G的主要挑战;第2章详细介绍了5G的整体网络架构,包括无线接入网的几种部署模式和核心网的架构,并对网络切片和MEC等先进技术在5G网络中的应用加以阐述;第3章根据当前的3GPP R15规范,介绍了5G的频率使用和物理层结构,以及大规模 MIMO、LTE-NR 双连接、上下行解耦和载波聚合等无线关键技术;第4章介绍了覆盖规划的基本方法和原则,着重分析了5G 覆盖规划与4G 覆盖规划的异同;类似地,第5章从容量规划的角度分析了5G 与4G 的异同之处;第6章重点介绍了5G室内覆盖的需求以及有源室分设计的原则和方法;第7章介绍基于Atoll的5G网络仿真方法及案例;第8章归纳总结了5G网络规划的流程,并对其中 BBU 集中部署、参数规划等重难点问题进行了详细的分析。

目前,5G 尚处于发展初期,没有大规模规划和部署的经验,再加上作者水平有限,难免存在谬误,敬请广大读者见谅,并欢迎读者批评指正。

第1章 5G发展现状

动通信系统从出现到如今已进入第5代,历时仅40年左右。无可否认,移动通信系统改变了人们的生活方式。5G时代,移动通信系统将对人类社会产生巨大的影响。本章首先阐述移动通信系统的发展,分析5G的重大突破;然后从应用需求的角度分析推动5G快速发展的主要因素;再对 5G 标准化进程进行介绍,分析现阶段 5G部署中存在的主要困难和挑战;最后简述国内外主流运营商的5G发展现状。

1.1 移动通信系统的发展

1.从1G到4G,连接人与人

根据爱立信2018年11月发布的报告,相比于2017年第四季度,2018年同期全球移动网络数据流量总量增长约88%,这是自2013年第二季度之后出现的最高增长率(2013年第二季度增长率为89%)。移动流量急速增长的原因既有智能手机用户数量的激增,又有用户平均流量的提升。仅2018年第四季度,全球移动宽带用户数量增长约2 200万,其中中国用户增长数量为200万。至此,全球移动宽带用户总量达到了59亿。在这其中,LTE 用户数量仍在持续增长中,总量达到36亿。2018年第四季度全球出售智能手机数量约为3 750万,智能手机用户在移动手机用户中占比已达到65%。截止到2018年第四季度,全球移动手机渗透率达人口总数的104%。

爱立信发布的报告对未来全球移动通信网使用情况进行了预测,如表1-1所示,可以看出,未来5年内虽然移动通信网用户数量增速平缓,但用户对移动数据流量的需求将出现爆发式增长。

回顾历史,不难看出,几乎每隔10年产生一代新的移动通信系统。20世纪80年代,业界推出了基于模拟信号传输的第一代移动通信系统(1G),使人们摆脱了固定电话的限制。虽然只能传递语音信号,但是不可否认,1G的出现彻底改变了人们的沟通、工作和娱乐方式,并为移动通信系统的扩散和发展奠定了基础。

随着移动电话的迅速发展,模拟信号处理技术的局限性日渐突显:终端设备庞大、服务成本高、网络覆盖不连续、频谱使用效率低等。数字信号处理技术推动了移动通信系统从1G到2G的变革。最初的2G基于时分多址(TDMA,Time Division Multiple Access)技术,有效地解决了1G网络的局限性。后来又推出了基于码分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)的2G通信制式,将可支持的语音呼叫数量增加了10倍以上,极大地扩充了2G网络的容量。

由于在2G时代表现突出,CDMA受到了广泛重视,成为3G CDMA2000和宽带码分多址(WCDMA,Wideband CDMA)的基础。3G 进一步增加了语音容量,但更重要的模式转变是优化了移动网络的数据服务。3G时代的用户不但能够获得移动语音服务,还可通过网络查询移动设备上的电子邮件、天气和新闻。这一转型为移动宽带奠定了基础,推动了智能手机时代的到来。

4G LTE采用了全新的全 IP、扁平化的网络架构,带来了更快、更好的移动宽带体验。LTE底层采用了基于正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)波形和多址接入的新物理空口设计[下行链路使用正交频分复用多址(OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access),上行链路使用单载波频分多址(SC-FDMA,Single-carrier Frequency-Division Multiple Access)]。最初的LTE系统并未达到国际电信联盟(ITU,International Telecommunications Union)对4G网络的定义,因此,通常也被称为3.9G。在此后的演进过程中,LTE 不断引入多输入多输出(MIMO,Multiple-Input and Multiple-Output)、载波聚合、高阶调制等众多新技术,实现了超高速率的无线数据传输,并有效增加了网络容量以应对激增的数据流量需求。

