【華為技術(shù)】領(lǐng)跑5G，釋放數(shù)字經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能

文/甘斌 華為無線網(wǎng)絡(luò)首席營銷官

人們對(duì)于溝通和體驗(yàn)的無止境追求，推動(dòng)了移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展浪潮。從1G到5G，三十多年的歷史并不漫長，然而人們的生活和工作方式卻因技術(shù)的迭代發(fā)生了天翻地覆的變化?？萍紕?chuàng)造價(jià)值，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)未來，移動(dòng)寬帶已成為國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，帶來應(yīng)用領(lǐng)域的全面革新，引領(lǐng)著數(shù)字經(jīng)濟(jì)格局的變化。

5G在問世之初，就肩負(fù)著兩大歷史使命：一方面，進(jìn)一步提升消費(fèi)者的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)；另一方面，更好地使能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在全球產(chǎn)業(yè)鏈的共同推動(dòng)下，5G時(shí)代正加速到來。2019年，全球有62個(gè)運(yùn)營商正式宣布5G商用，有近200款5G終端發(fā)布，有50多個(gè)國家發(fā)放5G頻譜。2020年，5G將邁入加速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，在商 用部署、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、行業(yè)應(yīng)用等方面開啟新的篇章。

華為從2009年開始投入5G的研究，通過十余年的不斷投入，如今已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、商用產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建等領(lǐng)域構(gòu)筑了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。在2020年全球開啟5G規(guī)模部署的關(guān)鍵時(shí)期，華為發(fā)布了全場景超寬帶系列化產(chǎn)品和解決方案，不僅致力于為用戶提供無縫覆蓋的極致體驗(yàn)，同時(shí)也通過5G大帶寬、低時(shí)延和多聯(lián)接的寬管道能力，為云、大數(shù)據(jù)和人工智能等提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，快速賦能各行各業(yè)，構(gòu)建萬物互聯(lián)、萬物智能的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)。

5G全場景解決方案，釋放網(wǎng)絡(luò)極致性能

對(duì)于個(gè)人消費(fèi)者來說，5G能夠提供高于4G網(wǎng)速10到20倍的極速體驗(yàn)，這不僅是5G需要兌現(xiàn)的體驗(yàn)承諾，也是華為設(shè)計(jì)產(chǎn)品和解決方案的核心宗旨，Massive MIMO技術(shù)便是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，從一開始就必須兼顧容量和覆蓋，為用戶提供一致性體驗(yàn)，這就需要我們針對(duì)不同場景下的部署限制和覆蓋要求進(jìn)行差異性規(guī)劃，通過宏基站、桿基站、微基站的產(chǎn)品組合達(dá)成各種場景下的一致性體驗(yàn)。華為推出的全場景產(chǎn)品組合，通過宏基站實(shí)現(xiàn)5G的基礎(chǔ)覆蓋，通過桿基站對(duì)難以建站的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋，通過微基站實(shí)現(xiàn)室內(nèi)數(shù)字化，以此構(gòu)建三層立體組網(wǎng)架構(gòu)，使用戶能夠隨時(shí)隨地享受5G帶來的體驗(yàn)。在宏基站產(chǎn)品中，華為推出了重量僅為25Kg的Massive MIMO，在歐洲的監(jiān)管條件下，可以實(shí)現(xiàn)單人搬運(yùn)安裝，大大提升了運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率。

華為擁有豐富的Massive MIMO技術(shù)和產(chǎn)品組合，同時(shí)也通過業(yè)內(nèi)先進(jìn)的軟件和算法，包括MU-MIMO、SRS天選、全信道Beamforming等，全面提升容量、速率和覆蓋，讓Massive MIMO在性能上持續(xù)領(lǐng)先。2019年，第三方機(jī)構(gòu)RootMetrics和Connect分別在韓國、英國和瑞士開展了5G網(wǎng)絡(luò)性能比拼測(cè)試，華為為客戶承建的5G網(wǎng)絡(luò)，在頻譜資源比競爭對(duì)手少20%的情況下，用戶體驗(yàn)到的下載速率反而達(dá)到了競爭對(duì)手的1.5到2倍，進(jìn)一步驗(yàn)證了華為產(chǎn)品在實(shí)際商用部署中的競爭力。

