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5G下半场,运营商需要怎样的网络升级?

2022-12-22 10:45:02作者:科技杂谈 王云辉

未来运营商需要的,不是5G网络的迭代,而是整个生态的升级。






最近几个月,从政府、企业、官员、专家到业界,一个共识正在逐渐成形:5G已经进入下半场。

技术方面,伴随R17版本冻结,5G标准演进进入到5G Advanced阶段。

网络建设方面,截至10月末,国内5G基站已达到225万个,占全球5G基站数比例超70%。

用户规模方面,截至10月末,三大运营商的5G套餐用户累计已达10.34亿户。

频谱方面,联通获批900M频段资源用于5G重耕,商飞获得5G专网频率许可。

行业应用方面,5G应用已覆盖国民经济97个大类中的40个,案例累计超2万个。

一个普遍的观点是,5G下半场的发展重心,将逐渐从推进网络建设和用户增长,转向推进行业应用和数字转型。

作为建设数字中国的主力军,要应对技术与市场的变化,服务好整个中国社会的数字化转型升级,运营商的5G网络就需要与时俱进,持续升级。

那么,在这个下半场,运营商对于5G有哪些需求提升?又需要进行怎样的网络呢?

【1】如果,自2019年正式商用到现在,这个上半场的关键,是把5G网络建好。

那么,从现在开始的下半场,关键是要把5G网络用好。

在这方面,三大运营商有不同的战略。

但无论中国移动“连接+算力+能力”的新型信息服务体系,中国电信以云网融合为核心特征的智能化综合性数字信息基础设施,还是中国联通“大联接、大计算、大数据、大应用、大安全”的主业战略。

在他们的规划中,5G网络都绝不是一个孤立单元,而是与云、数据、算力相互融合协同的完整生态体系。

所以,未来运营商需要的,不是5G网络的迭代,而是整个生态的升级。

这将对网络提出更高、更全面的要求。

在我个人看来,这些要求至少包括但不限于:

1、面向政策和技术的变化,5G网络设施的基础能力需要持续升级。

比如,要做好低频段的重耕和高频段的应用探索,接入网需要有更强的频谱整合能力,更高的集成度,更高的频谱效率。

比如,网络设备的功耗,需要更进一步的优化提升。

比如,面向大数据时代,网络需要有更强的数据承载能力,实现算网一体。

比如,随着R17对中高速物联网场景的支持能力补齐,网络的物联网承载能力也需要迭代升级。

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比如,随着SDN、NFV、网络切片等新技术新趋势,也对网络自身的结构变化和智能运维,提出了新的需求。

比如,网络日益复杂化,以及业务对网络性能的更高要求,网络的灵活性、安全性、可靠性也将面临挑战。

2、面向5G行业应用的深入推进,5G网络也需要进行更多升级。

比如,面向ToB场景,5G需要在做好“业务能力更强”的同时,实现“业务成本更便宜”。

比如,面向元宇宙、云端机器人、5G全连接工厂等未来的新兴应用场景需求,网络需要有更丰富全面的支撑能力。

【2】上面列出的这些观点,可能相对零散。

不久前,中兴通讯CEO徐子阳有一段更系统,视野更广阔,也更加精彩的观点分析。

在他看来,未来无论对于算力和网络,还是软件和硬件,都必须形成更加紧密的关系和更加模糊的边界,多技术融合演进将成为提升服务质量和效益的关键。

在此过程中,包括运营商在内的通信产业从业者,可以从三个层面来思考:

1、微观,也就是“细胞”层面,核心是要解决性能和效率问题:

底层核心芯片可以结合领域定制(DSA)、封装和架构创新,延续摩尔红利;

通过CPU、GPU、DPU等异构算力组合,匹配场景实现更优的性能和效率表现;

通过智能网卡、云卡、DPU等实现硬件加速,持续深化芯片、算法和架构的软硬协同优化。

2、中观,也就是“组织”层面,核心解决资源效益问题:

通过在5G-A/6G、TSN、全光Mesh等方面的创新突破,进一步提升频谱和光谱效率,拓展覆盖边界,如天、空、地、海一体化,及拓展能力边界,如可承诺的确定性服务、通感算控融合等;

从传统的计算为中心的模式,向数据为中心的模式过渡,以DPU为中心构筑新型算力架构和异构领域定制;

引入预制模块化新型数据中心(ZEGO),进一步降低建设成本、缩短建设周期、大幅降低PUE,结合增强型服务器和DC交换机,让数据实现无障碍和绿色低碳的处理及流动。

3、宏观,也就是“智能生物体”层面,核心解决生存和发展的问题:

