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2G時(shí)代將GPRS/EDGE技術(shù)稱為2.5G，3G時(shí)代將HSPA稱為3.5G，4G時(shí)代將LTE-Advanced稱為4.5G。同樣，5G時(shí)代也有5.5G。
2020年，華為首次提出5.5G產(chǎn)業(yè)愿景。2021年4月，3GPP將5G演進(jìn)正式命名為5G-Advanced，并決定從Rel-18開始標(biāo)準(zhǔn)化。12月，確定了Rel-18首批項(xiàng)目。這意味著5.5G已從理念、愿景走向?qū)嶋H行動(dòng)，無線產(chǎn)業(yè)正式開始邁入5.5G時(shí)代。
面對(duì)5.5G的到來，估計(jì)不少無線通信從業(yè)者內(nèi)心里有一連串疑問。為什么需要5.5G？5.5G到底長(zhǎng)啥樣子？將如何建設(shè)目標(biāo)網(wǎng)？
2022年4月28日，在華為分析師大會(huì)上，華為與產(chǎn)業(yè)伙伴一起進(jìn)行了詳細(xì)解答。
為什么需要5.5G？
既然5.5G是5G的增強(qiáng)和演進(jìn)，那我們得先來看看當(dāng)前5G發(fā)展情況。
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，自2019年5G首商用以來，目前全球已建成190多張5G商用網(wǎng)絡(luò)，5G用戶數(shù)已超過6.4億，可以說發(fā)展速度前所未有。
我國5G建設(shè)速度和規(guī)模尤為突出。在會(huì)上，中國信息通信研究院副院長(zhǎng)王志勤透露，到2021年年底，我國已建成5G基站數(shù)超過142萬，占全球5G基站總數(shù)的60%；5G聯(lián)接數(shù)量超過5億，已占我國移動(dòng)用戶總數(shù)約30%，占全球5G用戶總數(shù)的70%。
在ToB和ToC應(yīng)用方面，我國5G同樣取得了傲人成績(jī)。在ToC市場(chǎng)，5G網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)了高清視頻、VR、AR等應(yīng)用快速發(fā)展，比如咪咕視頻在冬奧會(huì)上推出的超高清視頻節(jié)目、貝殼的手機(jī)AR看房、華為AR合圖等，都受到了廣大用戶的歡迎。
在ToB市場(chǎng)，王志勤介紹，2021年“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽申報(bào)項(xiàng)目高達(dá)1.2萬多個(gè)，超過2018年至2020年前三屆的總和，這些項(xiàng)目涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、交通、金融、娛樂等多個(gè)領(lǐng)域，且33%已實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，15%已可進(jìn)行規(guī)模復(fù)制。
以上表明，5G產(chǎn)業(yè)已得到蓬勃發(fā)展，為5.5G演進(jìn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，隨著5G快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界也遇到了新的挑戰(zhàn)和需求，需要更強(qiáng)大的5G網(wǎng)絡(luò)能力來支撐。
中國移動(dòng)集團(tuán)研究院副院長(zhǎng)丁海煜表示，面向未來，To B和To C業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)5G技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)提出更多需求，需在綠色低碳、更強(qiáng)聯(lián)接、更強(qiáng)算力、高效自治以及諸如定位、感知等更多能力五個(gè)方面持續(xù)演進(jìn)。
比如，面向To C市場(chǎng)，隨著超高清視頻、AR、VR規(guī)模發(fā)展，甚至虛實(shí)融合的元宇宙興起，未來五年、十年的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流量將呈幾倍、幾十倍增長(zhǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接能力提出了更高的要求。
面向ToB市場(chǎng)，隨著5G不斷滲透至各行各業(yè)的核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅對(duì)網(wǎng)絡(luò)上下行帶寬、時(shí)延、可靠性等提出了更苛刻的要求，而且還提出了引入算力、感知、定位等新能力需求。
基于以上背景，產(chǎn)業(yè)鏈正協(xié)同推進(jìn)5G向5.5G持續(xù)演進(jìn)。
5.5G長(zhǎng)啥樣？
2020年11月，在2020全球移動(dòng)寬帶論壇上，華為首次提出5.5G愿景，以滿足未來5至10年的數(shù)智社會(huì)發(fā)展需求。5.5G不僅增強(qiáng)了過去5G的三大場(chǎng)景，更新增了UCBC（上行超寬帶）、RTBC（寬帶實(shí)時(shí)交互）、HCS（通信感知融合）三大場(chǎng)景，以實(shí)現(xiàn)上下行速率體驗(yàn)、定位精度、聯(lián)接密度等網(wǎng)絡(luò)能力10倍提升。為實(shí)現(xiàn)5.5G愿景，華為還明確未來需在頻譜重構(gòu)、上行增強(qiáng)、全場(chǎng)景物聯(lián)、通感融合、L4自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)、綠色低碳等6個(gè)方向上持續(xù)創(chuàng)新。
