10月31日,在2019中國國際信息通信展覽會上,工信部與三大運營商舉行5G商用啟動儀式,標志著我國5G商用的到來、全球規模最大的5G市場已經啟動,拉開了后續國內5G網絡大規模建設的序幕。現在,無論是中國政府還是中國運營商,都在以開放合作的態度面對5G建設,積極歡迎各國通信設備廠商、終端廠商、行業合作伙伴投入到中國的5G建設和產業創新中來,這也為中國5G建設的廣度和深度提供了良好的基礎。
共建最好的5G
5G建設需要走全球化道路,堅持開放合作。自5G建設規劃啟動伊始,西方廠商就已加入到中國5G的建設大軍中,貫穿工信部IMT-2020(5G)推進組的三階段測試,都可以看到西方廠商的身影,同時各西方廠商也均依據自身技術的特點或產品/解決方案布局,全部完成了三個階段所有或者部分的測試項,均通過了中國5G建網設備商的準入門檻。
華為在接受采訪時表示,只有以開放合作的態度進行中國5G建設,才能將世界范圍內最先進的5G技術、最先進的5G產品與解決方案應用到中國的5G網絡中,以構造領先全球的5G網絡與用戶體驗。同時,才能更好的推動5G個人業務創新與產業創新。
此次5G商用基于全國50多個城市部署的5G網絡,這些網絡還在兩個多月以來承擔了網絡測試、用戶5G體驗任務,為三大運營商面向后續的全國5G網絡規模建設積累了寶貴的5G網絡規劃、組網及優化經驗。多家設備商一起,自6月6日5G商用牌照獲發以來強力支撐了三大運營商在全國30個省份、50多個城市進行5G網絡的部署和測試。華為表示,愿與全球設備商一道,全力支持5G商用。
提供卓越5G網絡性能
在2019這個5G商用元年,全球5G商用取得了快速進展。根據GSA協會在10月24日發布的最新統計數據,已有26個國家的46家運營商宣布推出3GPP 5G商用服務、已有34個國家的62家運營商宣布在其現網中部署5G、目前有125個國家的321家運營商正在投資5G;全球范圍內已發布的5G終端達到了172款。在此過程中,供應商們為早期5G商用的實現做出了巨大貢獻,比如,截至目前已有幾十家家運營商基于對5G產品及解決方案、交付能力等的評估選擇華為作為5G供應商,與華為簽下了超過60個5G商用合同,甚至有些運營商(如Three UK)把華為作為獨家5G RAN供應商;面向全球5G商用,華為已發貨40萬模塊,延續了華為Massive MIMO在4G時代(占全球超90%的市場份額)的領先態勢。
從上述GSA的統計數據看來,無論是5G商用網絡數量,還是5G終端款數,5G都遠好于2G、3G、4G的同期水平。究其原因,在已經推出5G商用服務的國家,運營商之間的市場競爭非常激烈,在早期5G商用方面,都希望憑5G NSA以最低的成本快速(不單獨新建5G核心網且只在熱點區域部署5G基站)打開5G eMBB市場,搶先發展大眾5G用戶。
然而,另一方面,全球5G商用開始出現重要轉折。5G微信公眾平臺(ID:angmobile)觀察到,近期,有越來越多的國家及運營商顯示出“盡快部署5G SA網絡”的跡象——新加坡通信監管機構IMDA在10月中旬表示明年直接部署5G SA網絡;韓國SK電訊表示明年部署5G SA網絡;美國Verizon、AT&T、T-Mobile US、Dish等均表示明年開始部署5G SA網絡,其中Verizon為了解決頻譜問題,將從明年開始大規模部署動態頻譜共享(DSS)技術以實現5G SA連續覆蓋。
可見,向SA這一目標5G組網架構的演進,進程要快于業界此前的預期。究其原因,NSA架構中的空口采用5G標準,核心網仍采用4G標準,主要支持eMBB類型的業務;但是從運營商迫切轉型和增收的角度,亟需以具備更大能力的蜂窩系統進軍各行各業的數字化——SA架構中的無線網與核心網絡均采用5G標準,除了eMBB,更能基于服務化的網絡架構(SBA)、網絡切片、邊緣計算、用戶面UPF下沉等支持URLLC等全業務場景,可全面使能5G業務能力,提供新業務拓展機會,滿足垂直行業需求以及運營商增收需求。
目前,我國已經躋身全球5G引領行列。在當前諸多運營商尤其是美國多家運營商積極尋求從5G NSA轉向5G SA、美國正在努力為5G爭取中頻段資源的背景下,國內多位資深行業專家認為,為了實現我國5G商用的引領,應加快積極推動獨立組網的5G網絡建設,同時促進5G融合應用的商用落地,加速5G技術與工業、農業、交通、能源等垂直行業的融合,使我國5G早日實現“萬物互聯”的愿景,在新一輪科技革命和產業變革中贏得主動,創造出巨大的社會經濟價值。
