创新+合作,让5G梦想照进现实

来源:发表时间:2017-11-29阅读次数:651

   来源:人民邮电报

“5G除了面向人与人之间的通信之外,还将网络延伸到物的连接,服务于社会的各个垂直行业,成为各个行业数字化的基础。”华为5G产品线总裁杨超斌如是说。纵览移动通信技术的演进史,2G开创了移动通信的全新时代,3G与4G使人类进入移动宽带时代,而5G则能够孵化各行业新应用,将使人类进入数字化的全连接社会,给社会经济、生活带来革命性的影响。可以说,5G向人们展示出了一张魅力蓝图,那么这张蓝图如何才能成真呢?目前的进展又是如何呢?

统一标准,让5G保持生命力

“全球统一的标准,是5G保持长期生命力的基础。”杨超斌强调。

当前,5G协议标准化正在加速,已取得重要的进展,全球统一标准正渐行渐近。3GPP第一个版本R15将于2018年6月完成,主要聚焦eMBB场景;第二个版本R16将于2019年12月完成,满足ITU定义的全部场景需求。

当然,5G的生命力还主要体现在其具有的巨大社会价值上。“目前,全球有大量机构都在进行5G研究,他们研究的焦点并不是技术,而是5G可能带来的社会经济价值。”杨超斌强调。例如,IHS今年1月发布的5G经济研究报告显示,预计到2035年,5G带来的全球经济产出可以达到12.3万亿美元,同时增加2200万个就业岗位;如果5G从2020年开始部署,那么到2035年5G可以带来年度全球GDP增长超过0.2%。

技术创新,让5G成为使能者

“对于5G而言,提升人的体验虽仍是最主要的使命之一,但也需要服务于不同的垂直行业,成为使能全行业数字化的基石。”杨超斌强调。而要扮演好使能者的角色,5G离不开关键技术的创新。

当前,全球移动流量处于飞速增长之中。数据显示,最近6~7年时间内,全球移动流量保持了每年60%~70%的增长幅度,以及未来5~10年这一数字会继续维持在60%左右,从而对整个移动通信网络提出新的诉求:网络必须提供足够的容量,才能够满足流量增长诉求。与此相应,3.5GHz拥有丰富的频谱资源,例如中国已明确在3300~3600MHz和4800~5000MHz两个频段上部署。因此,3.5GHz将是5G时代大容量网络体验的保障。例如,华为在北京怀柔外场的测试结果显示,在100MHz频谱里,小区峰值速率近20Gbps;而当5G终端与基站距离为355米时,最终用户享受到的速率也高达1.2Gbps。

“3.5GHz频段的覆盖将是以后建网最主要的挑战,而通过上下行解耦,就能够实现5G 3.5GHz 与LTE 1.8GHz 现网共站部署同覆盖,是技术发展的必然趋势。”杨超斌指出。5G时代,未来新业务对于上行网络诉求日趋增加。一方面,视频如当年的语音业务一样,成为人们必不可少的应用,需要一个更大容量、更关注用户体验的先进网络来满足未来视频诉求;另一方面,车联网、智能制造所需要的高清视频和图像实时上传等,都需要50Mbps以上的上行传输速率。但是,传统方案将上行和下行绑定于同一频段,频段越高覆盖能力就越差,最终会导致上行覆盖不足,影响小区边缘用户体验。

通过上下行解耦,5G将打破历来移动通信上传下载频率绑定的限制,通过多频段立体协同,在享受3.5GHz下行大容量的同时,将5G 网络上行承载在1.8GHz,最大化频谱资源利用率,大幅提升网络覆盖,最终实现3.5GHz与1.8GHz共站部署同覆盖。这意味着3.5GHz波段上部署5G,能够与当前LTE共站共覆盖,实现城区连续覆盖,大幅提升边缘用户体验。

“网络切片是5G的必然选择,让不同的行业基于同一个基础设施完成数字化使能。”杨超斌强调。5G网络切片,本质上就是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络,每一个虚拟网络根据不同的服务需求划分,从而实现以垂直行业的差异化需求为导向,高效地承载更多类型的业务。此前,华为已在北京怀柔基于5G网络环境进行了大规模业务验证,完成了5G端到端的切片技术的验证,以网络切片同时使能多种业务,实现了超大连接数、超大带宽和高可靠性低时延连接这三大网络切片功能。测试结果显示,无论时延、网络吞吐率还是连接数均超出国际电信联盟对5G定义的要求。

携手合作,将5G带入现实

在5G的技术创新乃至跨行业的应用创新中,华为都在积极地推动行业内外的合作,从而更加高效地将5G带入现实。

“华为早在2009年就启动了5G研发,并与全球运营商陆续开展了5G联合研究、联合测试和验证工作。”杨超斌介绍道。据悉,华为目前已与全球30多家运营商签署了5G合作MOU,并于2015年开始在全球各个区域与运营商联合启动5G技术测试以及外场测试。在此过程中,华为与合作方创造了数个行业内里程碑式的数字,目前为止尚没有人能够超越。例如,在传输速率上,华为携手德国电信在2016年7月于德国创造出了70Gbps的峰值速率;在时延特性上,华为携手NTT DoCoMo在2016年11月将时延降低到了0.42毫秒;在连接数上,华为在2017年5月的怀柔外场测试中实现了超过1000万每10分钟/2.88MHz的连接数。“就现在我们的技术本身而言,已经超出国际电信联盟定义的指标要求,再加上过去数年的外场测试验证以及持续创新,我们认为只要各个行业伙伴一起努力,按时完成整个3GPP的5G标准定义是有可能的。”杨超斌特别指出。

除了5G技术本身,华为还积极与垂直行业进行合作的创新,带来富有魅力的5G应用,例如远程车辆驾驶、自动驾驶以及智能制造等。

在2017世界移动大会·上海期间,中国移动、上汽集团和华为共同演示了全球首个基于3GPP 5G技术的自动驾驶和远程驾驶,验证了5G所具有的大带宽、低时延的网络能力,为智能网联汽车的发展奠定了基础,是提升自动驾驶和无人驾驶可靠性并推动其走向商用的重要里程碑。在本次展示中,5G网络的超大带宽使多路高清视频可及时上传到远程控制端,驾驶员可以及时准确判断路况;同时,5G网络使车辆控制信号传输的端到端时延控制在10毫秒以内(5G新空口通信时延仅在1毫秒以内),这意味着车速为90千米/时情况下因时延造成的刹车误差仅为24厘米,从而使车辆在遇到极端危险状况进行紧急制动时仍可最大限度保证安全。

在智能制造领域,5G可以提供高效率、高质量、低成本的网络连接。IHS发布的2017年5G经济报告显示,到2035年, 5G 使能的智能制造空间高达3.4 万亿美元。在智能工厂里,5G网络能够灵活地支撑智能制造的多业务场景,包括机械臂协同控制所需毫秒级的极低时延,先进的生产辅助系统应用增强现实所需的高带宽与毫秒级的低时延、高密度的无线传感器状态监控所需的大规模连接等。