其中，UCBC將實(shí)現(xiàn)上行帶寬能力10倍提升，可更好滿足企業(yè)生產(chǎn)制造等場(chǎng)景下的機(jī)器視覺、海量寬帶物聯(lián)等業(yè)務(wù)上傳需求，加速千行百業(yè)智能化升級(jí)；RTBC將在給定時(shí)延和可靠性要求下提升帶寬10倍，可打造“身臨其境”的沉浸式體驗(yàn)，促進(jìn)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界融合；HCS將網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接與感知能力融合，可實(shí)時(shí)感知環(huán)境、位置和速度等信息，比如將Massive MIMO的波束掃描技術(shù)應(yīng)用于感知領(lǐng)域賦能自動(dòng)駕駛發(fā)展，通過定位感知實(shí)現(xiàn)室內(nèi)精準(zhǔn)定位。
從標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)方向看，2021年4月，3GPP將5G演進(jìn)正式命名為5G-Advanced，并決定從Rel-18開始標(biāo)準(zhǔn)化。6月，3GPP召開Rel-18專題研討會(huì)，來自全球60多家成員提交了500多篇Rel-18版本立項(xiàng)提案。12月，3GPP確定了Rel-18首批項(xiàng)目，共有28個(gè)課題成功立項(xiàng)。
這28個(gè)課題涵蓋9大領(lǐng)域，包括更大容量、更廣覆蓋、更好體驗(yàn)的eMBB服務(wù)升級(jí)、上行體驗(yàn)容量提升、實(shí)時(shí)寬帶通信構(gòu)筑虛擬與現(xiàn)實(shí)橋梁、車聯(lián)及高精度定位擴(kuò)展垂直行業(yè)新應(yīng)用、5G一張網(wǎng)絡(luò)融合低成本低功耗物聯(lián)、面向ToC和ToB全面提升毫米波網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量、Sub100GHz頻譜靈活高效使用、低碳高效綠色網(wǎng)絡(luò)、人工智能開啟5G新領(lǐng)域。
從華為5.5G愿景和3GPP 5G-Advanced看，業(yè)界在5G持續(xù)演進(jìn)方向上是一致的。華為提出的Sub100GHz頻譜重構(gòu)、上行增強(qiáng)、全場(chǎng)景物聯(lián)、通感融合、自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)、綠色低碳等5.5G技術(shù)方向在3GPP 5G-Advanced中都有體現(xiàn)。
在產(chǎn)業(yè)鏈一致推動(dòng)下，考慮標(biāo)準(zhǔn)制定完成一般需要2-3年時(shí)間，業(yè)界預(yù)測(cè)，5.5商用部署會(huì)在2024至2025年到來。
5.5G如何建網(wǎng)?1+1+N
回顧過去，任何一次網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)都會(huì)經(jīng)歷從提出愿景、定義目標(biāo)、制定標(biāo)準(zhǔn)到建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的過程。如今5.5G已從愿景和目標(biāo)走向標(biāo)準(zhǔn)制定階段，那接下來業(yè)界就該思考5.5G建網(wǎng)理念了，比如5.5G需要怎樣的工作頻段、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
對(duì)此，華為無線產(chǎn)品線副總裁、首席營銷官甘斌在會(huì)上提出了“1+1+N”5.5G建網(wǎng)理念。
他指出，5.5G要在5G一張千兆基礎(chǔ)網(wǎng)之上，構(gòu)筑一張連續(xù)覆蓋的萬兆體驗(yàn)層。同時(shí)，為滿足千億聯(lián)接，需將通感一體、無源物聯(lián)、工業(yè)大上行、高精定位等多個(gè)新能力按需疊加部署。
具體而言，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)網(wǎng)，業(yè)界需在超大帶寬、上行頻譜重構(gòu)、ELAA-MM、綠色空口、內(nèi)生智能等方向持續(xù)探索、持續(xù)突破。
超大帶寬
頻譜資源是無線網(wǎng)絡(luò)的血液，是提升網(wǎng)絡(luò)容量、速率的關(guān)鍵支柱。當(dāng)前，運(yùn)營商以不到400MHz帶寬的頻譜資源構(gòu)建了5G千兆網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。面向5.5G演進(jìn)，要實(shí)現(xiàn)萬兆體驗(yàn)估計(jì)至少需要GHz頻譜資源。
這么多新增頻譜資源從哪里來？答案是既要充分利用存量頻譜資源，更需要監(jiān)管機(jī)構(gòu)釋放新的頻段，比如6GHz頻段和毫米波頻段。
上行頻譜重構(gòu)
上行能力是5G區(qū)別于前幾代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要特征之一。正是因?yàn)?G上行能力得到大幅提升，才使得高清直播、工業(yè)視覺、遠(yuǎn)程控制等5G應(yīng)用實(shí)現(xiàn)落地。但在當(dāng)前，由于5G TDD采用非對(duì)稱頻譜分配機(jī)制，上下行時(shí)隙占比一般為8：2，造成5G下行體驗(yàn)達(dá)千兆、而上行體驗(yàn)僅約百兆的現(xiàn)狀。面向未來行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不斷深入以及虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界加速融合，百兆上行體驗(yàn)是遠(yuǎn)不能滿足需求的。
為此，3GPP R18已開展提升5G上行能力的研究，各界提出了靈活雙工、全上行等方案。甘斌認(rèn)為，考慮靈活雙工難以控制上下行干擾，全上行頻譜將是實(shí)現(xiàn)上行泛在千兆體驗(yàn)的優(yōu)選。
