王喜瑜
2020年,全球共有58個國家和地區(qū)的135個運營商宣布商用5G,但5G用戶超百萬的國家和地區(qū),僅有中國、美國、韓國、日本和歐洲。5G建設規(guī)模在全球繼續(xù)呈分化趨勢。中國已累計建成5G基站71.8萬個,擁有5G終端連接數(shù)超2億,在全球范圍內遙遙領先。短暫使用非獨立組網(wǎng)(NSA)架構后,中國5G商用目前已加速過渡到獨立組網(wǎng)(SA)架構。這從根本上避免了后續(xù)頻繁的網(wǎng)絡升級優(yōu)化,使得運營商在垂直行業(yè)的部署更加快速靈活,給行業(yè)提供更好的網(wǎng)絡性能保障。
規(guī)模商用加速5G技術成熟進程
相比于之前任何一代移動通信技術,5G有著空前的全球認知度,但這不代表它生來就成熟。實際上,正是5G的規(guī)模商用部署促進了5G技術不斷進步、不斷突破。
從消費者體驗的角度來看,在5G的導入初期,用戶面臨的信號覆蓋不好、語音體驗差、手機能耗高等問題正在得到較好的解決。例如,大規(guī)模多輸入多輸出(Massive MIMO)廣播波束單邊帶(SSB)1+X方案,可將復雜場景的垂直覆蓋能力提升30%;隨著終端芯片對5G語音業(yè)務(VoNR)的支持,語音體驗會大幅提升;終端節(jié)能系列功能的商用,可使能耗在典型場景下的降幅達80%。公眾期待的5G“殺手級”的應用,仍處于探索或生態(tài)構建的過程中,但基于視頻的深度升級應用必將成為一個重要方向。
從運營商資本性支出(CAPEX)角度來看,尤其考慮到5G網(wǎng)絡的發(fā)展定位,建設方案的選擇至關重要。雖然單個5G基站的成本約為 4G基站的2.5倍,但如果把4G比作一條4車道的高速公路,5G則相當于100車道的高速公路。隨著5G用戶滲透率的提升和物聯(lián)寬帶應用的涌現(xiàn),5G網(wǎng)絡建設的邊際成本也將迅速遞減,因此5G網(wǎng)絡的性價比遠優(yōu)于4G。目前,部分領先的運營商已經(jīng)優(yōu)先選擇64/32通道天線的5G基站來建設網(wǎng)絡。他們意識到,更多的天線和大帶寬才會給用戶帶來真正的5G差異化體驗,而這也將成為市場的核心競爭力。部分更加關心短期投入的客戶,會優(yōu)先選擇相對低成本的覆蓋解決方案,例如將現(xiàn)有頻分雙工(FDD)4G網(wǎng)絡,通過軟件升級至5G網(wǎng)絡,也不得不接受性能提升有限的現(xiàn)實。
快速低成本地實現(xiàn)良好的室內覆蓋是另一個需要特別關注的因素。如何保護現(xiàn)有分布式天線系統(tǒng)(DAS)系統(tǒng)投資,實現(xiàn)平滑演進,滿足5G更大容量的需求,是運營商在做5G室內覆蓋時需要考慮的重要問題。增強型DAS(eDAS)采用分布式多天線聯(lián)合收發(fā)技術,突破傳統(tǒng)DAS只能實現(xiàn)1流或者2流傳輸?shù)南拗?,實現(xiàn)上/下行多流MIMO傳輸,提升系統(tǒng)容量。此外,eDAS采用5G創(chuàng)新算法,不再受限于傳統(tǒng)DAS系統(tǒng)嚴苛的物理鏈路均衡要求,實現(xiàn)多流效果。eDAS技術的應用無須新增硬件,為運營商最大限度地降低了室內覆蓋的成本。
從運營商運營成本(OPEX)角度來看,能耗始終是一個核心問題。運營商在2020年8月發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,單個5G基站功耗約為4G的3~4倍。但如果把4G比作小汽車,那么5G就是大巴車。大巴車每百千米的人均能耗是小汽車的8.4%,這意味著并非單個小汽車的能耗低于大巴車,而是當運送相同數(shù)量的乘客時,大巴車與小汽車相比可以節(jié)約80%以上的能耗。即便如此,持續(xù)節(jié)能減排依然是產(chǎn)業(yè)界共同努力的方向,運營商與設備商正一起通過智能算法更大幅度地降低基站能耗。以PowerPilot為例,該方案可以針對差異化覆蓋場景、時段和基站負荷,通過引入大數(shù)據(jù)和人工智能(AI)應用,對網(wǎng)絡話務和配置信息進行分析,“一站一策”地實現(xiàn)站點級、精細化、多層次節(jié)電功能的應用。通過現(xiàn)網(wǎng)驗證,該方案可以降低15%左右的能耗。當5G網(wǎng)絡負載提升后,PowerPilot還可以做到實時識別業(yè)務和分析業(yè)務能效比、主動導航業(yè)務,并可以在不影響用戶體驗的基礎上,合理調整用戶分布,通過頻間/制式間深度協(xié)同,實現(xiàn)整網(wǎng)更優(yōu)能效比。
