當前,5G商用網絡大規模展開,5G應用改變人們的生活和工作。2021年即將到來,5G部署中還存在哪些難點問題,未來5-10年如何實現5G持續增強與演進?
在11月27日召開的世界5G大會上,華為無線網絡產品線首席戰略官徐偉忠給出華為的答案。他表示,當前5G商用一年,發展速度前所未有。但要滿足更多行業應用差異化需求,5G網絡能力還需不斷增強。
據悉,華為對此在不斷發力,
一是助力運營商網絡實現大容量、好覆蓋、低成本等「3C」;
二是面向5G極簡建網需求,推出全系列解決方案,助構建1+N多頻目標網;
三是提出5.5G願景,聚焦關鍵技術突破,推動萬物互聯到萬物智聯。
01
5G改變正在發生,還需加速
人們迫切希望看到5G所描述的toC、toB業務場景,甚至因為目前一些場景體驗不如預期而失望。我們要知道,5G僅僅商用一年,還需要多年的發展周期。
對此,徐偉忠明確表示,5G發展速度遠遠超過了之前的3G、4G,也同時超越了業界在一年前對5G的期望與預判。「更關鍵的,中國產業界第一次在移動通信領域站在了世界領先的位置。」
數據顯示,全球已有110多張5G商用網絡,有超過80萬個5G基站(70多萬在中國)以及超過2億的5G用戶。在終端方面,5G終端種類達到440多種,5G手機價格降低到千元,5G手機在中國出貨量月佔比超60%。
儘管大部分移動用戶還不是5G用戶,但徐偉忠指出,5G應用正在改變人們的生活和工作。
在個人應用方面,4G讓移動視頻業務實現基礎發展,5G將讓移動視頻進入新時段:從標清,走向高清、2K、4K、8K;從平面視頻,走向空間多點視頻,走向AR、VR;從單向到交互方式去發展。
在垂直行業應用,5G正進入到千行百業。在中國,今年就有5000多5G項目在進行,其中1000多個是商用項目,覆蓋鋼鐵、港口、製造、醫療等20多個行業。
「當然,5G進入垂直行業,目前實際應用場景比較簡單、初級,未來我們需更深度地與垂直行業進行融合,這非常關鍵。」徐偉忠介紹,5G作為一個連接技術,還需要探討如何更多千行百業,與更多場景適配。
這點筆者深以為然。筆者在多地的5G垂直行業應用參觀中看到,5G進入行業企業帶來不少價值,但更多暢想並未實際部署。未來,通信行業需要與不同行業之間深度理解與協同,定義出相應的解決方案。
其實,這裡有個很關鍵的因素,就是5G生態的建設。徐偉忠指出,需要產業合力推動5G晶片和5G模組價格的降低。只有這樣,更多的5G模組才可以嵌入到千行百業的終端中。
02
高品質5G:容量、覆蓋、成本
在本次世界5G大會上,三大運營商均談到自身5G網絡技術發展規劃。可以看出,大家不約而同地提出要構建高品質5G網絡,提升網絡容量、可靠性以及差異化性能,最終構建極致體驗、極簡的融合網絡。
對此需求,華為有什麼動作?徐偉忠表示,作為ICT技術領域供應商,華為自然以用戶需求為中心,為運營商提供最好的容量、最廣的覆蓋、最經濟的解決方案(3C,Capacity容量,Coverage覆蓋,Cost成本)。
第一,在容量方面,M-MIMO產品持續創新,構築極致體驗。
5G之所以能提供超高速率能力,M-MIMO天線設備很關鍵。從200MHz到400MHz,從TDD到FDD,華為M-MIMO產品創新持續領先。華為5G設備真正助運營商兌現5G是4G的10倍下行速率體驗的承諾,可以做到隨時隨地Gbps。
全球很多運營商5G頻譜比較分散,需要多模塊建網,華為創新獨家推出400MHz AAU模塊,可以單個模塊滿足多個頻段,簡化天面,也是極簡站點的思路。為幫助全球多國發揮FDD頻譜能夠最大價值,華為今年也推出了業界首款基於FDD的M-MIMO。兩年前,TDD M-MIMO先一步發展,但FDD M-MIMO體積大、很重無法商用,如今FDD M-MIMO接近TDD相應的工程規格。
第二,在覆蓋方面,華為創新AHR算法,使能極致性能;4G/5G制式協同,隨時隨地實現一致性體驗。
徐偉忠介紹,除了硬體,在5G時代,很多能力需要通過軟能力實現。在不同的應用場景、用戶狀態下,運營商需要通過算法M-MIMO天線性能發揮到極致。
華為應用了自適應算法,使最終用戶在實際的網絡裡面的體驗,相對其它的供應商,表現出更好的體驗。在深圳的測試中,測試人員同樣使用iPhone12手機連接不同設備商的5G網絡,但表現差異非常大,華為支持建設的網絡明顯佔優。
第三,在成本方面,華為推出極簡站點極簡網絡,優化無線網絡TCO。
5G時代,2G、3G、4G、5G網絡「四世同堂」,所有頻譜都要走向5G。這帶來多個挑戰,如天面空間不足、運維成本居高不下。對此華為自然看著眼裡,進行很多的創新。
這些創新包括全室外極簡站,可將一個杆站的8層25模塊,降低到 4層13模塊,從而降低站點租憑成本和部署時間;打造MAE自動駕駛網絡,降低運維成本;推出設備、站點、網絡三級節能方案,降低網絡能耗,該方案已經用在超20萬站,一年為運營商節省約1億度電。
此外,面向5G垂直行業差異化需求,華為推動5G網絡能力不斷增強,滿足行業應用差異化需求,包括超級上行性能不斷提升,一些室內場景,採用分布式M-MIMO的LampSite,來實現千兆速率,並通過多鏈路備份來保證高可靠的網絡服務。
03
提出1+N的5G目標網
以上創新是華為當前助力運營商解決的5G網絡創新方案,那麼未來幾年,運營商的5G網絡該如何發展?