从数据传输能力的角度看,现在出现的新吉比特LTE网络可以提供比第一个具有数据传输功能的2G网络快约10万倍的峰值速率。随着3G和4G LTE网络的普及,全球移动宽带连接在2010年超过了固定宽带。由移动通信产生的经济价值在不断增长,预计到2020年将达到3.7×105亿美元。在过去30多年的时间里,移动通信系统几经变革,对科技和社会产生了巨大影响。如今,世界正处于另一次重大转型的临界点,这一转型将进一步扩大移动网络的作用,以满足新一轮新型用例的需求。

5G应运而生。

2.5G:面向未来创新的新型网络

从1G到4G,现有几代移动通信系统着眼于提供更快、更好的语音和数据传输来服务人与人之间的互联。到了5G 时代,移动通信系统将会产生数量庞大的多样性无线连接。通过实现万物互联,5G将会成为重新定义各种行业的创新平台。依托5G这个平台,将会产生各种改变世界的创新用例,例如:

• 身临其境的娱乐和体验;

• 更安全、更自动化的运输;

• 可靠地访问远程医疗服务;

• 提升公共安全和保障;

• 更智能的农业;

• 更有效地利用能源/公用事业;

• 更自动化的制造业;

• 可持续的城市和基础设施;

• 数字化物流和零售。

5G的潜力不限于此,因为仍有许多新型用例尚未可知。为了应对这些未知的用例,5G的设计考虑了灵活性和可扩展性,以便为未来的创新提供统一的连接平台。

1.2 推动因素

虽然业界广泛认为5G 能够以其巨大的潜力刺激大量创新性用例的产生,但就目前而言,除了需要更高的容量和速率,以及减少延迟之外,还没有用于早期5G 部署的杀手级用例或驱动力。即便如此,仍然不难找到一些可以推动早期5G部署和商用的用例。

新的5G 应用主要有3类:增强型移动宽带(eMBB,enhanced Mobile BroadBand)、超可靠低时延通信(uRLLC,ultra-Reliable Low Latency Communications)和大规模机器类型通信(mMTC,massive Machine Type Communications)。mMTC 主要通过演进和优化现有的蜂窝技术(如 NB-IoT)来实现,但 uRLLC和 eMBB需要新技术来打破带宽和时延的边界,这将解锁需要5G基础架构的潜在的新型用例。

不难发现,目前有些应用已经受到4G 能力的限制。对于这些应用来说,5G具有重要的意义。然而,这只是一个开始,因为每一次容量和速率的飞升总会产生不可预测的新型应用,这些应用只能在5G 网络建设进入较为成熟的阶段才会显现出来。爱立信移动在2017年11月的报告中介绍了一些用例及其支撑技术,如表1-2所示。

初期的5G网络与4G网络相比,最大的性能提升是显著增加的带宽和超低的端到端延迟。目前比较明确的、能够从这两方面特性中受益的新兴用例主要有以下几种。

(1)增强现实(AR,Augmented Reality)、混合现实(MR,Mixed Reality)和虚拟现实(VR,Virtual Reality)。

(2)移动多媒体:360°、4K/8K分辨率的演出或体育赛事直播。

(3)远程教育服务。

1.增强现实、混合现实和虚拟现实

AR、MR和VR设备被认为是具市场潜力的技术。根据ABI Research的预测,2021年全球AR智能眼镜设备将达到4 800万台、VR设备将超过2亿台。

AR、MR和 VR这3种现实模式各自有其独特的用例和机遇。虽然4G网络能够支撑这些现实技术的基本功能,但是一旦开启大规模商用,必将在短时间内耗尽4G LTE的基础设施资源,并使用户体验变得难以接受。5G eMBB具备支撑AR、MR和VR大规模商用的能力,将会为这些技术带来新的发展机遇。

智能手机从诞生至今,其性能一直在不断提高,未来也必将发展成能够与VR/AR头盔配合使用的终端设备。例如,谷歌的Tango技术使用一种视觉定位服务(VPS,Visual Positioning Service)实现室内导航,但是目前这种服务很大程度上依赖本地Wi-Fi网络来确定其自身位置以及映射空间。5G技术能够实现更一致的信号覆盖,这将帮助 VPS 组合相机、蜂窝位置和 GPS 的信息进行更精准的空间映射和定位。

