5G來臨之際的別忘了還有個(gè)4.5G！

　　在4G已經(jīng)開始普及的今天，LTE網(wǎng)絡(luò)正在為智能終端提供更加流暢的應(yīng)用體驗(yàn)，包括視頻、語音和Internet訪問等，但不得不說的是，這些應(yīng)用仍局限在人與人連接的層面。而越來越多的跡象表明，隨著4K、AR、VR、甚至是物聯(lián)網(wǎng)的日漸興起，現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)已不能滿足新業(yè)務(wù)、新終端的新需求。為此，作為移動(dòng)產(chǎn)業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)的4.5G開始邁入商用領(lǐng)域。

　　今天我們就來聊聊4.5G這一話題！

　　4.5G：承上啟下的關(guān)鍵！

　　4.5G究竟為何物？在3GPP技術(shù)規(guī)范中，4.5G被命名為L(zhǎng)TE-Advanced Pro，是移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)新的建設(shè)基準(zhǔn)。簡(jiǎn)單來說，就是當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)在速率、應(yīng)用體驗(yàn)、以及支持物聯(lián)網(wǎng)方面能力有限，而5G大約要等到2020年才能開啟商用，因此亟需一個(gè)承上啟下的新標(biāo)準(zhǔn)——4.5G就成為了LTE下一個(gè)系統(tǒng)演進(jìn)的必然方向和目標(biāo)。而根據(jù)業(yè)界的預(yù)測(cè)，2016年將是4.5G啟動(dòng)大規(guī)模商用之年，并且即使到了5G時(shí)代，4.5G也將會(huì)與5G長(zhǎng)期共存。（PS：需要說明的是，華為是4.5G概念的首創(chuàng)者，基于對(duì)無線產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深刻理解，華為早在2014年便提出4.5G完整理念，隨后被標(biāo)準(zhǔn)組織認(rèn)可。）

　　4.5G帶來的改變：速度、體驗(yàn)、物物相連

　　4.5G將會(huì)帶來怎樣的改變？其實(shí)這與用戶的需求是息息相關(guān)的。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種創(chuàng)新應(yīng)用開始將人類社會(huì)信息交互的方式推向新的高度，比如高清語音和視頻雙體驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、4K超高清視頻、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、無人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等，因此網(wǎng)絡(luò)速度和應(yīng)用體驗(yàn)就成為了4.5G首先要提升的關(guān)鍵;與此同時(shí)，在當(dāng)前已基本實(shí)現(xiàn)人與人的聯(lián)接之后，物與物的聯(lián)接需求日益凸顯，而且接入設(shè)備量將呈現(xiàn)幾何式增長(zhǎng)，因此4.5G基站的容量和能夠支撐的設(shè)備接入數(shù)量也必須有大幅提升。下面我們就具體來說說：

　　4.5G速度：Gbps成為新的基準(zhǔn)速率

　　其實(shí)從2G到3G時(shí)代，再?gòu)?G到4G時(shí)代，移動(dòng)通信技術(shù)帶給我們的最直觀感受就是速度快！而這一傳統(tǒng)在4.5時(shí)代同樣得到了傳承——提出了Gbps的新基準(zhǔn)速率。

　　相信不少朋友都知道，4G的峰值速率大約為150Mbps，而4.5G的峰值速率達(dá)到1Gbps以上，也就是將其提升了六倍多;與此同時(shí)，4G單站的平均容量約為100Mbps，而4.5G的單站容量可以提升到600Mbps左右，同樣提升了6倍;此外，4.5G還推動(dòng)了小區(qū)邊緣速率的提升，相比4G的邊緣速率，4.5G的小區(qū)邊緣速率可以提升10倍。

　　正是有了這樣的速度提升，才使得4.5G可以更好地支撐2K/4K視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新業(yè)務(wù)，特別是對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)這樣的超前應(yīng)用，可能至少需要Gbps的速率才能保證身臨其境的感受，這意味著只有4.5G才能滿足。

　　揭秘Gbps新基準(zhǔn)速率：需多技術(shù)共同支撐

　　從4G演進(jìn)到4.5G，然后邁向5G，其實(shí)是集成了多種新型無線技術(shù)和現(xiàn)有無線技術(shù)，即未來網(wǎng)絡(luò)既包括新技術(shù)的創(chuàng)新，也包括現(xiàn)有技術(shù)的演進(jìn)。而Gbps的實(shí)現(xiàn)就包含了4*4 MIMO、3D Beamforming、4CC/5CC CA、256QAM等多種技術(shù)的共同支持。