借助“算网能”高阶编排大脑,屏蔽多厂家网络设备、多云环境的差异,对接多样化的算力、泛在的连接和丰富的数据智能与安全能力,乃至叠加不同地理位置、多设备厂商、不同专业领域与多云环境,最终以最简单便捷的入口,为普通用户和垂直行业用户实现连接+计算+数智能力的统一服务。

【3】一直致力于成为“数字经济筑路者”的中兴通讯,显然不会局限于对未来的思考。

事实上,它已经为支撑运营商做好准备。

“面向数智未来,我们致力于打造极致体验、万物智联、绿色高效和丰富业态的5G-Advanced网络,让5G技术的创新演进在新业务和新场景的牵引下不断生长。”中兴通讯副总裁柏燕民表示。

就在本周,中兴已经面向5G下半场的主要趋势需求,发布了自身的一系列解决方案。

5G

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主要包括:

1、面向运营商日益复杂的频谱资源体系,尤其是正在深入推进低频段重耕与高频段拓展的趋势,中兴希望,充分发挥各频段的频谱优势,助力运营商建设综合性价比最优的5G网络。

在FDD sub-3GHz的频谱重耕上,中兴通讯认为,更大通道、多频合一、功率提升是必然趋势,才能实现更高的站点容量、更好的覆盖性能,和站点的简化。

在这个方向上,中兴通讯的UBR平台通过芯片、功放架构、双工设计等全链路升级演进,以2个射频模块实现5频3扇的整合,让天面最简,助力站点租赁成本降低60%以上,整机效率的提升使站点能耗降低40%以上。

在TDD Sub-6GHz上,为了支撑大容量场景,AAU将向着更大通道数、更大天线阵子发展,百兆带宽冲击10Gbps的单小区峰值速率。

在6GHz上,中兴通讯以超大规模天线阵列,128通道,和更大带宽,让单小区速率超过20Gbps。

在毫米波上,中兴通讯的新一代产品也已经实现8x800MHz超大宽带,小区流量可以达到25Gbps。

2、面向行业应用,中兴通讯也针对5G落地的核心痛点,提供了自己的解决之道。

比如,在中兴通讯看来,当前最具代表性的5G全连接工厂,要实现“全连接”就存在3大挑战:

一要深入生产域,连得深。

但当前的5G网络普遍采用TDD双工模式,难以同时兼顾行业大带宽和低时延业务。

二要以更低的终端成本实现海量5G连接,连得起。

但目前价格高昂的5G模组,让5G在行业应用难以普及。

三是5G的高速体验要更加广泛可达,连得广。

但目前普遍存在单个终端在弱覆盖下功率受限,或是因为物联终端的带宽受限,造成上行能力不足。

针对这三大挑战,中兴的解决方案是:

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针对“连得深”。

中兴通讯的方案是,通过子带全双工,将单个载波内划分上行和下行子带,让基站可以同时发送和接收数据,再融合多种干扰消除技术,最终实现单频多能,满足行业应用的大带宽与低时延并发需求,提供更低成本的组网。

目前,中兴通讯已经推出业界首个子带全双工原型机,经验证,在100M单载波上,UE上行峰值速率超过1.4Gbps,同时端到端时延小于4ms。

中兴通讯甚至与终端厂家进行了对接测试,可以实现存量终端也可以接入该系统,享受大上行、低时延的业务体验。

针对“连得起”。

中兴通讯认为,RedCap这一“轻量级”5G物联技术,可以通过终端能力的裁剪,实现终端降成本、降能耗。

目前,中兴通讯已经首家完成了5G推进组RedCap外场测试验证,后续还将不断演进,进一步降低功耗、提升容量。

针对“连得广”。

中兴通讯也已经通过让多终端互联互助,实现UE能力的灵活聚合,从而突破单终端设备能力限制,实现5G高速体验的广泛可达。

无论是通过功率聚合,实现“以强补弱”;还是通过带宽聚合实现“积少成多”都可以为行业应用提供更低的成本,更广泛的连接服务。

就在1个月前,中兴通讯就已经率先完成了终端聚合的技术验证,在“以强补弱”的场景下,近点终端作为中继,实现远点终端上行速率从26Mbps提升到105Mbps,性能提升达3倍。