我們說「有目標,不迷路」,華為特地提出1+N目標網絡。其實該理念已經在此前的MBBF全球移動寬帶論壇上提出,徐偉忠再次詳細闡述,讓業界更加了解。
據悉,1指代是一張基礎的5G網滿足不同場景的業務,包括toB、toC、toH的業務。「我們認為一張網是最經濟高效。」N則代表N維能力按需疊加,要在1基礎上疊加上不同的應用場景所需要的能力,比如說低時延、感知需求、高精度定位。
從頻譜的角度,未來全頻譜向5G演進,運營商也可以以1+N構築多頻目標網。中頻大帶寬為核心構築寬管道,其他Sub 1G、Sub 3G、毫米波頻段構築差異化優勢。
徐偉忠介紹,5G最關鍵的是中頻(比如3.5GHz),中國戰略地選擇中頻用在5G,所以面向未來,將中頻5G部署成一個全業務基礎網,再疊加其他具備差異化業務特色的頻段,共同打造5G目標網。
此外,面對運營商開拓更多大帶寬頻譜的需求,徐偉忠介紹,當前越來越多的國家參與推進6GHz產業,自2019年ITU6GHz立項之後,各方已經開啟6GHz各項評估工作,3GPP 今年9月已經成功立項6GHz NR標準,部分國家計劃2021年開始6GHz外場試驗測試,把6GHz應用成IMT未來的主力頻段。這是因為,當今全球範圍內,Sub6G已成為首選的5G建網頻段,毫米波頻段雖被多國選擇,但依然無法滿足連續組網。
04
聚焦5.5G技術突破
移動通信發展40年,十年一代,如今我們需要面向2030持續推進5G產業發展。對此,華為在此前MBBF2020上提出5.5G願景,從萬物互聯走向萬物智聯。
5.5G到底是什麼?這個增加的0.5代包含什麼?
根據徐偉忠介紹,5G有ITU定義的三大標準場景,即eMBB、mMTC和URLLC,組成三角形。5.5G在5G基礎上擴展了三大新場景,包括UCBC(上行超寬帶)、RTBC(寬帶實時交付)、HCS(通信感知融合),把5G場景定義的三角形變成5.5G的六邊形,從支撐萬物互聯到使能萬物智聯。
據悉,5.5G實現包括多個關鍵技術。第一,UCBC上行超寬帶,實現上行帶寬能力10倍提升,滿足企業生產製造等場景下,機器視覺、海量寬帶物聯等上傳需求。同時,UCBC也能大幅提升手機在室內深度覆蓋的用戶體驗。
第二,RTBC場景支持大帶寬和低交互時延,目標是在給定時延下和一定的可靠性要求下的帶寬提升10倍,藉助虛擬大帶寬能力,打造人與虛擬世界交互時的沉浸式體驗。
第三,感知通信一體化,助力自動駕駛和無人機兩大場景發展。HCS通過M-MIMO的波束掃描技術應用於感知領域,使得HCS場景下既能夠提供通信,又能夠提供感知;如果延展到室內場景,還可提供高精度釐米級低功耗的定位服務。
第四,重構Sub100G頻譜使用模式,最大化頻譜價值。5.5G在Sub100GHz內使用更多的頻譜,從而實現全頻段上下行解耦,全頻段按需靈活聚合。
第五,引入AI,讓5G聯接更高智能。5G時代運營商的頻段數量、終端類型、業務類型、客戶類型都會遠遠高於之前的任何一個制式。化繁為簡,5.5G需要與AI的全面融合。
筆者觀察:
有目標不迷路,
5.5G需共同定義
通過徐偉忠介紹,筆者感受到,5G當前正表現出「立地頂天」的特點。
「立地」是指,過去10年,5G在各種挑戰中,快速紮實發展。包括中國在內的全球產業各方,拋棄多個分歧,積極推動5G技術、網絡、終端、晶片、業務等各個環節的成熟,促進網絡建設和業務探索。
分析可知,統一的標準、清晰的目標、積極的行動,是5G不懼挫折、快速發展的關鍵。
「頂天」是指,5G在不斷向B5G、5.5G、6G創新發展。比如華為除了在5G領域不斷提供創新方案,面向未來移動通信發展,還提出接下來5年-10年的發展目標5.5G願景。5.5G有望支持移動通信產業在10年後開啟向6G演進。
我們認為,5.5G所代表的這個階段要真正落地,需要業界各方共同努力。華為已經與一些移動運營商、設備商互動探討5.5G。徐偉忠介紹,華為希望在產業界的合作下,包括高校、學術界、科研機構、標準組織等產業夥伴一起探討,在5G時代的10年,一起定義5.5G方向。
5.5G是華為提出的願景名稱。對同樣的發展階段,中國信通院提出B5G的概念。「叫什麼不關鍵,希望大家一起探討、研究在6G之前B5G這個時代,如何把5G發展的更紮實,讓我們能夠持續進行業務創新。」徐偉忠如此表示。
在筆者看來,5G是業界10多年前的定義,如今通過大量實踐,還需要進一步補充完善。5.5G應運而生,能夠真正讓我們從萬物互聯走向萬物智聯。
在此,筆者呼籲產業各方在3GPP標準框架啟動5.5G工作,用好100GHz以下頻譜,提供多樣化的網絡能力和終端,深化5G與行業融合,加速數位化和智能化轉型。
黃海峰,獨立科技觀察者,從業十多年,研究5G、手機、IoT、光、網際網路、雲、AI等。
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