“5G改變社會”走向現(xiàn)實
從2020年工業(yè)和信息化部組織的“綻放杯”5G應用大賽看,“5G改變社會”正在逐漸成為現(xiàn)實。從全國“兩會”的全息直播到新冠肺炎疫情期間的櫻花“云賞”,從云南神火鋁業(yè)的天車遙控到新鳳鳴集團的飛絲遙檢,5G已經(jīng)開始在不同的典型行業(yè)場景中發(fā)揮價值。
大視頻(高清/擴展現(xiàn)實)場景。在高清視頻監(jiān)控/分析、機器視覺質檢、港口岸橋或挖掘機遠程控制等應用場景中,端側數(shù)據(jù)通常需要以高清圖像/高清視頻的方式實時采集、處理或交互,而5G可同時滿足端側的靈活部署和高清視頻的流量訴求,讓真實世界的數(shù)字化呈現(xiàn)成為可能。
時延敏感場景。行業(yè)端到端通信需要確定性的時延控制,例如電力行業(yè)的差動保護、配電網(wǎng)同步相量測量等場景對時延、抖動、授時精度都提出了超高要求。原有的4G網(wǎng)絡已無法滿足這些需求,只有5G網(wǎng)絡才能應對挑戰(zhàn)。
高可靠安全場景。軌道交通的列控系統(tǒng)、遠程手術等場景與行業(yè)的核心生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性、生命財產(chǎn)的安全性密切相關。5G網(wǎng)絡針對行業(yè)高可靠性的特點,也在一定程度上拓展了與行業(yè)運營技術(OT)深度融合的無限可能。
在5G場景化推進中,建議基于成熟度并按照循序漸進的原則,對于大帶寬的場景,應率先滿足需求,規(guī)模實施應用;對于低時延、高可靠等相對個性化的場景,應以高價值示范應用先行,逐漸復制推進。
但碎片化和規(guī)模效益之間的平衡問題,仍將會是5G行業(yè)應用推廣的核心挑戰(zhàn)。針對這一問題,中興通訊提出了“精準云網(wǎng)綜合解決方案”。在過去一年多的時間里,中興通訊通過對上千個應用、近百個場景的收斂,將需求的關鍵技術特征和場景特征解耦,抽取成具有共性能力的組件,形成“積木式”的組件庫,并通過靈活、高效的組合向上支撐各種場景的應用,再通過組件在場景上的應用試點,對組件庫進行持續(xù)迭代優(yōu)化。
組件可以分成兩大類:一類是用來滿足高性能要求的云原生、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡資源等基礎能力組件,例如與5G強相關的創(chuàng)新性組件——網(wǎng)絡原子能力組件,它將網(wǎng)絡資源預留、雙連接、容災備份、邊緣服務質量(QoS)、小顆粒切片、極簡5G核心網(wǎng)(5GC)等關鍵技術,封裝為網(wǎng)絡原子能力,再被靈活調配、快速組合成面向不同場景的5G專網(wǎng)定制化服務;另一類是支撐應用創(chuàng)新孵化的視頻組件、AI組件、安全組件、大數(shù)據(jù)組件等面向場景和應用的組件,例如視頻組件可滿足視頻物聯(lián)、視頻會議、點直播和交互直播的應用需求,AI組件滿足智能化制造、視頻監(jiān)控分析、自動導引車(AGV)/機器人云端控制以及定位等應用的使用需求。
這種積木式的組件化平臺,實現(xiàn)了定制化和規(guī)?;g的平衡,并通過模塊化組件服務,支持業(yè)務敏捷發(fā)放,具有低成本、快速迭代、“一點創(chuàng)新,多點復制”的優(yōu)點,讓企業(yè)真正實現(xiàn)“應用隨心”。
5G行業(yè)應用加速云網(wǎng)融合
視頻業(yè)務不僅要求網(wǎng)絡具備高帶寬、強交互、確定時延的業(yè)務屬性,還對由視頻基礎能力中臺、內容分發(fā)網(wǎng)絡(CDN)、邊緣計算技術(MEC)等多種技術組件構成的云網(wǎng)有效協(xié)同提出了要求。運營商可利用網(wǎng)絡優(yōu)勢,通過網(wǎng)融云(視頻渲染能力上云)和網(wǎng)融端(終端能力上云),構建云/網(wǎng)/端/業(yè)一體化視頻新平臺,提升網(wǎng)絡價值,增強用戶粘性。