目前,VR设备的分辨率一般为1 200×1 080 @ 90 fps(每只眼睛)。为了提高保真度和沉浸感,业界正在积极开发4K甚至8K @ 90~120 fps(每只眼睛)的下一代设备。随着设备升级产生的是对无线数据传输速率的更高需求。考虑不同的数据压缩策略,下一代VR设备的视频数据带宽需求将会提高几十倍。

一般来说,AR/MR/VR设备本身的能力是有限的,通常需要依赖智能手机和可穿戴设备,如三星的 GearVR 和微软的 Hololens。然而智能手机等终端的能力也受到电池、芯片等限制。一种5G的革命性用例可以将AR/MR/VR传感器的输入上传至云端,并将图形渲染处理从智能终端卸载到云端。在这种情况下,只需要一个更简单、低功耗的用户设备,该设备仅作为传感器的记录器、5G 蜂窝发射器和视频解码器。显然这将显著降低 AR/MR/VR 的使用成本,并实现基于云服务使用时间服务模式的更大的市场潜力。

为了实现下一代AR/MR/VR设备和6自由度(6DoF,6 Degree of Freedom)视频,预计需要200 Mbit/s~1 Gbit/s 的流带宽。为避免眩晕则需要低于10 ms的动作到手机延迟。

2.移动多媒体:360°、4K/8K分辨率的演出或体育赛事直播

大型的体育赛事和娱乐活动都是非常具有投资价值的。以体育赛事为例,每年定期举办的常规性比赛的观众数量可达数亿,如2017年美国超级碗有1.113亿人观看、F1赛事全球有4.25亿观众。其中潜在的巨大市场价值可见一斑。体育赛事也是展示最新技术的绝佳平台。2018年平昌冬季奥运会上,韩国启用预商用5G系统,提供了同步观赛、360°VR直播等5G体验(与ITU定义的5G 体验尚有差距)。赛事举办方和运营商已经着眼于一系列赛事相关 App的开发,将一进步推广5G体验在体育赛事中的应用。日本已经明确将在2020年东京奥运会上推出全球首个8K 体育赛事现场直播,下一届奥运会也将成为首个拥有5G网络覆盖的体育赛事之一。

智能手机显示器正朝着更高分辨率的高动态范围图像(HDR,HighDynamic Range)品质发展。随着越来越多的消费者拥有高端智能设备,超高清的视频流服务也会越来越丰富。NTT DoCoMo承诺2020年东京奥运会上使用的5G 网络能够向 VR 设备提供高速率的数据流,使用户体验与运动员一起在体育场馆内的感受。

另外,当前的360°视频体验基于3个自由度(3DoF),能够允许用户在固定位置旋转地环顾四周。未来的体验将扩展到6DoF,使用户能够四处走动。显然这类体验将在电子游戏领域大受欢迎。

4K流媒体对数据速率的需求为25~75 Mbit/s,目前的4G LTE也可以满足。但是,8K 流媒体的数据速率需求预计在100~500 Mbit/s,具体取决于编码选择和多声道混音。而6DoF、360°视频带宽需求更大,预计为400~600 Mbit/s,甚至更高,同时要求延迟不超过20 ms,具体取决于分辨率、压缩、用户反馈性能预期(快/慢移动)和移动范围等因素。

3.远程教育服务

远程教育服务并不是一个新的概念,借助于个人电脑的远程教育服务已经发展许多年。但是,随着无线网络和移动设备的发展,越来越多的年轻人可以利用移动设备享受各种不同等级的教育服务(如基础教育、再进修等)。远程教育服务对于偏远地区的学龄儿童来说尤为重要。这些学生上学困难、师资极度有限,远程教育能够在一定程度上缓解现有的困难。

5G移动服务可以利用固定无线接入(FWA,Fixed Wireless Access)技术等向偏远农村地区提供快速连接和高速率传输,提供的高质量视频流将有利于教师表达完整的文本和图标白板,不会因为数据压缩或低分辨率而丢失细节。同时远端的学生可以根据需求在进行局部放大时仍然能够清晰地阅读。

更进一步地,可以借助 VR 为学生提供原生的课堂风格沉浸式体验,让学生和教师自然有效地进行互动。

上述这些远程教育服务将需要100~200 Mbit/s数据速率和低于20 ms的端到端延迟,以确保实现舒适的、实时的交互。为了能够服务到偏远地区的学生,还需要全面、可靠的移动网络覆盖。

