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从美国市场看全球移动技术演进：2015年你5G了吗

从某种方式来看，对5G这样一种目前尚未存在、甚至还没有标准组织的准确定义，并且对于大多数国家来说最快也要到未来4-5年才会落地的技术，2015年却是其风风火火席卷业界视线的一年。
甚至可以这样说，如今围绕在移动通信行业的热门技术话题，都与5G有着千丝万缕的关系。
转眼间2016年已经到来，也到了回顾过去一年行业发展的时候，本文通过对美国这一全球领先的移动通信市场2015年的业界动态进行分析，希望藉其市场的热点关注与演进路径，从中窥见全球通信市场的发展动向。
比如说，美国市场在过去这一年关注的也无非是一样的5G、物联网、LTE-U和SDN等。
5G:人人都在谈论5G，美国自然也不希望落后
进入2015年后，全球运营商们（尤其是在亚洲）都在竞相部署5G技术——即便5G技术的标准都还尚未确定。在此背景下，作为对FCC于2014年10月发起的调查通知的回应，纽约大学无线研究中心（NYU Wireless）在2015年1月敦促FCC分配毫米波无线频段的新频谱，以此来确保美国在5G技术的演进过程中不会落后于欧洲和亚洲的其他国家。
事实上，2015年10月份FCC对24 GHz以上4个不同的高频段频谱提出了新的灵活规则，旨在为美国市场的5G网络奠定基础。他们计划的专门用于5G服务的频段包括27.5-28.35 GHz（也被称为28 GHz频段）、 37-38.6 GHz（也被称为37 GHz频段）、38.6-40 GHz（也被称为39 GHz频段）和 64-71 GHz。通过采用新规，FCC主席Tom Wheeler表示，FCC正推动一种飞跃式的发展，希望以此为这个国家成为向5G演进的领导者创造机会。
去年9月，Verizon透露，该运营商正与阿尔卡特朗讯、爱立信、思科、诺基亚、高通和三星等合作伙伴一起在该公司位于马萨诸塞州Waltham市和旧金山的创新中心进行5G测试。其5G技术现场试验预计将从2016年开始。
该消息公布后不久，ATT移动CEO Glenn Lurie表示，5G对现在来说为时尚早，并且，虽然5G将带来惊人的变化，但整个行业不应对LTE仍将持续带来的巨大益处和影响失去关注。他还表示，美国不应该担心在5G方面落后，并指责了来自欧洲和亚洲（主要是亚洲）的公关说辞。Lurie说，他不希望行业过于承诺却无法实现，而这在过去已经发生过。
向新技术的演进往往都是一场激烈的竞赛，而美国自然不希望自己落后，即使LTE和LTE-A还有很大的发力空间。纽约大学无线研究中心教授Ted Rappaport表示，毫米波无线网络预计将成为5G技术的一部分，由于天线的设计将比目前的设计更加集中，毫米波频谱将会更加有效。
物联网：关于物联网的标准之争，谁都想掺和一手
虽然多年来ATT在新兴设备市场一直扮演着领导者角色，截止2015年第三季度末其网络上已有2500万台蜂窝网络连接机器，但Verizon却通过宣布其新的物联网策略以一种更加高调的方式加入了这场竞赛，其物联网策略包括全新的ThingSpace平台和对Cat 1 LTE的支持。
同时，关于低功耗、远程通信的竞争也愈发激烈，在这其中，蜂窝网络设备厂商增加了对窄带LTE的支持，而Sigfox和LoRa这些LPWA（低功耗广域覆盖）技术阵营支持者则不断尝试扩大其影响。
Verizon去年10月公布其物联网策略时，同时推出了ThingSpace平台，Verizon表示将会发布大量API，并打造一张物联网专用的LTE核心网络。这家美国运营商的高管表示，Verizon希望降低整个（物联网）生态系统对于开发者的复杂度。