同時(shí)，5G媲美于固定光纖的網(wǎng)絡(luò)速率，在進(jìn)行家庭無線寬帶接入方面將發(fā)揮更大的作用。在全球很多區(qū)域，由于光纖部署成本高、低速銅線升級(jí)工程復(fù)雜、土地私有等各種原因，無法通過固網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)家庭寬帶接入。在這種情況下，通過在靠近5G基站的地方部署室外CPE，再配合室內(nèi)單元轉(zhuǎn)換成無線信號(hào)，就可以使家庭用戶輕松享受到高速無線寬帶接入，入戶過程也不需要挖溝埋纜、穿墻打洞，因此成為光纖無法部署區(qū)域的最佳選擇。2019年，全球已經(jīng)有120多個(gè)國家在超過230張網(wǎng)絡(luò)上部署了4G FWA方案，開始為1億個(gè)家庭提供服務(wù)。未來，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署，將有更多家庭以及中小企業(yè)通過5G享受到高達(dá)Gbps的接入速率，滿足多樣化的娛樂、辦公和在線教育等各種需求。

5G極簡系列產(chǎn)品，助力網(wǎng)絡(luò)高效快速部署

基于豐富的網(wǎng)絡(luò)部署經(jīng)驗(yàn)和5G商用的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，華為總結(jié)出全球運(yùn)營商在實(shí)際5G商用部署中所面臨的挑戰(zhàn)，包括頻譜離散、天面空間受限等，從而率先研發(fā)和設(shè)計(jì)出極簡的Massive MIMO系列產(chǎn)品和解決方案，包括400MHz超寬帶Massive MIMO、極簡Blade AAU等，來幫助運(yùn)營商以更低的成本、更高效的方式，建設(shè)一張無縫覆蓋的5G網(wǎng)絡(luò)。

在5G時(shí)代，連續(xù)大帶寬的中頻頻譜無疑是實(shí)現(xiàn)5G極致體驗(yàn)的最佳選擇，可發(fā)揮出5G Massive MIMO產(chǎn)品的最大性能，實(shí)現(xiàn)容量和覆蓋的平衡。然而，對(duì)于很多運(yùn)營商來說，由于衛(wèi)星占用、頻譜離散分配等各種原因，運(yùn)營商獲取的可能是不連續(xù)的離散頻譜。華為為此推出了支持帶寬最大可達(dá)400MHz的Massive MIMO產(chǎn)品, 用一個(gè)模塊 就可以把運(yùn)營商在400MHz以內(nèi)的離散頻譜都利用起來，為運(yùn)營商節(jié)省了部署所需的設(shè)備數(shù)量，極大地簡化了網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的部署，降低了TCO。

同時(shí)，隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，新制式的不斷演進(jìn)，天線模塊的部署也在逐漸增多。目前，全球大多數(shù)運(yùn)營商均面臨天面空間不足的挑戰(zhàn)。華為Blade AAU以簡馭繁，通過A+P一體化的設(shè)計(jì)，將5G Massive MIMO AAU與現(xiàn)存制式的無源天線模塊集成為一體，并將總高度控制在2米左右，利用一個(gè)模塊就可同時(shí)支持Sub-6GHz的所有頻段。運(yùn)營商可直接利用該產(chǎn)品替換原有的3G/4G天線，并解決5G單天面部署的問題。同時(shí)，該模塊的集成化設(shè)計(jì)也將大大縮短站點(diǎn)的安裝時(shí)間，提升5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率，縮短部署周期。該產(chǎn)品一經(jīng)推出，就受到全球多個(gè)運(yùn)營商的青睞，目前已在瑞士、中國等國家的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了商用。