對于國內運營商而言,盡快建設5G SA網絡,沒有SA標準變動風險,可獲得諸多良好效益——不對4G現網造成影響從而可有策略地加速SA建設;規避從NSA向SA演進的二次投資與技術復雜度;SA使能的全業務敏捷與運維自動化可助力降低后期運維成本;總體成本和建網復雜度更低;SA商用可大大降低目前大規模蓬勃進行的“5G+行業”創新試點的成本、加速試點培育節奏、并直接實現試點經驗在SA商用網的規模復制推廣。
目前,5G SA網絡設備已成熟,具備商用部署條件;終端已有華為5G SA終端/工業模組,其他品牌5G終端也有望于2020年初開始陸續上市。這得益于我國在國際標準組織和5G研發中一直兼顧NSA和SA兩種模式,引導著SA的技術和產業發展。例如,中國移動等牽頭制定5G SA網絡的架構標準,成立5G聯合創新中心,設立5G聯創產業基金;早在IMT-2020(5G)推進組2018年10月底公布的中國5G技術研發試驗第三階段測試結果中,華為就已攜手產業合作伙伴唯一完成SA架構下芯片終端互聯互通測試;5G微信公眾平臺(ID:angmobile)了解到,截至目前,華為5G系統已經完成與業界主流芯片廠商的互聯互通測試,同時在各大運營商網絡中完成與業界主流5G智能手機的互操作測試,可以支撐全球客戶進行商用服務發布;在“5G+行業”應用方面,華為在國際上推動成立了5G汽車聯盟(5GAA)、5G智能制造聯盟(5G ACIA)、5G切片聯盟(5GSA),并與全球運營商和垂直行業伙伴大力探索高清直播、遠程醫療、數字化天空、礦山遠程操控、數字化工廠、智能電網、智慧教育、城市安防、無人機、智能農業等5G融合應用,在第二屆“綻放杯”5G應用征集大賽決賽中,華為聯合合作伙伴申報的項目榮獲多項一等獎。
從各地政府在今年陸續密集發布的5G產業發展指導文件看來,各級政府對“以5G增強經濟社會發展新動能”有著高瞻遠矚的戰略部署。比如,《浙江省人民政府關于加快推進5G產業發展的實施意見》明確“到2022年,5G在工業制造、城市治理、民生服務、文化娛樂等領域廣泛應用,5G用戶數達到3000萬家(企業),培育100項重點場景應用,在智能制造、智慧城市、智慧醫療、超高清視頻、車聯網、增強現實/虛擬現實(AR/VR)等領域實現規模化商業應用”。
要實現上述有關5G融合應用的發展目標,5G SA的部署必不可少。5G微信公眾平臺(ID:angmobile)了解到,浙江移動一直在聯合華為為實現“不換卡不換號、2B/2C雙軌支撐”的5G SA商用落地而奮斗,8月發布全球首個基于SDN的5G SA預商用網絡,9月29日發布全球首個5G SA自主可控網絡,截至10月10日的5G友好用戶超過1萬,10月30日實現杭州全網5G SA預商用。據悉,通過這些突破性進展的取得,浙江移動5G SA的2C方案已得到驗證并已在多處商用,可以規模地復制推廣(比如預計于12月15日在寧波、溫州、嘉興提供5G SA業務;預計到12月31日浙江移動完成1萬SA基站部署);2B方案也已得到驗證,浙江十大垂直行業均已啟動,130+創新項目蓄勢待發。
可以預見,浙江5G SA將成為全國的“樣板”。這彰顯了華為的5G SA實力。5G核心網采用全新的服務化架構(SBA),基于NFV/SDN技術,通過“硬件通用化”、“軟件模塊化”實現云化組網,而據第三方權威機構發布的統計數據,業界全云化VNF競爭力方面,華為排名持續第一;全球云化市場份額方面,華為也保持第一,在全球電信云商用合同中占比70%,華為分層云同廠家項目占比91%。這些技術與項目經驗積累,無疑為華為5G SA“全云全棧”優勢(業界唯一全業務、全棧能力且云原生架構領先2-3年)奠定了堅實的基礎——包括高性能硬件(X86/鯤鵬/硬件加速系列硬件/自研TEC硬件)、全棧電信云(業界獨有CloudOS批量無損升級,虛機/虛機容器/裸機容器全支持)、云原生VNF(微服務化領先業界兩年;可實現灰度升級)。據了解,華為的5G SA“全云全棧”已經實現了全自主、完全去A。
