5G時代腳步漸近,業(yè)界乃至整個社會對于5G的關(guān)注與熱情也達(dá)到了一個新的高度。站在新時代的入口展望未來,它不僅是移動通信技術(shù)發(fā)展史上的一次變革,更將作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施擔(dān)負(fù)起使能其他行業(yè)數(shù)字化的重任,驅(qū)動一個萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能的智能社會的到來。而隨著5G的推廣與普及,將會涌現(xiàn)出無數(shù)新的應(yīng)用、新的商業(yè)模式,甚至催生新的產(chǎn)業(yè)。
“5G的成功歸根結(jié)底建立在生態(tài)鏈成功的基礎(chǔ)上,革命性技術(shù)和革命性應(yīng)用的結(jié)合將是關(guān)鍵。”以此為開場白,出席完一場國際會議剛剛歸國的華為Fellow、無線CTO童文與C114分享了華為對5G目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)與關(guān)鍵技術(shù)的洞察、對5G產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的思考,及其在5G領(lǐng)域的布局與進(jìn)展。
他指出,華為在5G產(chǎn)業(yè)化的過程中,倡導(dǎo)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、全頻接入、全球協(xié)同三大發(fā)展戰(zhàn)略。在引領(lǐng)5G技術(shù)創(chuàng)新、確保標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu)競爭力的同時,致力于以開放的態(tài)度和全球化視野加強(qiáng)與各界的合作,推進(jìn)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制定,進(jìn)而促進(jìn)全球協(xié)同頻譜生態(tài)的構(gòu)建。
5G目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)解讀
到2017年底,5G NR第一個版本第一階段的協(xié)議就將完成,相關(guān)的技術(shù)測試、網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證也已紛紛開啟。當(dāng)前正值5G發(fā)展歷程中承上啟下的關(guān)鍵時期,對于目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步明晰將對5G的最終實(shí)現(xiàn)起到事半功倍之效。
早在幾年前業(yè)界對5G認(rèn)知仍極為模糊之時,華為就率先從時延、吞吐率及聯(lián)接數(shù)三個維度提出了5G需要實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)性能——分別對應(yīng)1、10、100,即1ms的時延、10Gbps的用戶速率和100個billion也就是1000億的聯(lián)接。
在童文看來,5G目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)可以從頻譜、基站、無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和應(yīng)用4個層面作分析。從最頂層的頻譜來看,5G的啟動頻譜應(yīng)選擇在全球性的低頻(6GHz以下)上,并補(bǔ)充以高頻(6GHz以上)技術(shù),擁有充沛帶寬和全網(wǎng)覆蓋傳播條件的3.5GHz(C-Band)是最好的選擇,“中國的決策起到了燈塔型的作用”。
基站實(shí)現(xiàn)上,5G將實(shí)現(xiàn)芯片技術(shù)、空口技術(shù)、算法的更新?lián)Q代和射頻技術(shù)的全面提升。其中,5G空口技術(shù)亦由兩部分組成,一部分通過現(xiàn)有技術(shù)演進(jìn)實(shí)現(xiàn),包括大規(guī)模天線技術(shù)和全雙工等;另外一部分是針對5G需求而提出的革命性新技術(shù),被華為稱之為5G新空口。在2015年3月的世界移動通信大會上,華為就已面向業(yè)界首發(fā)了全套新空口技術(shù)框架,利用一套空口靈活適配各類業(yè)務(wù),關(guān)鍵技術(shù)組件包括SCMA、Filter-OFDM及膾炙人口的Polar Code。