综上所述,目前比较明确的5G用例及需求如表1-3所示。

1.3 5G标准化现状

全球唯一标准是5G 发展的重要目标之一。此前,美国运营商为了快速抢占5G市场,提出了自己的基于高频的5G标准,之后3GPP将该标准与3GPP 5G标准进行了整合。但是为了避免此类情况再次发生,3GPP将首个5G标准R15分成了3个阶段。

• “Early Drop”是指2017年12月发布的第一版5G标准文件,其中,针对非独立部署(NSA,Non Stand Alone)架构进行了标准化定义,即以LTE作为锚点、5G NR以双连接的形式辅助数据传输;核心网仍然依托4G核心网EPC。此版本的5G标准主要提供的是满足 eMBB业务所需网络部署的技术细节,其目的在于加速5G部署和商用的步伐,确保全球唯一的5G生态环境。

• “Main Drop”于2018年6月发布,其最重要的意义是定义了5G核心网5GC的技术规范,是实际意义上的第一版完整的5G标准。此版本定义了5G 独立部署(SA,Stand Alone)架构,以及核心网侧依托5GC的部分NSA部署架构。

• “Late Drop”原定于2018年12月发布,着重于LTE向5G演进的技术细节和加速方案,包括全部的演进选项。但是在2018年12月举行的TSG RAN全体会议上,3GPP主席BalazsBertenyi表示R15“Late Drop”的完成将会推迟到2019年3月。推迟的原因据称是为了预留更多的时间确保3GPP各工作组之间的充分协调,以及保证网络与终端、芯片之间更完善的兼容性等。

3GPP的5G标准化时间如图1-1所示。

根据图1-1所示的时间,3GPP已经在2017年第4季度开始了对R16内容的研究。R16的主要工作是对5G进行扩展和效率提升。在5G扩展方面,3GPP的研究重心主要涉及以下几个方面。

(1)5G V2X。

(2)5G工业物联网。

(3)5G uRLLC增强。

(4)5G与卫星通信。

(5)52.6 GHz以上高频5G。

IEEE 802.11p 或3GPPC-V2X(R14)建立了基础的 V2X 支撑,能够实现基本的安全保障。3GPP R15对C-V2X进行了扩展和补充,增强了应用范围和可靠性,更重要的是强化安全保障。在R16阶段,C-V2X将向更大流量带宽、更高可靠性、更低延迟,以及宽带测距和定位的方向发展,实现先进的安全保障。R16会将C-V2X的应用扩展到远程驾驶、车辆编队(Vehicle Platooning)、高级驾驶(Advanced Driving)等领域。

对于工业物联网和uRLLC增强,3GPP关注的焦点主要在于其商业和工业用例,例如AR/VR、自动化工厂、交通运输业以及电力分配等。R16将在R15的基础上,从L1/L2/L3多方面增强可靠性和降低延迟。

不同于上述已经比较明确的研究方向,3GPP 对5G 与卫星通信以及52.6 GHz 以上高频5G 仍然在摸索阶段,尚未明确具体的方向。对上述5G 扩展方向的研究和讨论总体上从2018年第3季度开始,预计将于2019年年底结束,具体时间如图1-2所示。

R16还将在多个维度对提升5G 的效率进行研究,目前可以明确的具体研究方向包括以下几个。

(1)干扰抑制。

(2)5G自组织网络(SON,Self-Organizing Network)和大数据。

(3)5G MIMO增强。

(4)5G位置和定位增强。

(5)5G功耗降低。

(6)双连接增强。

(7)设备能力转换。

(8)移动性增强。

(9)非正交多址接入(NOMA,Non-Orthogonal Multiple Access)。

对上述5G效率提升方面的研究和讨论总体上从2018年第3季度开始,预计将于2019年年底结束,具体时间表如图1-3所示。其中,对于非正交多址接入的研究早已启动,但并没有包含在R15中。

另外,对5G能力扩展和资源效率之间平衡的探索将会影响R16的具体内容。

1.4 5G部署的主要挑战

推动5G加速部署的关键因素,同时也是5G商用部署的主要挑战和障碍。面向急速增长的移动数据流量需求,移动运营商面临着前所未有的巨大压力。随着业务多样性的发展,运营商的竞争对手在类型和数量上都在向全IP世界扩展。这些新的竞争对手有些可以以更低的成本提供服务,有些具有更灵活的开发环境,便于加快产品上市的速度。

为了在5G 时代生存和发展,移动运营商需要新的方法来构建网络,提供具有成本效益、灵活性和便捷性的服务。甚至,运营商可能需要新的业务模式和收费模式,以确保在5G投资成本和运营环境中获得可观收益。