開展“5G+行業”應用需要優質網絡的支撐。對于擁有3.5 GHz頻段的運營商,需要考慮如何提升5G上行性能,以滿足網絡部署和不同類型垂直行業業務的需求、提升用戶體驗、降低部署成本。已得到廣泛部署的Sub-3 GHz頻段LTE FDD現網,上行資源相對空閑。因此,利用LTE FDD上行頻譜資源作為3.5 GHz上行TDD資源的補充是一種有效的提升手段。但是,上行載波聚合、上行補充載波等方案在上行覆蓋、容量和終端設計上存在一定的缺陷。為此,華為與中國電信合作提出了“超級上行5G技術創新方案”,并于今年6月份發布,可實現TDD/FDD協同、高頻/低頻互補、時域/頻域聚合,進一步提升數據的上行能力,降低時延。5G微信公眾平臺(ID:angmobile)觀察到,在此之后,“5G超級上行”在標準和產業上進展迅速,中國電信上海公司聯合華為在8月份即實現了全球首個5G超級上行網絡覆蓋,測試結果顯示,“超級上行”不僅在良好無線環境中把上行速率提高了20%-100%的,還把小區邊緣上行速率體驗提升至4倍。業界普遍評價,“5G超級上行”是華為繼CloudAIR整體解決方案之后的又一突破性解決方案。
助力精品5G網絡部署
當下,“建設精品5G網絡,構建新型基礎設施”開始成為行業共識。總體策略上,有權威專家建議分布實施,初期在重點城市和地區,以及車聯網、工業互聯網等重點應用區域開展,后續向地市級城市和全國范圍擴展。而在具體實施上,由于5G所用的頻段較高、大多數大眾消費者業務發生于室內、很多重要的“5G+行業”應用發生于室內環境的比例也較大,5G網絡需要實現無縫覆蓋。據悉,對于全場景覆蓋,華為已經具備了領先的5G宏桿室立體組網方案,助力運營商構建三層立體網絡架構——容量層(底層網)以宏站為主實現連續覆蓋和容量網絡,主要用于室外普遍的業務承載;體驗層(中層網)以桿站等簡易站為主針對特定宏站邊緣區域或流量高地等場景實現容量釋放;覆蓋層(室內網)主要面向交通樞紐、購物中心、醫院、酒店/辦公樓、園區等室內場景實現室內價值場景建網,提供優質的用戶體驗,并通過千兆速率、低時延等網絡能力為5G新業務提供保障。
此外,運營商的效率和成本面臨結構性挑戰——電信網絡結構的日趨復雜使得設備維護OPEX支出增大,給運營商帶來沉重的負擔,包括資源利用率低、運維效率低等。我國5G規模商用即將到來,對上述結構性問題從整個系統架構創新和商業模式創新的角度進行解決顯得至關重要。如何利用人工智能算法提供的強大分析、判斷、預測等能力,賦能網元、網絡和業務系統,并將其與電信網絡的規劃、建設、維護、運行和優化等工作內容結合起來實現“網絡自動駕駛”,成為重要課題。基于對電信領域的深刻理解和多年經驗沉淀,以及在“All Intelligence”戰略中的長期堅決投入,華為在網絡全云化的基礎上把AI技術引入到電信網絡中,可結合電信領域應用場景使網絡達到自動(業務自動部署與自動運行)、自愈(故障自動恢復)、自優(網絡自我優化)、自治(網絡自我演進)的自動駕駛網絡,提升整個網絡的效率、降低OPEX。近日,華為面向中國市場正式發布自動駕駛網絡解決方案和iMaster智能運維系列產品。
相比于4G,5G單位流量的功耗(瓦/比特)大幅降低,但5G功耗相比4G大幅增長。預計在5G時代,64T64R AAU最大功耗將會達到1000-1400瓦,BBU最大功耗將達到2000瓦左右。還有預測顯示,5頻以上站點占比將從2016年3%增加到2023年45%,“一站多頻”將導致整站最大功耗超過10千萬,10頻及10頻以上站點功耗超過20千瓦,多運營商共享場景下,功耗還將翻倍。5G網絡將會走向低/高頻混合組網,為滿足網絡容量增長的業務需求,大量的末梢站點將會被部署,網絡站點數量將會出現大幅增加,整個網絡的功耗將呈倍數增長。5G微信公眾平臺(ID:angmobile)觀察到,為了助力5G時代的節能降耗,華為進行了端到端全面創新。產品級方面——5G AAU采用完全自研的基站ASIC芯片“天罡”;以先進、節能的氮化鎵(GaN)制作功放器件;采用輥壓接合散熱齒(華為獨創的仿生散熱技術),使5G基站的整體散熱能力提升20%。據悉,這一系列組合創新,使得華為5G基站整體功耗低于業界10-20%。網絡級方面——華為融合AI技術和專家經驗的“PowerStar”節能解決方案,使基站根據實際手機或終端用戶的使用情況始終保持在效率最優的狀態下運行。據悉,對于典型的多頻多制式網絡,“PowerStar”能夠幫助運營商無線網絡主設備省電10%以上。
寫在最后
我國5G發展邁出堅實步伐,在技術標準、產品研發、應用探索、政策支持等方面均取得了明顯的成效。5G正式商用后,我國5G發展應用面臨重要機遇,構建5G為代表的新型基礎設施促進數字經濟發展,為建設現代化經濟體系提供有力支撐,在此過程中,如上文所述,華為已經做好了以強大實力支持中國5G引領世界的準備。