園區(qū)專網(wǎng)應能經(jīng)濟便捷地進行部署。邊緣計算等5G技術的成熟,給園區(qū)數(shù)字化改造帶來了新的機會。企業(yè)需要將本地移動網(wǎng)絡里的數(shù)據(jù)流在本地進行卸載,才能滿足應用低時延、高可靠性的要求,同時確保企業(yè)生產(chǎn)的信息安全。中興通訊NodeEngine方案,就是通過在5G網(wǎng)絡設備上增加單板,實現(xiàn)邊緣算力的站點級部署,既滿足數(shù)據(jù)不出園區(qū)的需求,又能有效降低企業(yè)園區(qū)專網(wǎng)的部署成本,縮短部署工期。
專屬云與公有云相結合的混合云可能更加符合中國企業(yè)的需求。中國的公有云已經(jīng)發(fā)展到比較成熟的階段,頭部企業(yè)正在形成。但是,中國企業(yè)仍有其特別訴求:一方面,大部分大型企業(yè)和組織都有自己的科研團隊,自身具備開發(fā)和維護能力;另一方面,數(shù)據(jù)不出園區(qū)的需求,也需要企業(yè)生產(chǎn)域和信息域的系統(tǒng)能夠快速持續(xù)迭代。中興通訊TCF云底座的方案,向下可以兼容各種基礎設施即服務(IaaS);向上可以提供服務化接口,為上層應用屏蔽跨平臺細節(jié)。同時,可以根據(jù)公有云、邊緣云,甚至單機服務器等不同場景進行協(xié)議裁減,幫助企業(yè)客戶在享有專屬云安全與成本優(yōu)勢的同時,兼享公有云的快速部署與隨時可及的便利。
中興通訊甘當數(shù)字經(jīng)濟的“筑路者”
2020年初,中國正式提出了“新基建”的發(fā)展思路,5G基礎網(wǎng)絡建設將作為產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要抓手。利用“5G+大數(shù)據(jù)+AI+云化算力”,構建以科技為核心的新型工業(yè)制造體系,將推動智能制造與產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型,成為生產(chǎn)力發(fā)展的新引擎。
三年新基建,十年新動能。中國三大電信運營商將與領頭的公有云運營商一起,在這場轟轟烈烈的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進程中,充當核心數(shù)字運營體的角色。在此基礎之上,也將有無數(shù)的創(chuàng)新型企業(yè)涌現(xiàn)并壯大。
在數(shù)字經(jīng)濟的大潮中,中興通訊堅持不做公有云服務,堅持不碰客戶數(shù)據(jù),堅持不傷害客戶與產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,堅持自己在國家產(chǎn)業(yè)鏈中的定位,堅持將最難的事做到最好,甘當數(shù)字經(jīng)濟的“筑路者”,以持續(xù)的技術突破創(chuàng)新和可靠供應鏈,助力數(shù)字運營體的發(fā)展壯大,促進企業(yè)的數(shù)字化轉型。在核心技術創(chuàng)新方面,除了端到端數(shù)據(jù)信息通信技術(DICT)解決方案之外,中興通訊將持續(xù)向下扎根,如自主設計軟基帶芯片、可編程交換芯片及全系列連接芯片,為中國大型工業(yè)基礎設施提供應用級的工業(yè)操作系統(tǒng),為銀行提供交易系統(tǒng)數(shù)字化轉型的分布式數(shù)據(jù)庫等;在行業(yè)賦能方面,中興通訊將與生態(tài)伙伴合作,提供云底座、云化AGV以及DevOps工具鏈及集成工具;在應用實踐方面,中興通訊在南京打造智能制造基地,實現(xiàn)“用5G制造5G”。另外,中興通訊也在持續(xù)深化自身的數(shù)字化和智能化轉型,堅定地向著“極致的云公司”的愿景邁進。
不馳于空想,不騖于虛聲,初心因為堅持而偉大。篳路藍縷,愿玉汝于成。