“站在后天看明天。”今天,伴随着中国5G的发展挺进无人区,未来发展的方向究竟在哪里呢?此时无疑需要前瞻性的判断。“未来十年是5G的十年,面对未来用户的体验升级要求和行业数字化的诉求,5G网络能力还需持续发展,下行达到人人千兆、人人皆可随时随地畅享移动极致体验,上行实现千兆以上且满足行业数字化应用诉求。”日前,在2020年中国国际信息通信展览会的压轴论坛——“第二届5G千兆网产业论坛”上,华为无线网络产品线副总裁甘斌抛出的这一观点,与中国电信、中国移动以及中国联通在新的千兆网络建设方向上达成了一致。显然,“人人千兆﹢上行千兆”,这个猛一听会令人大吃一惊的目标,事实上已成为可以预见的未来。
昨天:5G发展速度前所未有
5G商用一周年,发展速度前所未有。5G商用部署和用户发展速度惊人。5G自2019年商用至今一年的时间里,全球已经有超过100张5G网络正式商用发布,全球5G用户数已达1.7亿。而之前的3G和4G时代,商用一年的网络数分别为9张、19张,用户数也只有32万和40万。显然,5G相比以往各代移动通信技术,正在全球以超高的加速度奔跑。
伴随着5G应用创新的步伐,5G不仅为普通消费者带来了体验升级,更在驱动行业数字化转型中呈现出独特价值。
在消费者市场,5G当前已经实现了下行千兆的峰值速率,兑现了10倍于4G的速率提升体验。
伴随着5G网络的规模部署和Massive MIMO大带宽技术的使用,全球5G网络下行均可达到1Gbps以上的峰值速率,带来了消费者业务的升级和体验的提升。其一,移动视频已经走向高清化,1080P移动视频比率逐步提升,新出货手机的分辨率60%也都在2K,奠定了移动视频向高清化发展的基础。其二,由AR、VR业务带来的沉浸式体验唾手可得,韩国AR/VR用户占比已达30%,IDC统计发现中国AR/VR设备的出货量较2019年有了35%的增长。其三,用户可获取随时随地的极速连接体验,全球率先商用5G的韩国2020年平均DOU(用户月均流量)已经大幅提高至30.6GB。
在行业市场,5G驱动的数字化转型之旅已经起航。在行业应用的探索中,5G在高清监控、远程操控等典型的视频回传业务中,上行带宽可以满足多点并发的视频上传要求,已经在港口、钢铁和煤矿行业中打造出标杆应用。在工厂园区,面对某个区域内的移动连接需求,如测试软件下载、手持终端移动化以及自动化设备程序加载等,5G下行容量也可以满足某个区域内的流量密度需求。
明天:人人千兆与上行千兆乘风而来
5G商用一周年充分激发了应用创新的活力,反之驱动了消费者需求的不断升级以及行业数字化转型向纵深推进,5G网络能力亟待持续提升。
在消费者市场,5G下行人人千兆成为必然方向。消费者业务和体验未来将朝着沉浸式、强交互的方向发展,从当前的移动高清视频向移动AR、VR以及未来XR-Pro、全息通信等业务发展,对5G网络下行能力的需求也将从当前的边缘速率100Mbps提升到几百兆甚至上千兆。与此相应,5G网络需要在当前峰值千兆的基础上继续增强,达到人人千兆、人人皆可随时随地畅享移动极致体验。
在行业市场,上行千兆则成为迫切需求。目前,5G上下行能力差异明显,下行峰值速率已经达到2Gbps以上,上行峰值速率仍不足400Mbps,而不断推进的行业数字化转型对上行带宽提出了加速的要求。对此,中国联通研究院副院长迟永生表示:“2B业务对上行速率需求强烈,急需上行业务速率能力增强。”中国移动研究院副院长黄宇红也特别强调,大上行是不同垂直行业领域的共同需求。中国电信研究院CTNet2025研究所所长孙振强指出,远程操控、高清监控以及机器视觉等行业应用,令大上行成为共性需求。
例如,当前在港口、钢铁、煤矿等行业中已经存在的高清视频回传需要,将持续对视频清晰度提出要求,单点视频清晰度从1080P提高到4K和8K,上行速率相应也会要求从2M~3M发展到20M~30M,整个区域上行容量需求将高达千兆。
又如,未来工厂生产流程中的质量监测等环节,对机器视觉AI监测存在巨大需求,机器视觉对于上行带宽的要求根据像素、图像格式、帧率等有所不同,普通的视觉AI检测对于单点上行速率的要求一般为300Mbps~600Mbps,随着未来对检测精度要求的提升,机器视觉也将从AI检测逐步发展到3D AI检测,对单点上行速率的要求将会达到1Gbps以上。
今天:技术创新驱动产业前行
面对产业一致认可的人人千兆和上行千兆的未来发展方向,只有依靠今天脚踏实地的创新和合作才能抵达。
在5G带宽能力持续提升的探索之路上,厚积薄发的华为已然成为“领头羊”。传统的TDD系统设计主要聚焦下行需求,因此下行能力远远高于上行。“由于敏锐地预见到未来业务发展对上行能力需求的提高,华为从2017年就开始了对如何提升上行能力的研究和探索。”甘斌表示。2018年,华为推出上下行解耦解决方案,通过TDD频段和FDD频段的协同,在远点提升下行覆盖可达两倍;2019年,华为联合中国电信推出超级上行解决方案,可以全面提升近中点的上行能力以及远点的上行覆盖2~5倍;今年,华为又联合运营商利用SUL专属频谱,在实验室测试中,可以使上行速率突破1Gbps。“随着上行能力的不断提升,相信更多的行业需求和业务也会被更大地激发和满足。”甘斌指出。
合作创新与构建生态,正在让上行千兆成为现实。在本届论坛上,中国移动研究院和华为联合发布了《5G大上行能力在行业数字化中的价值》行业研究报告,同时呼吁产业伙伴共同构建繁荣健康的5G生态系统。2020年8月,中国联通携手华为在5G室内覆盖场景率先完成全球首个200M带宽的SA组网5G专享时隙(C-band 4:6)验证,实测上行峰值速率超过1.2Gbps,实现了业界上行千兆首秀,标志着5G进入上行千兆时代。此外,山西联通与霍煤集团合作打造了5G智慧煤矿这一 5G双千兆典型标杆应用。
值得注意的是,与4G改变生活不同,5G改变社会的落地,主要依靠驱动行业应用的发展,而无线技术归一化将产生规模效应,从而做大移动连接行业市场的规模,实现从10亿到数万亿的增长。过去20年里,行业市场中无线的连接技术过于碎片化,未形成规模效应,市场规模仅有10亿美元。“面向未来的行业数字化,5G将通过下行能力的持续增强、上行千兆的持续探索,同时在低时延、高可靠和高精度定位等各项行业迫切需要的能力上进行创新,实现行业无线技术的归一化。”甘斌特别强调。在此基础上,利用全球运营商的规模优势和统一的基础设施,基于5G 一张网,用网络切片来满足不同行业的诉求,实现各个行业连接的规模化效应,从而使移动驱动的行业市场达到数万亿美元的产业规模。
5G商用一周年取得的成绩已经成为过去,充满无限可能的明天更加令人向往。从“一个人的千兆”到人人千兆、上行千兆,5G在网络能力上的进步将为应用创新打开魔法之门,创造出丰富多彩且在今天难以想象的炫酷应用。