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美国有线电视网络业界5G研发动向

发布时间: 2017-04-07 16:14:34   作者:本站编辑   来源: 本站原创  
摘要: 美国众多有线电视网络运营商都希望能在将来通过双向HFC网络现网开展先进的无线业务(5G),但截至目前,明确对外公布具有发展5G市...

      2017年2月16日,美国第二大有线电视网络运营商 Charter Com- munications的首席执行官Tom Rutledge 在该公司2016年第四季度财报电话会议上宣布,Charter Com- munications正使用由 FCC(美国联邦通信委员会)向其颁发的频谱测试许可证开展5G(第五代移动通信)网络试验,以探索通过双向 HFC 网络进行基于高频段授权频谱及免授权频谱的无线接入,并将5G作为其无线及移动通信方面的长期发展目标。

 

      美国众多有线电视网络运营商都希望能在将来通过双向HFC网络现网开展先进的无线业务(5G),但截至目前,明确对外公布具有发展5G市场方面雄心的,Charter Commu- nications是第一家。Tom Rutledge 解释了主要原因 : Charter Commu- nications 认为,未来的 AR/VR 产品将是固定产品(部署于用户家中或办公室)而非移动产品,这样,其对于无线网络的移动性管理需求较低,甚至没有需求,而对于无线网络的低/超低时延、大/超大容量有很高的需求。

 

      美国有线电视网络业界正积极参与超高频5G技术研发

 

      在双向HFC网络中部署超高频5G小基站具有可行性

      CableLabs(美国有线电视网络实验室)在详细研究、仔细论证后得出“双向HFC网络将可为5G网络的建设提供理想的基础”这一结论,主要理由如下:

 

      (1)双向HFC网络已经实现了近乎泛在的网络覆盖。现网中已部署了数百万个 Wi-Fi 热点,且各主流有线电视网络运营商之间已实现漫游的公共 Wi-Fi 热点也已超过50万个。目前,美国双向HFC网络中的宽带接入部分,由Wi-Fi分流的流量超过一半。因此,CableLabs 认为, 着眼于有线电视网络的未来发展,可支撑无线 / 移动宽带接入网络业务发展的各类新兴无线接入技术(包括 5G)以及FCC新的频谱政策,具有非常重大的战略意义。

 

      (2)双向HFC网络的接入与回传网络均具备很大的容量,可满足5G的相关需求。

 

      (3)由于采取的是“光纤 + 同轴电缆”架构,且双向光节点不断“下沉”部署,双向HFC网络“天然”具备高可靠、低时延的特性,可满足5G的相关需求。

 

      (4)双向HFC网络采取远端供电的接入拓扑,很适合用于在靠近用户家庭侧及商企客户驻地的地方大规模地部署5G超高频小基站。

 

      CableLabs 所参与的高频 5G 研发活动

      2015年3月23日,CableLabs 加入NYU WIRELESS(纽约州立大学无线技术研究中心),共同研发可工作于毫米波频段的5G技术。

 

      2016年7 月,CableLabs 又加入全球领先型5G研发机构、英国最大的5G学术研究中心——萨里大学的 5G IC(5G创新中心),成为其成员单位。

 

      由于认为有线电视网络行业将在5G网络的成功部署中发挥重要作用, 并考虑到5G网络将实现固定网络与无线网络间的紧密集成 / 整合(即“固 移融合”) , CableLabs 也积极地参与3GPP的5G前期讨论与标准制定。另外, CableLabs认为,需要跨越多个标准组织来制定5G毫米波无线接入标准,为此,就需要对其进行高效的协调。

 

      CableLabs的5G研发方向

 

      (1) 提出基于双向HFC网络及5G固定无线的融合架构

 

      CableLabs 认为, 基于毫米波频段的 5G 无线接入网络如果要达到可提供超过 10Gbit/s 数据吞吐能力、具有极低端到端时延能力(低于3ms)的目标,就要采取固定宽带网络与无线网络相融合的方式,提供以用户为中心的无线宽带服务。因为, 在将来高/超高密集度部署的毫米波小基站网络需要得到大/超大容量的回程网络支撑。

 

      于是,CableLabs提出基于双向HFC网络及5G固定无线的融合架构,完全基于双向HFC网络架构来为末端的5G毫米波无线接入网络提供接入与回程支撑,有望减小有线电视网络运营商在接入及入户段的有线基础设施建设及运维成本,每个用户终端设备的无线接入速率可高达 1~2Gbps。

 

      (2) 提出基于双向HFC网络的5G分布式核心网架构

 

      CableLabs认为, 双向HFC网络正不断“下沉”部署光节点,“天然”具备大容量及低时延能力,从而可以很好地将5G网络技术运用于其中,相关的需求包括 :对于接入网络(位于固定与无线网络之间)的再利用、 核心网络能力的分布式部署。

 

      (3)内容的“下沉”部署

 

      CableLabs 认为,将来5G网络的核心在于对内容进行高效分发,需采取先进的预测算法把内容“下沉” 到距离用户更近的物理位置,达到 1ms 的延迟水平,增强用户体验。CableLabs 认为,这是未来 5~15 年内的网络演进方向。

 

      (4)ICN(信息中心网络)

 

      ICN是一种“革命型”的未来互联网架构解决方案,其不再以主机为中心,而是通过对数据或内容进行命名等来提高内容分发效率。Cable- Labs 认为,这是未来 5~15 年内的网络演进方向。

 

      (5)基于 DOCSIS3.1 网络的小基站回程

 

      要在双向 HFC 网络中部署超高频5G小基站,必须解决好回程问题,可以通过固 / 移融合来实现。DOCSIS3.1新兴的DAA架构将有两种实现方式 : 远端 PHY与远端MAC-PHY。

 

      对比分析 :美国、欧洲、中国广电业界目前的5G关注方向

 

      欧洲的广电业界也正积极关注5G的发展,但与上述相比, 既有相同之处,也存在较大差异。

 

      相同之处就是都是有组织、成系统地关注,美国是CableLabs, 欧洲是EBU, 并都积极与相关的标准化组织沟通, 输出自己的需求甚至研究成果,截至目前,均未聚焦关注5G无线/移动物联网。

 

      差异之处主要体现在 :美国主要是有线电视网络阵营在关注5G,欧洲则是主流电视广播商和地面数字电视广播网络运营商在推动对5G的关注 ;前者关注的方向是基于毫米波5G提供无线宽带接入,而后者则关注5G网络对于广播电视内容或者媒体内容的分发、地面数字电视网络与下一代 移动通信网络的“无缝”融合 ;前者关注的是高频段,后者目前更关注低频、中频。

 

      国内广电界对5G 的关注方向,目前与欧洲的比较类似,国家科技重大专项里“专项三”在2017年度的课题1~24即是“5G广播电视网与移动通信网融合架构方案研究”,研究广播电视与移动通信融合网络的业务需求和技术需求,提出融合网络的系统架构和技术实现方案及融合网络的频率规划建议方案。

 
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