2020年將是5G在全球開啟更大規(guī)模部署的一年，除了在全球主流TDD中頻頻段上部署外，在Sub-3G FDD頻譜上進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)部署亦可實(shí)現(xiàn)快速覆蓋，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)更低的時(shí)延。對(duì)于新獲取的FDD頻譜，可以直接進(jìn)行5G部署，5G新空口技術(shù)將使頻譜效率顯著提升，大幅提升用戶體驗(yàn)。而對(duì)于現(xiàn)存FDD頻譜上5G的部署，華為的DSS（動(dòng)態(tài)頻譜共享）解決方案，可以根據(jù)LTE和5G的業(yè)務(wù)、流量需求，進(jìn)行毫秒級(jí)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)頻譜資源分配，最大化利用頻譜資源。2019年11月，華為的DSS解決方案已在歐洲的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行了商用驗(yàn)證和部署。在華為FDD RRU全球存量模塊中，將有超過千萬規(guī)模可通過升級(jí)實(shí)現(xiàn)5G的快速部署。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)健康發(fā)展還要不斷提升網(wǎng)絡(luò)能效，5G聯(lián)接唯有綠色才有意義。華為擁有全面的節(jié)能解決方案，從創(chuàng)新的產(chǎn)品技術(shù)、新型的站點(diǎn)形態(tài)和基于AI的整網(wǎng)協(xié)同等，可從多個(gè)維度降低5G能耗，提升網(wǎng)絡(luò)能效。首先，華為通過創(chuàng)新工藝設(shè)計(jì)和算法，以及先進(jìn)的硬件材料和散熱技術(shù)，在容量提升50倍的情況下，使5G AAU設(shè)備能耗達(dá)到與4G RRU一個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，華為基于AI的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同節(jié)能解決方案，根據(jù)不同場景下不同的業(yè)務(wù)需求，在保障網(wǎng)絡(luò)KPI的同時(shí)，在多制式多頻段之間通過符號(hào)、通道、載波等協(xié)同關(guān)斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化、精準(zhǔn)化的全網(wǎng)級(jí)節(jié)能。

5G端到端行業(yè)解決方案，為全行業(yè)數(shù)字化奠定基礎(chǔ)

5G作為支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施，在各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中均扮演著重要的角色。隨著2020年R16標(biāo)準(zhǔn)的即將完成，5G將擁有更全面的面向URLLC（低時(shí)延、高可靠性）業(yè)務(wù)的能力。SA作為5G的目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)，將有效支撐各行業(yè)的定制化需求。目前，華為已經(jīng)從無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、終端芯片等領(lǐng)域端到端支持NSA和SA雙棧架構(gòu)，全面兼容NSA/SA終端同時(shí)接入，具備了幫助運(yùn)營商構(gòu)筑面向終端用戶、家庭和行業(yè)的全業(yè)務(wù)能力。

傳統(tǒng)的TDD 系統(tǒng)資源分配（時(shí)隙配比）主要聚焦eMBB需求，因此下行能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行。未來，隨著5G使能行業(yè)數(shù)字化的推進(jìn)，上行大帶寬、低時(shí)延的需求如4K/8K直播等應(yīng)用將不斷涌現(xiàn)，僅僅依靠TDD頻段將無法滿足。因此，華為創(chuàng)新性地推出端到端超級(jí)上行解決方案：一方面通過TDD和FDD頻譜協(xié)同使用，提升上行能力，降低時(shí)延；另一方面，還可使TDD系統(tǒng)配合全上行頻段，全面提升上行能力。目前，華為超級(jí)上行解決方案已經(jīng)具備無線、核心網(wǎng)和終端等端到端的支持能力，并在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行了驗(yàn)證，時(shí)延可降低30%，上行速率最大可提升4倍。3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織已正式接納了這一創(chuàng)新技術(shù)。

為了更好地服務(wù)行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程，華為還率先推出包括無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)和終端等端到端切片解決方案，通過在網(wǎng)絡(luò)側(cè)自動(dòng)生成、管理和運(yùn)營切片，使運(yùn)營商可以基于同樣的基礎(chǔ)設(shè)施，滿足差異化的行業(yè)應(yīng)用需求。華為的端到端切片解決方案，可以廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧港口、智能工廠、云AR/VR等多個(gè)行業(yè)場景中的業(yè)務(wù)保障，為行業(yè)用戶降低成本、提升效率，為運(yùn)營商拓展新的市場空間。

每一代移動(dòng)技術(shù)的誕生，都是為了提供更豐富的應(yīng)用和體驗(yàn)，5G更是如此。從2009年華為啟動(dòng)5G的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究開始，截至目前，華為已經(jīng)在5G領(lǐng)域耕耘了十多年。今年是5G開啟規(guī)模商用的關(guān)鍵一年，華為將以最豐富的商用經(jīng)驗(yàn)、最完備的產(chǎn)品組合，以更低的成本、更加高效的方式幫助運(yùn)營商部署5G網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建面向個(gè)人、家庭和行業(yè)市場的全業(yè)務(wù)能力，幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)5G時(shí)代的商業(yè)成功。

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本文轉(zhuǎn)自《華為技術(shù)》期刊 2020年第85期

5G

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