自5G商用以來,我國5G在網絡、終端、用戶和應用生態方面均同步快速發展,成功實現了5G第一階段規模商用,取得了全球領先地位。那接下來整個產業還需在哪些方面進一步努力?2020年8月15日,在中國電子信息博覽會中國(深圳)5G峰會上,華為無線營銷副總裁朱慧敏在演講中做了精彩分享。
TDD與FDD協同破除上行短板,推動5G穩健發展
自2019年4月韓國5G全球首商用以來,截至2020年7月,全球已有92個國家商用了5G網絡。在第一波5G商用中,全球大多數運營商采用了TDD中頻段大帶寬與Massive MIMO技術來部署5G網絡,實現了下行平均速率比4G最高提升10倍,兌現了5G eMBB極致體驗。但隨著5G網絡和應用不斷發展,對網絡上行提出了進一步的要求。
由于5G TDD中頻段比FDD 低頻段頻率更高,信號覆蓋范圍更小,墻體穿損更大,盡管下行可通過增大發射功率的方式來增強覆蓋,但因手機發射功率受限等原因,上行覆蓋是短板。5G要實現廣覆蓋和深度覆蓋,需充分利用FDD低頻段的上行覆蓋能力。
FDD低頻段可以用來補充5G TDD中頻段上行覆蓋短板,提升5G上行覆蓋能力。華為在上海金橋外場測試中,通過3.5GHz TDD中頻段與1.8GHz FDD SUL結合,可將上行覆蓋提升7到8dB,邊緣上行體驗提升3到4倍。
提升5G上行覆蓋能力是一方面,讓行業操碎了心的還有豐富的5G應用對上行帶寬提出了更高的要求。
以5G智慧港口為例,基于5G網絡對龍門吊或輪胎吊進行遠程操控時,每個龍門吊需實時回傳12至18路視頻,每路視頻上傳速率要求3Mbps(480p~1080p),按每個小區內部署6個龍門吊計算,要求小區容量大于300Mbps。若通過5G網絡對運動賽事進行8K直播,單路攝像機網絡上傳速率要求80至100Mbps,一個球場部署8臺攝像機,就要求小區上行容量大于640Mbps。
然而,5G TDD上下行時隙配比典型采用7:3或8:2,大部分資源用于下行,存在上行資源不足的問題,難以滿足大量toB應用對5G上行帶寬提出的更高的要求。
與此同時,我們常說移動網絡就像高速公路,路(帶寬)越寬,車(應用)開得越快,但隨著上路的車(應用)越來越多,車流的速度也會越來越慢。面向更長遠一點,隨著高清直播、2K直播,甚至云VR直播等應用越來越普及,在上行帶寬資源有限的情況下,單用戶平均上行速率必將越來越低,從而制約5G業務發展。據預測,未來5年,隨著消費者高清視頻類應用持續發展,上行邊緣體驗將不斷下降與業務需求形成10倍剪刀差。
因此,行業還需通過SUL上行增強(超級上行)技術來提升上行吞吐率,充分釋放5G應用潛力。超級上行技術可實現TDD中頻與FDD低頻之間最優協同,充分利用頻譜資源來提升上行帶寬。華為商用實測顯示,通過超級上行技術,TDD 100MHz與FDD 20MHz協同可將上行體驗提升最高4倍。未來隨著更多的頻譜釋放,還可以采用更寬的頻段做SUL上行增強,進一步提升上行體驗,比如當上行補充頻寬達到100MHz,可實現Gbps的上行極致體驗。
不只是上行,通過靈活下行CA(載波聚合)還可以將FDD下行頻段與TDD頻段靈活的結合起來,比如TDD 3.5GHz與FDD 2.1GHz之間的帶外CA,或者3.5GHz與3.5GHz之間的帶內CA,從而實現上行和下行體驗雙雙提升。華為聯合深圳電信在5G City智慧之城項目上驗證了超級上行與CA并發場景,實測顯示,下行平均速率達2.4Gbps,上行平均速率達470Mbps。
朱慧敏表示,FDD頻段和TDD頻段協同發展可以解決5G上行需求,SUL上行增強+靈活下行CA可以實現上行最高Gbps和下行速率的進一步突破。
5GtoB應用逐步商用,持續創新驅動多樣化IoT發展
5G的使命是改變社會,重頭戲在toB市場。在5GtoB探索實踐上,華為與運營商、各行各業合作,從去年到現在已完成約4000多個行業應用落地。那在這個過程中,華為總結出了哪些經驗呢?