3、对于运营商来说,无论是助力双碳可持续,还是节约成本,设备能效的提升是一个重要指标。对于5G网络来说,这个问题尤为关键。

在这方面,中兴通讯也通过“设备级-站点级-网络级”的多级联动节能方案,以零碳为目标,不断追求“比特瓦特完美曲线”。

在设备层面,中兴通讯首创的AAU自动启停,各模块独立可控,当感知无业务时可极致降耗至5瓦;通过远程软件升级、极简部署,低成本维护。当前,已在湖南、湖北、四川等多省市规模商用,广受好评。

站点层面,通过引入清洁能源,全场景部署了叠光方案;通过BBU机柜的液冷散热设计,让CRAN机房电源效率提升20%。

网络层面,突破业内节能策略非实时的瓶颈,通过基站实时识别覆盖和业务,分析预测用户需求,精准导引用户制定近实时节能策略。通过最大化节能小区和最小化按需唤醒,实现7*24小时节能最优化。

4、要打造更高效的5G网络,无线智能化水平的提升是关键。

在这方面,中兴通讯率先提出了内生智能理念,以业界独有的基站级业务识别,面向R18及未来演进,实现了更实时的业务感知,更精细的保障策略,以及更高效的资源配置,并结合场景孵化出多样的智能业务保障方案。

比如,业界首个无线智能编排,通过DeepEdge实现业务精准识别;再进一步引入意图驱动,实现高效的业务分级保障。

比如,面向ToB应用,以EdgeQoS实现网随业动的闭环保障;并通过诸如I帧避撞这样的网业协同技术,进一步提升系统容量。

5、中兴通讯认为,作为最具潜力的5G应用场景之一,XR有望在未来两三年迎来高速发展期,但也会对商用网络的时延和带宽带来新挑战。

对此,中兴通讯推出了面向XR新业务的端到端网络解决方案X-Edge,通过辅助终端节能、节拍式的智能调度、并采用防共振算法,实现用户体验的大幅提升。

目前,中兴通讯在验证案例中,实现数字孪生系统的仿真精度超过90%,XR业务的时延降至10ms。

6、面向未来的更多场景应用可能,中兴通讯也还在不断以业务为牵引,进行更多5G能力的挖掘和拓展。

比如,中兴通讯持续深入对智能超表面的研究,实现了业界首个5G基站和动态智能超表面协同的波束赋形技术验证,相比静态RIS覆盖提升10倍。

比如,中兴通讯积极探索NTN技术,为构建空天地一体、无处不在的网络。今年8月已经与中国移动等合作伙伴共同完成全球首个运营商NTN技术外场上星验证和业务演示。

比如,在5G提供传统通信服务的基础上,拓展感知能力,业界首家实现单AAU通感一体化技术验证,实现了亚米级的感知精度和超1公里的探测距离;近期,中兴通讯还在4.9G商用基站上,实现了1.4公里的感知距离,并进行车路协同的场景验证。

【4】整体来说,面向5G后半场,中兴通讯的这些解决方案,都可以用下面这个公式来概括。

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其中,存量C,重在降本增效,持续深耕现有的价值。

随着未来业务的发展,网络需要继续更快、更广、更深,以精准实现,做好迎接千亿级物联时代的到来。

网络能力不断提升的同时,如何利用芯片演进和智能化等手段不断地提升能源,网络和运营效率,保障用户体验,为运营降本增效,也是这一领域需要持续深耕不断创新的方向。

增量Δ,重在开源扩土,拓展不确定性中,确定性的价值。

其中,产业数字化和综合信息服务升级是目前最明确和清晰的两条赛道。

产业数字化升级是5G下一阶段的核心使命,以5G为代表的新兴技术将走进生产域(OT),解决生产域的痛点问题,其中确定性保障是核心所在;随着社会数字化的进程,要求网络、算力、数智安全等能力全面发展。

变量V,重在培育商机,不断探索不确定性中,潜在的价值。

通讯从语音、视频向XR和元宇宙的发展,生产生活仍有诸多领域需要数智能力深度赋能。在这些场景的支持上技术上则有演进、有跨界、有跃变。例如通讯与感知的融合,通讯向空天地一体的扩展等。

在中兴通讯看来,只要以上三方面形成合力,以价值目标导向驱动的创新投入和持续迭代,就可以构建出一条高质量、可持续发展的5G价值兑现路径。

这既是5G下半场,运营商网络升级的发展方向,也正是中兴通讯为运营商和更多合作伙伴做好支撑的使命所在。

“中兴通讯将与产业伙伴合作探索、持续创新,以简为美,以连接为本,以零碳为目标,以业务为牵引,实现5G能力的不断生长,构建优体验、广连接、高效能、多维应用拓展的数智基础设施,为数智社会创造无限价值。”柏燕民说。

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