对于运营商而言,5G部署的主要障碍不在于技术或应用价值,而在于运营商如何从5G网络中获利。全球信息提供商IHSMarkit在一项调查报告中表示:升级到5G网络的首要障碍是“未定义的商业模式”。一些5G发展进程较快的国家已经开始对商业模式进行探索和试用。

韩国三大运营商之一的 KT已于2018年12月1日正式启动5G商用,位于乐天世界大厦的观光机器人Lota成为KT的首个5G服务客户,其使用的包月套餐服务,每月流量上限为10 GB,价格约合人民币300元,相当于每吉比特流量30元,比目前韩国的4G资费高。

芬兰运营商 Elisa推出了不限量、不限速的5G移动套餐,每月收费50欧元,约合人民币400元。这种资费方式虽然费用较高,但可能更符合芬兰的国情。据调查,截止到2017年12月,芬兰人的月均数据流量使用量已经到达20 GB。

美国 AT&T同样在2018年12月正式上线5G服务。由于预计5G手机于2019年才能上线销售,AT&T推出了一款名为“Nighthawk移动热点”便携式设备,用户可通过该设备将手机、笔记本电脑和平板电脑等设备连接到5G 网络。在资费方面,AT&T 公司表示会首先向“精选”的企业和消费者提供90天的Nighthawk 5G网络服务免费试用。之后,用户需要缴纳499美元(约合人民币3 440元)的初始费用,并在使用期间的每个月缴纳70美元(约合人民币480元)的费用,而该套餐每月流量上限为15 GB。

1.5 国内外运营商发展现状

截止到2018年年底,美国、芬兰、韩国己开启了小规模5G商用。预计2019年将有包含中国、日本等在内的更多国家启动5G小规模商用,而大规模的5G网络部署及商用将出现在2020年及以后。目前,所有的主流通信设备厂商都在与运营商积极合作,进行5G商用的测试和探索。

重大体育赛事成为运营商展示5G技术、为用户提供直观感受的绝佳机会。在2018年2月举办的韩国平昌冬奥会上,5G技术惊艳亮相,不但向世界展示了未来技术能够为用户体验带来的巨大改变,同时也展示了韩国在5G 领域的领先地位。毫无疑问,5G应用在平昌冬奥会上的成功成为韩国进一步加速5G商用进程的重要激励。2018年4月,由韩国政府出面协调,韩国三大运营商SK、KT与LGU+达成一致,决定在5G部署上实行共建共享的原则,充分利用资源以减少重复投资,并加速推进5G 商用。此后,韩国三大运营携手共同布局5G。2018年6月,韩国完成了5G频谱的拍卖,成为全球首个同时完成3.5 GHz和28 GHz频谱拍卖的国家。2018年12月1日,韩国三大运营商同步在韩国部分地区进行小规模的5G商用。

日本的主要运营商NTT DoCoMo和软银开展了大量的5G外场试验,包括eMBB 相关试验、超高清视频、无人驾驶和低延迟远程控制等。如果说 2018年平昌冬奥会上使用的是不完全符合要求的“类5G”应用,那么2020年东京奥运会可能将成为实际意义上的全球首个应用5G 的重大体育赛事。为了在2020年实现实用化的高速、大容量的下一代通信标准“5G”的新观战方式,日本运营商正在积极筹划和部署。如果进行得顺利,这也必将大力推动日本的5G商用发展。

在美国,AT&T率先于2018年12月推出了5G 商用服务,而其他运营商也在2019年陆续推出5G服务。T-Mobile宣布计划从2019年开始使用部分新收购的600 MHz频谱部署5G网络。Verizon计划在2019年推出5G热点。Sprint计划在2019年推出2.5 GHz频谱的商用5G服务,并称将于同一时期推出5G手机。

芬兰 Elisa 推出的5G 网络服务目前网速最高可以达到600 Mbit/s(75 Mbyte/s)。此外,Elisa还宣布使用华为正在研发的一款5G柔性折叠手机拨打电话。

在我国,从中国联通、中国移动和中国电信公布的5G 发展进度来看,三大电信运营商预计在2019年第3季度建成全国范围内可商用的5G网络。在此之前,在一些重点城市将会提前启动小规模5G试商用。全国范围的5G正式商用预计在2020年实现。在5G网络资费规则的制订上,中国移动曾公开表示5G资费不会很高,人人都能承担得起。一方面,这符合我国“提速降费”的改革方针;另一方面5G 网络时代运营商的盈利模式将出现变化,其最大的利润来源将不再是个人用户,而是企业用户。

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