5GtoB應用逐步商用,首先應統一行業標準,聚焦易于批量復制的應用場景。5G遠程醫療、5G遠程教育、5G智慧園區、5G商文旅等應用場景目前具備規模復制潛力,可率先開展規模應用。基于華為5G室內數字系統組網方案,目前已有超過300家醫院實現了5G智慧醫療,有10多家學校實現了5G遠程教育。預計到2020年底,將有超過3萬家醫院,50萬所學校,30萬個園區,1萬商場和10萬酒店將部署5G網絡,落地5G應用。
為實現這些5G行業應用快速規模復制,華為與各行各業正積極推動將5G端到端需求納入到各行各業的標準體系,并打造“樣板房”。比如,在衛健委牽頭下華為與中日友好醫院攜手將5G端到端系統納入到醫療標準體系里;華為與中國建筑設計研究院正起草將5G需求納入建筑設計標準里,讓建筑行業從設計開始就為5G部署預留足夠的空間、承重能力和供電條件等;與舟山港、振華重工等頭部企業正推動5G標準進入港口自動化作業系統。
二是要識別剛需場景。比如在智慧港口中的遠程橋吊/輪胎吊操作應用中,輪胎吊在堆場里來回移動裝卸貨物,如果采用光纖連接,挖溝鋪纜非常麻煩,且帶著有線尾巴非常不方便,而5G無線更具靈活性,可以快速實現港口數字化升級。
通過一年多來的探索實踐,5GtoB在部分產業正率先開展規模應用。面向未來,5GtoB應用要進一步繁榮發展,還需全行業合力,使能5GtoB驅動多樣化IoT發展,提供更廣泛的互聯能力。
每個行業都是由不同場景、業務流組成,每個行業都可能會涵蓋不同的連接屬性,使用不同的終端類型,多樣化的IoT類型在能力特征上各有不同,譬如傳感器要求帶寬不過幾百Kbps,而超高清視頻回傳要求上百Mbps,不同終端的成本、功耗等也相差較大,譬如有些終端部署后10年不更換,要求功耗極低,而有些終端更換較頻繁,這種多樣化的IoT聯接特征對5G模組終端提出了差異化的需求,帶寬從200kbps-Gbps, 時間從幾毫秒到100ms左右,連接量級也從百萬到百億,千億。
Massive IoT:需要超廣覆蓋,低功耗終端,一般基于公網部署;典型業務有水,電,氣等表類物聯業務;
Broadband IoT:除了廣覆蓋外,還需要網絡提供上行/下行大帶寬能力,一般基于公網或專網部署;典型業務有高清直播,云AR/AR等業務;
Industry IoT:需要聯接具備超低時延和高可靠性能力,通常覆蓋特定區域,基于專網部署,使能生產制造類業務;典型業務有智慧港口,智慧礦山及智能制造等業務;
Vehicle IoT:不僅需要低時延、高可靠滿足自動駕駛需求,也需要大帶寬能力滿足車載視頻、車載娛樂交互的業務,基于專網部署。
多樣化IOT連接類型上,從標準技術的角度看,基于已經凍結的R15,16標準,部分已經得到滿足,部分還需要面向R17及以后的標準,持續創新與增強。
從終端生態的角度看,一種終端類型難以兼顧能力、成本和功耗,朱慧敏呼吁產業上下協同,形成合力從而帶來規模效應,助力商業成功。
優化網絡能耗,實現5G可持續發展
5G能耗已成為網絡熱點,但人們在關注5G能耗的時候往往只是關注整站能耗,少有人談及能效。2/3/4/5G設備疊加,整站能耗肯定會提升。拋開能力,單談能耗,意義不大。網速越高,傳輸和處理的數據量越大,能耗肯定越高,但5G網速是4G的10倍以上,單機能耗與4G差不多持平,這意味著5G比特能效遠遠高于4G。
朱慧敏表示,持續降低網絡能耗是設備商責無旁貸的使命,華為將持續優化網絡能耗,實現5G可持續發展。一是通過高效功放、信道關斷、高效算法、載波關斷、仿生散熱、符號關斷等持續的軟硬件技術創新,實現比4G能效提升高達50倍;二是基于AI的4/5G協同,實現精準智能節能;三是建議推動2/3G減頻退網來降低網絡整體能耗。
在演講最后,朱慧敏表示,深圳5G智慧之城部署經驗值得行業借鑒。首先,深圳市政府針對5G部署出臺了一系列政策扶持,比如對建設5G SA基站進行資金補貼,專門設置綠色通道解決5G供電問題等;其次,深圳有包含設備商、芯片商、手機生產商等在內的強大的5G生態鏈;再則,深圳在5G應用生態上也非常豐富。相信深圳5G智慧之城在未來會更加閃耀發光。
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原文標題:華為朱慧敏:5G賦能廣泛物聯,產業協同助力商用成功
文章出處:【微信號:hwwireless,微信公眾號:華為無線網絡】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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