有一天跟一個做運營商的朋友聊天,說起一個問題,運營商發展4G、5G是為了手持設備傳輸IP數據,如果出現一種技術,優于現有的4G、5G,IP數據傳輸功能更強,4G、5G是不是很危險?
這還真不是危言聳聽,也許不到10年,4G、5G就會成為歷史,而取代這項技術的,不會是在5G基礎上發展的6G、7G。
以下是4G、5G終被淘汰的幾個理由:
理由一:4G、5G演進不符合無線發展趨勢
IP數據傳輸不論是有線還是無線,都是運營商率先建網承載。初期運營商一張網絡承載兩大業務:語音+IP數據。
隨著IP應用的不斷增長,基于語音網建成的IP網難以承載網絡接入帶寬增加的需求,傳統的PSTN撥號、ADSL撥號被光纖入戶取代,有線網率先進行語音網、數據網兩網分離。
以傳輸語音為基礎的LTE(4G)網,也是從語音網發展而來,3G、4G發展屬于補丁式升級演進,LTE承載著太多語音信令、系統消息包袱,屬于負重前行。無線通訊中IP數據的傳輸如能甩掉語音這個包袱,將會帶來一場新的無線革命。
像有線網一樣,隨著移動應用需求增加,無線網的語音網、純IP無線網分離也是大勢所趨。
理由二:技術及業務承載有硬傷
無線通訊,目前存在兩大主流生態系統,LTE (4G,以下稱LTE)和WIFI。
LTE的最初設計是傳統宏蜂窩網的演進,以下行傳輸為主,提供寬帶移動數據。隨著行業應用的普及,一些特性逐漸成為缺陷:
2.1數據傳輸連接方式成本高
系統采用面向連接的方式,不能支持動態帶寬改變,傳送1比特數據,系統都需建立RRC連接。而大多數IP應用,采用的是面向無連接的方式,數據傳輸是盡力而為。LTE傳輸方式不夠靈活,成本更高。
LTE面向連接的數據傳輸方式,非常不適合物聯網應用,因為物聯網低速海量數據將帶來信令風暴,導致網絡癱瘓。
2.2數據傳輸延遲大
LTE需要專用核心網以支持數據,語音和視頻業務,系統復雜,系統端到端時延約為200毫秒,不適合承載對傳輸延遲敏感的IP應用。
2.3上下行帶寬分配有缺陷
LTE標準定制時,主要考慮的是語音,社交、購物、娛樂、音樂等互聯網數據。沒有預見到智能終端諸如iPhone的出現,沒有考慮IoT的上行傳輸需求,導致空口設計失誤,上下行選擇了非對稱調制方式,下行用OFDMA,而上行則選擇了S-OFDM,目前已確定S-OFDM不適合視頻監控和物聯網等以向上傳輸數據為主的應用。
2.4安全特性
LTE的中樞神經系統PSS和SSS都集中在系統頻譜中間的72個子載波上,即72x15kHz = 1.08MHz。PSS和SSS是所由終端設備與LTE網絡連接的基礎,終端設備的一系列同步程序都是通過PSS和SSS來完成。LTE的這種設計給了破壞著極大的方便,很簡單便宜的干擾儀即可將整個網絡癱瘓,是目前最脆弱的移動通訊網絡,不適合于公共安全等領域。
2.5系統組網特性
以傳輸語音為基因,系統結構復雜老化,難以保障IP數據高效傳輸及實現QOS、組播。系統難以實現SDN/NFV,難以承載將來的不同行業的個性化需求,網絡易受攻擊。
設備是非基于IP數據傳輸的設備,IP數據傳輸效率低,路由交換等IP性能差。
LTE不能為企業提供無線專網。
理由三:不適宜承載將要爆發的物聯網應用
物聯網的需求與互聯網需求有較大的區別
作為互聯網一部分的LTE網,并不適合物聯網應用,比如:理想的物聯網,應該是一張張邏輯的網,比如車聯網,并不希望有無關用戶在網里面,否則車輛會很不安全。
物聯網希望網內用戶可管可控,LTE網很難做到這一點;物聯網希望內網用戶地址固定,LTE網實現這點,成本較高。
理由四:LTE網傳輸IP數據綜合成本偏高
4.1設備成本:
只傳IP的無線設備比LTE基站造價便宜很多。
4.2組網成本:
LTE網需要建復雜的核心網,初期投入較高;用新型IP無線設備建網,網絡規模可大可小。
4.3實施成本:
只傳IP數據的無線設備,功耗低、體積小、可以不用建大塔。
4.4維護成本:
只傳IP數據的無線設備,符合一般IP設備特征,IP網維護相對于封閉的LTE網,維護成本更低。
理由五:顛覆者們在行動
微信顛覆短信、支付寶顛覆銀聯、淘寶顛覆實體店,這些深度顛覆都不是來自行業內部,同樣有可能顛覆LTE、5G的,也不會是傳統的通訊公司。
無線通訊正在進行一場新的革命,Google、Microsoft、Facebook、MTK等創立了一個動態頻譜聯盟,旨在WIFI基礎上大力發展認知無線,讓WIFI從室內走向室外,利用WIFI的優秀IP組網特性,旁路LTE的IP數據傳輸,為物聯網、指揮城市等新型應用打好基礎。
目前認知無線已推出商用產品,傳輸距離、穿透能力已優于現有4G,組網成本約為LTE網的1/5。下一步將推出手機等手持設備使用的射頻芯片,兼容傳統WIFI。手機、PAD等手持設備的IP數據傳輸不再捆綁語音,可以不依賴于傳統的運營商的4G、5G網。
Google、Microsoft們在下一盤很大的棋,如解決網絡問題,不再看運營商的臉色,將會為用戶提供端到端的服務,各種人工智能應用就會比架構在互聯網上更安全;物聯網要求的強數據中心、用戶可管可控更容易實現。也許互聯網也會消失,被體量更大的物聯網取代。
到那時,4G、5G真的要謝幕了。
(審核編輯: 滄海一土)
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