無線接入網(wǎng)層面,邊緣的云技術(shù)和傳統(tǒng)無線空口信號處理在5G時代將融合起來,C-RAN是可能的架構(gòu)轉(zhuǎn)變方向——在C-RAN架構(gòu)下,大部分基帶處理被集中和聚合,用來支持大量的分布式無線節(jié)點(diǎn),相比獨(dú)立的基站集群帶來顯著的性能和經(jīng)濟(jì)效益增長。華為還提出了以用戶為中心的No Cell的無線接入網(wǎng)創(chuàng)新架構(gòu),突破了用戶與Cell綁定的傳統(tǒng)架構(gòu),聯(lián)合優(yōu)選多個物理小區(qū)鏈路隨時隨地適配用戶體驗(yàn),有效提升有用信號、降低信號衰落和干擾;同時因上層邏輯小區(qū)唯一識別,可成功規(guī)避小區(qū)間切換,為實(shí)現(xiàn)5G超密度網(wǎng)路架構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
此外,5G核心網(wǎng)將全面虛擬化(NFV),基于云架構(gòu)實(shí)現(xiàn)資源按需分配、支持更靈活的網(wǎng)絡(luò)開放和應(yīng)用創(chuàng)新,并與當(dāng)前的3G、4G核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無縫集成。
使能全行業(yè)數(shù)字化
5G將為普通消費(fèi)者帶來革命性的體驗(yàn)提升和更加豐富多彩的應(yīng)用;更重要的是,它將以往移動通信以人為核心的聯(lián)接延伸向萬物互聯(lián),成為全行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的使能技術(shù),其影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出ICT范疇。
根據(jù)中國信通院發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會影響白皮書》,預(yù)計到2030年,5G直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出將達(dá)到6.3萬億元,經(jīng)濟(jì)增加值2.9萬億元,并提供800萬個就業(yè)機(jī)會。同時,5G將使能“中國制造2025”的實(shí)現(xiàn),真正讓中國制造成為“中國智造”;在全球范圍,預(yù)計到2025年將產(chǎn)生100億的智能工廠聯(lián)接。
IHS在年初發(fā)布的報告中亦預(yù)測稱,到2035年,5G將在全球創(chuàng)造12.3萬億美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出;而僅5G價值鏈就將創(chuàng)造3.5萬億美元產(chǎn)出,同時創(chuàng)造2200萬個工作崗位;5G價值鏈平均每年將投入2000億美元,持續(xù)拓展并增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施中的5G技術(shù);2020年至2035年間,5G對全球?qū)嶋HGDP增長的貢獻(xiàn)預(yù)計將相當(dāng)于一個與印度同等規(guī)模的經(jīng)濟(jì)體。
“端到端的網(wǎng)絡(luò)切片將是實(shí)現(xiàn)5G使能全行業(yè)數(shù)字化愿景的支柱型技術(shù),也是與4G斷代的分水嶺,業(yè)界應(yīng)該投入更多關(guān)注?!蓖南駽114解讀說,ITU定義了5G三個應(yīng)用場景,每個場景背后都對應(yīng)著非常廣泛的行業(yè)應(yīng)用。針對每個行業(yè)應(yīng)用建設(shè)一張獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)顯然既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí),而最好的方式就是一張物理網(wǎng)絡(luò)支持多個邏輯切片,每個切片都是一個相對獨(dú)立的自治子系統(tǒng)。
另一個不容忽視的因素在于,未來的業(yè)務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新需要大量嘗試,但傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)往往需要論證數(shù)年之久才能投資上馬?;诙说蕉司W(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),運(yùn)營商就可以按需生成或撤銷邏輯切片,從而實(shí)現(xiàn)更快的網(wǎng)絡(luò)定制、試錯,以及實(shí)時的調(diào)優(yōu)、改進(jìn)。
據(jù)介紹,在北京懷柔的IMT-2020(5G)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段測試中,華為率先完成了5G端到端的切片技術(shù)的驗(yàn)證,以網(wǎng)絡(luò)切片同時使能多種業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)超大連聯(lián)接、超大帶寬和高可靠性低時延聯(lián)接。不僅測試結(jié)果最優(yōu),同時也遠(yuǎn)超ITU對5G定義的要求。