　　其中借助4*4 MIMO技術(shù)，讓基站可實(shí)現(xiàn)4個(gè)通道發(fā)射，而終端可以利用現(xiàn)有的2通道接收，也可以支持未來4通道接收，這樣就更充分地利用了空間維度，大幅提升了頻譜效率和功率效率。同時(shí)256QAM相比64QAM也可提升33%的峰值速率。而3D Beaforming技術(shù)則是通過多天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)小區(qū)波束在垂直方向和水平方向的劈裂，以大幅增強(qiáng)小區(qū)容量、提升小區(qū)邊緣。此外，借助4CC/5CC CA技術(shù)，即通過聚合任意4個(gè)或5個(gè)載波，提升用戶峰值速率，并使小區(qū)邊緣速率和平均速率得到全面提升。

　　4.5G體驗(yàn)之語音、視頻全面升級(jí)

　　相信不少朋友都知道或者聽說過，LTE建網(wǎng)初期的CS Fall Back（即語音回落到2G/3G）方案。簡(jiǎn)單來說就是用戶不能同時(shí)進(jìn)行語音通話和4G高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一打電話（無論是主叫還是被叫），用戶就回落到3G或2G語音網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)呼叫建立時(shí)延長(zhǎng)、語音質(zhì)量不佳等缺點(diǎn)就會(huì)顯現(xiàn)，嚴(yán)重影響了4G時(shí)代的用戶體驗(yàn)。

　　正是因?yàn)橛辛薈S Fall Back的方案，使得在4G時(shí)代真正體驗(yàn)VoLTE用戶數(shù)并不多，VoLTE最終沒能大面積普及。不過在進(jìn)入4.5G時(shí)代后，用戶將迅速體驗(yàn)到VoLTE的優(yōu)勢(shì)，獲得更好的語音體驗(yàn)——即Always On LTE，Always On MOS4.0，Always Online。

　　VoLTE要求達(dá)到MOS4.0

　　其中Always On LTE和Always Online非常好理解，就是始終使用LTE網(wǎng)絡(luò)且數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不中斷;那么Always On MOS4.0又是什么意思呢？其實(shí)MOS是針對(duì)傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的一種業(yè)界有普遍公認(rèn)的質(zhì)量主觀測(cè)量方法，而Always On MOS4.0，就是在VoLTE應(yīng)用中MOS必須達(dá)到4.0標(biāo)準(zhǔn)。

　　當(dāng)然，在4.5G時(shí)代，不僅語音體驗(yàn)可以達(dá)到MOS4.0水準(zhǔn)，視頻體驗(yàn)（即vMOS，ITU等相關(guān)組織正在推動(dòng)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，目前已進(jìn)入模型選擇階段，預(yù)計(jì)2016年發(fā)布第一階段標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果）同樣可以達(dá)到4.0標(biāo)準(zhǔn)。不僅讓終端用戶可以獲得沉浸式高清體驗(yàn)，更響應(yīng)了2K/4K屏幕在終端設(shè)備的廣泛應(yīng)用。

　　4.5G將加速物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來

　　在當(dāng)前的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算時(shí)代之后，我們即將迎來物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。而物聯(lián)網(wǎng)與當(dāng)前以人為主的互聯(lián)網(wǎng)有很大的不同，其大量的應(yīng)用是基于傳感器連接實(shí)物終端的，比如在日常生活如寵物跟蹤，或垂直行業(yè)如工業(yè)制造，資產(chǎn)跟蹤等等，這就需要一種LPWA（Low power wide area，低功耗廣覆蓋）網(wǎng)絡(luò)來組建廣覆蓋的公共網(wǎng)絡(luò)，為此在4.5G時(shí)代NB-IoT（窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)運(yùn)而生。

　　4.5G借助NB-IoT可實(shí)現(xiàn)20dB-30dB的覆蓋能力增強(qiáng)（對(duì)比GSM），即每個(gè)蜂窩能夠?qū)崿F(xiàn)100000個(gè)連接;同時(shí)低功耗能支持終端電池壽命高達(dá)5-10年，以及低至1美元的芯片成本。由此不難看出，4.5G可以滿足大量終端接入的需求，這也將加速物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來。

　　運(yùn)營(yíng)商為何要選擇4.5G，而不是直接升級(jí)到5G？

　　通過剛剛的介紹我們不難看出，4.5G在速度、應(yīng)用體驗(yàn)、以及支持物聯(lián)網(wǎng)方面確實(shí)相比4G擁有明顯優(yōu)勢(shì)。但是對(duì)于剛剛完成4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的廣大運(yùn)營(yíng)商來說，這些優(yōu)勢(shì)還很難驅(qū)動(dòng)他們向4.5G演進(jìn)，因?yàn)樗麄儽仨氁紤]投資與回報(bào)、考慮為何要升級(jí)至4.5G、為何不直接升級(jí)到5G等問題！下面我們就來具體說說：