Verizon企业和物联网产品高级副总裁Mike Lanman表示，他和团队认识到，阻碍物联网设备开发和推出的障碍包括复杂性、碎片化和成本等，而他们在两年前就开始着手降低复杂性了。他们想出的办法是，在设备中嵌入低成本的模块，并降低网络接入费用。
Verizon CFO Fran Shammo去年10月在该公司第三季度会议上表示，预计物联网创造的新收入流将不断涌现和增长，去年第三季度该部分收入为1.75亿美元，前三季度总计为4.95亿美元。
不过，ATT在几年前就已经意识到，它需要找到新的收入源，同时它也成功地吸引了一家大型的互联汽车用户——安吉星（OnStar），早于Verizon好几年。ATT在物联网领域的先声夺人，也佐证了车联网代表着运营商增长最快的细分市场之一这一事实。在去年9月举行的CTIA展上，ATT移动CEO Glenn Lurie宣布，ATT已与捷豹路虎签署了一份新的多年期合作协议，ATT将为更多车辆提供网络连接。
去年9月，3GPP在定义一项新的针对物联网低功耗和低带宽这两大本质的LTE标准上，迈出了一大步。在凤凰城举行的一次会议上，3GPP无线接入网络工作组同意对窄带物联网（NB-IoT）进行规范化。这项新技术将提供更好的室内覆盖，支持大量低吞吐量设备、低延迟敏感性、超低设备成本、更低的设备功耗和优化的网络架构。3GPP表示。
诺基亚、爱立信和英特尔认为，窄带LTE(NB-LTE)是使用LTE来驱动物联网设备的最佳途径。NB-IoT技术可以部署在带内，并在一个正常的LTE载波内使用资源块，或者在一个LTE载波的保护带内使用那些未使用的资源块，再或者在专用频谱上使用独立模式进行部署。3GPP表示，NB-IoT也特别适用于对GSM信道的refarming。
在物联网设备远程连接标准的斗争中，3GPP的提议面临着来自Sigfox和LoRa等的挑战与竞争。ATT是GSMA倡议加速M2M专用蜂窝网络部署的支持者之一，被称为移动物联网倡议的这一项目，旨在解决LPWA解决方案在授权频谱上的使用。
LoRa联盟也包括移动运营商成员，该组织在去年6月发布了LoRaWAN R1.0规范。LoRa联盟希望推动LPWA网络在全球范围内的发展，并确保该技术在开放的运营商级网络上的互操作性。同时，法国公司Sigfox计划五年内在60个国家推出其低吞吐量的网络。该公司的网络技术在美国运行在未经授权的902 MHz频段，在欧洲则运行在868 MHz频段。
预期未来会有更多关于物联网标准和协议的激烈竞争，甚至会有更多新建议会尝试把它们全部捆绑在一起。
Wi-Fi通话：ATT与Verizon实现Wi-Fi通话承诺
ATT和Verizon实现了他们提供Wi-Fi通话（Wi-Fi calling）服务的承诺，虽然要比原先预期的晚了一些。在此过程中，获得来自FCC的批准导致了ATT推出Wi-Fi通话服务的延迟。
ATT最终获得了它需要的批准——使用实时文本（RTT）技术而非老式的TTY技术，后者是一种在20世纪60年代开发的、现在已经过时的技术。Verizon的Wi-Fi通话服务申请也获得了FCC的批准。
Wi-Fi通话领域的运营商们多受益于苹果在其iOS 8系统升级中增加了对Wi-Fi通话的支持。2014年苹果推出iPhone 6和iPhone 6 Plus时增加了对Wi-Fi通话的支持，当时只有T-Mobile美国一家运营商支持该服务。此后，不少业内人士猜测会有更多运营商在2015年开始提供Wi-Fi通话服务，而后来这些推测变成了现实。