引領(lǐng)5G技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)合作
作為技術(shù)提供者,主要的通信廠商都在加緊布局5G。在其中,在5G發(fā)展上定位于構(gòu)造者、倡導(dǎo)者與使能者的華為始終扮演著重要角色。
早在2009年,華為就已開始了對5G的研究,并于2013宣布了6億美元的研究投資(其中不包括產(chǎn)品研發(fā)投資),從早期的基礎(chǔ)研究、場景需求設(shè)計、概念驗(yàn)證到新技術(shù)的研發(fā),均作出了巨大貢獻(xiàn)。目前為止,這家公司已在法國、美國、加拿大、德國、俄羅斯、瑞典、成都、上海、北京、深圳、杭州等地設(shè)立了11個5G研究中心,投入上千位專家專職進(jìn)行5G研究。
根據(jù)此前發(fā)布的時間表,在2018年之前,華為將致力于5G研究及創(chuàng)新,推動標(biāo)準(zhǔn)的制定;2018年,將率先與合作伙伴聯(lián)合開通5G試商用網(wǎng)絡(luò);2019年,推動產(chǎn)業(yè)鏈完善并完成互聯(lián)互通測試;2020年,支持第一輪5G商用。
“我們在業(yè)界一直領(lǐng)先扇區(qū)吞吐量、單個終端速率等多項(xiàng)紀(jì)錄,在外場驗(yàn)證上亦全球領(lǐng)先?!蓖谋硎?,在2016年結(jié)束的IMT-2020(5G)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第一階段和今年6月的IMT-2020(5G)峰會第二階段測試成果匯報中,華為均率先完成相關(guān)測試內(nèi)容并取得領(lǐng)先成果。在海外,華為亦是歐盟Horizon 2020框架5G旗艦項(xiàng)目5G-PPP的創(chuàng)始人,牽頭并完成了7個其中核心工作組的研究與運(yùn)作。
值得一提的是,受限于手機(jī)與基站側(cè)的功率和通道數(shù)不平衡,手機(jī)到基站的上行覆蓋半徑將嚴(yán)重制約3.5GHz網(wǎng)絡(luò)的邊緣用戶體驗(yàn);而以往行業(yè)所有的技術(shù)創(chuàng)新都是按照單頻段進(jìn)行設(shè)計的,難以從本質(zhì)上解決上下行覆蓋不平衡的難題。華為今年年初與產(chǎn)業(yè)界伙伴提出5G的上下行解耦方案,打破了上下行綁定于同一頻段的傳統(tǒng)限制,以較低的LTE 1.8GHz等頻段承載部分5G 3.5GHz上行,從而最大化頻譜資源利用率、大幅提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋,方案了得到行業(yè)的廣泛支持。目前,3GPP已經(jīng)將上下行解耦的協(xié)議納入R15版本,這也是5G標(biāo)準(zhǔn)在領(lǐng)先性和靈活性方面的一個重要里程碑。
與此同時,華為亦積極推動5G產(chǎn)業(yè)合作和生態(tài)建設(shè),以形成良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境、加快商業(yè)模式創(chuàng)新。目前,這家公司已經(jīng)與全球30多家領(lǐng)先運(yùn)營商就5G研究簽署了合作諒解備忘錄(MoU),覆蓋了全部主要市場。比如在國內(nèi)與移動、電信、聯(lián)通三大運(yùn)營商,在歐洲與德國電信、沃達(dá)豐、西班牙電信,在日本與DoCoMo、軟銀,在韓國與LG U+,在北美與TELUS。
“很多行業(yè)和通信行業(yè)隔山隔水,將之納入到5G應(yīng)用范疇并非易事,我們?nèi)缃袼龅暮苤匾稽c(diǎn)就是激發(fā)垂直行業(yè)玩家的主觀能動性。”童文細(xì)數(shù)道,2016年9月,華為在慕尼黑聯(lián)合友商和寶馬、奧迪、大眾等發(fā)起了5GAA,共同推動5G和汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)合;今年2月,又與德國航空航天中心(DLR)進(jìn)行了5G自動駕駛方面的合作;在2017年6月的世界移動大會·上海期間,華為與上汽集團(tuán)、中國移動共同完成基于5G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程駕駛外場測試,并簽署C-V2X三方合作協(xié)議。此外,在5G的萌芽期,這家公司還組織了5G@Canada、5G@Europe、5G@Asia系列高峰會議和圓桌論壇,與來自通信設(shè)備商、運(yùn)營商以及垂直行業(yè)伙伴共同研討5G趨勢和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。