更智能、更快速、连接 5G 和智能网络

February 16, 2024

Christina Cardoza

智能网络

在最近的物联网聊天播客中，我们邀请了 CCS Insight 的 Martin Garner 和 Bola Rotibi 来讨论该公司的年度物联网预测报告，特别是对边缘和 AI 领域的关注。但在报告及这场对话中，有很多关于 5G 和网络的内容。所以，这次我们决定专门将重点放在 5G 和智能网络的崛起上，与 CCS Insight 的网络总监 Ian Fogg一起进行讨论。

如今，全球几乎所有行业都需要连接到互联网。它们需要快速、可靠、实时的信息，这就要求网络也要速度快。越来越多的智能设备也连接到网络，网络需要处理所有连接。与此同时，各行业和公司也在努力实现可持续发展目标。5G（甚至 6G）和 AI 真的能帮助实现这些目标吗？让我们一探究竟（视频 1）。

视频 1. CCS Insight 的 Ian Fogg 讨论了 5G 和物联网领域的最新发展，以及对 2024 年及以后的展望。（资料来源：insight.tech）

过去几年，5G 和网络的格局发生了怎样的变化？

5G 首次推出是在 2019 年，当时的标准是非常早期的版本。我们最近看到，它的能力得到了巨大的提升。例如，它最近的用途之一是私有网络。在 2023 年宣告的私有网络中，有 45% 部署了 5G。

我们还看到了非地面网络，这是即将推出的 5G 标准第 17 版的一部分。预计到 2027 年，15% 的智能手机用户将拥有支持卫星的设备。那么，这对物联网意味着什么？过去经常是消费者领域推动创新，然后这些创新被重复用于其他领域，因为这些领域之间存在共性。一旦建立起卫星能力，卫星运营商就可以选择支持多种类型的客户。

我们在过去一年看到的另一件事是 OpenAPI 倡议的宣布，它获得了运营商组织 GSMA 的极大关注。这也包括用于管理网络质量和其他网络类型设置的网络 API。

在这些物联网网络中，5G 的下一步动向如何？

我们的预测之一是，到 2025 年，基于应用的网络功能的数字市场将提供一百多个版本的网络功能和 API。我们已经看到一些小的倡议，但我们预计在未来 18 个月左右的时间内，市场将大幅扩展。

我们还预计，到 2030 年，私有-公共混合型 5G 将成为私有网络的主要选择。独立的私有网络使用专用网络来提供该服务。但混合型解决方案使用独立 5G 和网络切片的一些新功能来提供服务，其质量与其他使用更广泛蜂窝 5G 网络的用户所获得的服务质量不同。这弥补了一些特定位置之间的差距，企业可能在这些位置有专用的私有网络，但希望人员或设备在专用的站点之间流动—这就是一种混合型解决方案。随着时间的推移，这种情况会逐渐出现，但我们预计到 2030 年这将成为主流趋势。

5G 和网络边缘如何跟上物联网的需求？

我认为混合能力在这方面尤其重要，因为它确实可弥合专用私有网络（可能位于港口、制造工厂或其他受限位置）与在广泛领域内提供高质量服务的需求之间的差距。

另一件我们认为很重要且越来越重要的事是，在大量领域和产品类型中，AI 将应用于网络的不同部分。我们认为，通过更好地管理流量模式，确保网络提供足够好的服务质量以及管理中断或停机问题，AI 将使 5G 网络显著提高其可用性，甚至可能超越五个九的可用性。

多谈谈如何使用 AI 增强 5G 和物联网网络吧。

网络人员正在各个领域使用 AI。例如，他们使用它来改进 RAN 管理。随着我们从最初的 4G 到 4G Advanced 或 LT Advanced，再到 5G，以及 5G 第 17 版等等，RAN 的复杂性越来越高，需要管理的设置也越来越多。基站之间、不同频段之间的交互更为复杂，而 AI 是实现持续 RAN 管理以提高覆盖范围和性能的关键方法。

我们看到，AI 在 Open RAN 的推广中也扮演着非常重要的角色。历史上，服务提供商向网络供应商购买基站，所有功能基本上都由同一供应商集成和包含。Open RAN 的概念是，基站内提供接口，以便服务提供商混合和匹配不同的供应商。我们认为，AI 可以在某些方面帮助降低复杂性。

环保问题是另一个我们认为有趣且重要的方面：实现碳排放目标、管理网络能源成本。如果你是一家服务提供商，你会希望减少能源使用，同时保持用户所需的网络体验。那么，你可以在多大程度上削减网络资源，并且仍然提供同样的网络体验？RAN 优化是机器学习工具可以提供帮助的地方。我们的预测之一是，到 2025 年，智能无线接入网络技术、自动化和 AI 驱动的节能技术的组合将使至少三家领先运营商将其碳中和目标提前数年实现。

5G 和物联网网络功能如何帮助各行业实现可持续发展目标？

可持续发展的一个角度是智能电网，因为许多人将太阳能和风能视为成本效益高且用途广泛的绿色发电方式。挑战在于，太阳能和风能发电并不总是可预测的：它们取决于云量、一年中的时间以及当时的天气系统。而且有时会出现发电过剩的情况，需要鼓励最终用户消耗一些电力。还有时候会希望用户降低能源消耗，因为能源价格太贵或者产生的绿色能源不足。

因此我们认为，增加太阳能和风能的使用需要智能电网技术来管理供需，我们预计智能电网技术将从 2028 年（或更早）开始在大多数发达经济体中广泛采用。甚至现在就能看到这种趋势的迹象。

5G 如何帮助电网同时变得更智能和更可持续？

以电动汽车充电为例，可以看到网络技术融入其中的一系列方式。许多电动汽车具有蜂窝网络功能，这样用户可由远程设置省电模式，并告知电动汽车何时何地安排充电。许多家用电动汽车充电器都有类似的遥控功能，通过 Wi-Fi 或其他方式实现。但家中的智能电表通常也支持蜂窝连接。电力公司可以监测用电量并向用户收费，在某些情况下是以非常精细的方式收费。

因此，在电动汽车连接、电动汽车充电器、智能电表这三个涉及最终用户电动汽车充电过程的不同地方，都可以看到网络技术正变得非常重要。

5G 的主导地位还能持续多久？

实际上，在 5G 时代，即使是 4G 也依然重要。在我刚提到的电动汽车场景中，大多数电动汽车都有 4G 蜂窝无线功能。你家里的智能电表甚至可能在使用 2G 无线技术。这些网络时代往往会重叠。所以即使 6G 出现，5G 仍将继续发挥重要作用。但 6G 的工作确实正在进行中；我们已经可以看到 6G 频谱的讨论正在推进。

6G 用例方面的工作也在进行中。其中之一是使用蜂窝网络感知特定位置的动态。这可能是检测道路上的交通流量，或者感知在人行道上行走的人。现在就可以看到这方面的例子：一些 Wi-Fi 接入点可以感知人们是否在家，这被用作一个简单的警报系统。

但围绕 6G 网络的部分想法是，它将具有更广泛的能力 — 能够感知大范围、跨城市发生的事情。当然，这意味着可以根据这些信息得出分析结果并据此采取行动。

在时间尺度上，如果一家公司现在希望部署些什么，6G 可能并不相关。如果产品路线图更长，延伸到 2029 年、2030 年或更远，那么 6G 应该包含在路线图中。如果你是网络供应商，那么你的研发实验室此刻正在迅速而紧张地进行 6G 方面的工作，而且你的 6G 思维要更为先进。