除了帮助缓解网络容量不足外，Wi-Fi通话还使运营商们能够在那些移动网络覆盖不好或者没有移动网络覆盖的地方为用户们提供服务。在提交的申请中，Verizon表示它将提供基于IP的先进呼叫服务，该服务支持VoIP通话和其他先进功能，包括视频通话等。
无线运营商对Wi-Fi的态度呈现出的另一个显著迹象是，他们希望停止与Boingo Wireless这样的Wi-Fi服务提供商进行合作交易。Boingo Wireless在2014年初曾宣布，Sprint成为了其首个Wi-Fi分流客户，并且当时Boingo表示它预期将会在明年上半年与第二大运营商达成Wi-Fi分流服务合作。测试一直在持续进行中，尽管Hotspot 2.0 和Passpoint对服务增加无缝性和安全性来说是重要的，但是对于发展这一技术来说目前还处于初期阶段。预期我们会在2016年看到更多支持Passpoint的设备，这些设备旨在使Wi-Fi更加易于使用，类似于在蜂窝网络上的漫游。
2015年，T-Mobile也一直在稳步提升其LTE网络覆盖范围，从而推动了Wi-Fi通话与VoLTE之间切换的大幅增加。在全球范围内，VoLTE的部署也在持续增加。根据GSA的数据显示，87个国家的150家运营商已经部署了包括VoLTE在内的高清语音服务。事实上，VoLTE部署在2014年就已出现了大幅的增加。
关于VoLTE和Wi-Fi通话的发展，我们在去年曾发布过《深度探讨：WiFi语音、VoLTE以及下一代移动语音服务》这样的长篇分析以及《美国Wi-Fi通话服务发展现状：苹果谷歌与运营商一同推动》这样的报道。
LTE-U：LTE-U与蜂窝网络、Wi-Fi网络之间的相互对抗
LTE-U论坛关于在未授权频谱上推出一种特殊形式LTE服务的这一提议，在有线电视运营商和无线运营商之间引发了前所未有的恶战。有线电视运营商和Wi-Fi服务提供商称上述提议会降低Wi-Fi服务的质量，而LTE-U支持者则表示，他们的技术实际上将使Wi-Fi服务会有更好的表现。
在2015年，高通公司及同盟的LTE-U支持者坚称，他们已经做好准备并愿意回答疑问，并向所有对此感兴趣的人提供技术演示，而CableLabs指出，LTE-U论坛本质上比较封闭，并且缺乏透明度。事实上，到去年11月，在CableLabs和高通进行了合作测试后，每一方均得出了一组相反的结论，目前看来这一僵局尚无结束的迹象。
去年8月，高通召开了一场名为澄清LTE-U和Wi-Fi共存关系的媒体沟通会，此外，来自高通、阿尔卡特朗讯、爱立信、T-Mobile和Verizon的代表致信FCC，对Wi-Fi联盟提出的FCC需保留对LTE-U设备的认证，直到这些设备满足Wi-Fi联盟的技术参数的这一建议，以及Wi-Fi联盟试图成为LTE-U技术的看门人进行了指责。
尽管LTE-U支持者抗议称，他们不希望Wi-Fi联盟来决定他们的设备如何进行认证，但是Wi-Fi联盟却发展出了一套准备发布的共存准则，确定了一些共存的关键性能指标。这些准则将形成一系列测试的基础，Wi-Fi联盟将对此保持公开性。
关于LTE-U的争论凸显了许多并不只适用于其本身的问题。其一，FCC要收集各方意见，尽管FCC主席Tom Wheeler在9月份表示，他希望行业之间自己解决问题，但是关于FCC对此事的监管力度究竟应有多大却一直颇有争议。有线电视运营商敦促FCC密切关注无线行业的阴谋诡计，而LTE-U支持者们则希望FCC能够放任他们自己解决，并表示不应针对未授权频段制定繁重的规则，这将会阻碍创新。
另一点是，未来预期会出现更多频谱共享，如果玩家们不能够公平竞争，这也将成为一个问题。虽然工程师们不断在开发新的方法来更有效地利用频谱，但是需求太过巨大，而（共享）将只是其中的一部分。在3.5GHz频段上，无线运营商和其他公司将使用SAS（频谱接入系统）技术进行频谱共享，该技术涉及到用传感器来决定频谱在何时及何处可以被某些类别的用户进行使用。
资料显示，LTE-U是由高通和爱立信在2013年提出的LTE未授权版本。而LAA是3GPP在Release 13中进行规范化的LTE未授权版本。此外，还有一个比较小众的版本——Ruckus Wireless认为，LTE + Wi-Fi Link Aggregation (LWA)会更适用于更广泛的行业，因为该技术在物理层（PHY）和介质访问控制（MAC）层使用802.11。据称，LWA可达到与LTE-U和LAA-LTE类似的效果。
无论采用哪种方式，LTE-U和LAA都预计可能会在2016年推出，但是正在进行的试验将决定LTE-U的商用速度。Wi-Fi联盟计划在2016年2月举行第二次研讨会，届时利益相关者们将再次有机会研究一下LTE-U的来龙去脉，以及该技术是否能够公平地与Wi-Fi进行共存。
关于LTE-U的发展，2015年我们也有过《技术观察：LTE-U面临行业争议部署是否已成定局？》这样的深度报道，大家也可作以参考。
SDN/NFV：SDN/NFV按步发展，生态系统扩宽
运营商们正持续转向一个由开源和软件定义网络（SDN）主宰的世界，过去一年时间，ATT不断在努力推进其2015年实现虚拟化和控制5%的目标网络的目标。Verizon则选择了阿尔卡特朗讯、思科、爱立信、瞻博网络（Juniper Networks）和诺基亚作为其SDN初始供应商。
2014年底，ATT宣布，该运营商计划从2015年开始全力向以软件为中心的网络过渡，而它的确这么做了。ATT的目标是到2020年使用软件驱动架构完成对其超过75%网络的虚拟化和控制。通过使用ATT所谓的用户定义网络云（User-Defined Network Cloud），其目标是相较以前更快地创造产品和服务，在需求和规模上拥有更大的灵活性和服务，以满足特定的需要。
Verizon也在努力转向一个以软件为中心的架构，以降低成本，并且能够更快地为用户提供新服务，该运营商计划在IP多媒体子系统（IMS）和分组核心演进（EPC）中部署SDN技术。ATT和Verizon都在重新培训期员工来应对这样的过渡，并确保他们理解自动和可靠性这些功能在以软件为中心的架构中有何不同。
与此同时，开源组织也在努力推动SDN和NFV解决方案。去年6月，OPNFV Project宣布该组织首个软件版本OPNFV Arno正式发布可用。Arno的目标是所有正在探索NFV部署、开发虚拟网络功能（VNF）应用、或对NFV性能和用例测试感兴趣的人群。随后OPNFV在11月举行了首次年度OPNFV峰会，其中一个主题演讲来自于英特尔网络平台集团总经理Sandra Rivera。
英特尔与Verizon在SDN和NFV等技术方面进行合作已有一段时间了，去年9月，该公司正式加入了Verizon的5G技术论坛，成为其核心成员之一。目前SDN和NFV的部署推出正越来越多，它们在运营商转向5G的过程中也将发挥重要作用。
英特尔的Rivera表示，她发现，Tier 1通信服务提供商和Tier 1超大规模混合云服务提供商之间的合作-竞争趋势越来越明显，而在几年前，这看起来更像是一种有争议的情况。通信服务提供商承载着谷歌、Facebook、Netflix等互联网企业创造的所有内容，并且他们都认为，相较于竞争，彼此间更加紧密的合作将会使其获得价值。这并不意味着他们不再竞争了，但我确实看到了更多的合作-竞争趋势出现，不仅是现在，未来也将继续，她说。

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