ELAA-MM
要提升網(wǎng)絡(luò)容量，除了新增頻譜資源，還需通過創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品大幅提升頻譜效率。同時(shí)，面對(duì)無線頻率越高、覆蓋能力越弱的特點(diǎn)，需提升無線設(shè)備的覆蓋能力來降低網(wǎng)絡(luò)部署成本。當(dāng)前，5G Massive MIMO產(chǎn)品通過多天線、多通道，利用波束賦形、空間復(fù)用等技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)5G覆蓋和速率雙雙大幅提升，不僅補(bǔ)齊了4G低頻覆蓋能力，還成倍提升了網(wǎng)絡(luò)容量。那面向5.5G的頻譜資源向更高的6GHz和毫米波擴(kuò)展，如何持續(xù)補(bǔ)齊覆蓋、提升網(wǎng)絡(luò)容量？
華為給出的方案是ELAA-MM，即具備更大規(guī)模天線陣列、更多通道的Massive MIMO產(chǎn)品。天線陣列越大、通道越多，覆蓋和容量增益越高。當(dāng)前3.5GHz AAU產(chǎn)品的天線陣子數(shù)量為192個(gè)，預(yù)計(jì)以后6GHz AAU產(chǎn)品的天線陣子數(shù)將達(dá)到千個(gè)以上，毫米波將達(dá)到兩千個(gè)以上。通道數(shù)量也將從當(dāng)前的32T、64T提升到更多。
此外，ELAA-MM產(chǎn)品形態(tài)還將從集中式走向分布式。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)采用基于小區(qū)間頻率復(fù)用的蜂窩架構(gòu)，這種架構(gòu)不可避免在小區(qū)邊緣存在頻率干擾，導(dǎo)致小區(qū)邊緣體驗(yàn)差一直是網(wǎng)絡(luò)的痛點(diǎn)。而分布式ELAA-MM可通過多站聯(lián)合波束賦形，將干擾變?yōu)樵鲆?，有望解決這一痛點(diǎn)。
綠色空口
在綠色低碳大背景下，打造更加綠色節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)，是ICT行業(yè)必須履行的社會(huì)責(zé)任，也是運(yùn)營商降低OPEX成本的必由之路。因此，高能效當(dāng)然是5.5G網(wǎng)絡(luò)的重要目標(biāo)。
如何提升能效？首先，ELAA-MM具有更多天線、更多通道，可讓無線信號(hào)能量更集中、更精準(zhǔn)、更靈活，從而可進(jìn)一步提升能量傳輸效率和比特能效，這一點(diǎn)在5G AAU上已得到體現(xiàn)。其次，網(wǎng)絡(luò)可通過構(gòu)建基礎(chǔ)覆蓋層和多個(gè)容量載波，基礎(chǔ)覆蓋層提供無處不在的基礎(chǔ)服務(wù)保障，容量載波層根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷按需激活，從而提升網(wǎng)絡(luò)用能效率。
內(nèi)生智能
不難想象，一方面，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展不斷深入，未來5G應(yīng)用必將更加豐富，網(wǎng)絡(luò)需求更加多樣化；另一方面，隨著5.5G頻譜使用范圍擴(kuò)大，以及分布式ELAA-MM規(guī)模部署，無線網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度將進(jìn)一步加大。在更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)下，如何面向千行百業(yè)的多樣化業(yè)務(wù)需求提供敏捷的、確定性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和保障？顯然，靠傳統(tǒng)人工方式是做不到的，需要將智能引入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)生智能，通過意圖驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自適應(yīng)、能力按需部署。
內(nèi)生智能，指網(wǎng)絡(luò)具備實(shí)時(shí)感知、分析預(yù)測(cè)、智能決策的能力，可對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源高效調(diào)度，靈活保障多元化的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。意圖驅(qū)動(dòng)，指可將業(yè)務(wù)需求自動(dòng)轉(zhuǎn)化為具體的帶寬、時(shí)延等網(wǎng)絡(luò)需求，能通過智能規(guī)劃自動(dòng)開通業(yè)務(wù)，還能基于實(shí)時(shí)感知和主動(dòng)預(yù)測(cè)確定性保障業(yè)務(wù)體驗(yàn)。簡(jiǎn)單的講，以后運(yùn)營商面向千行百業(yè)提供切片服務(wù)時(shí)，行業(yè)客戶只需在運(yùn)營商的網(wǎng)站上點(diǎn)擊按鈕訂閱業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)就可立即將業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)需求，再自動(dòng)化完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，為客戶提供零等待的業(yè)務(wù)開通，并在開通后自動(dòng)化保障零波動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，全程無需人工操作。
不是我不明白，這世界變化太快。聽完幾位業(yè)界大咖的演講，腦子里突然盤旋起這句歌詞。5G發(fā)展速度之快，5G技術(shù)演進(jìn)速度之快，都令人感嘆。而面對(duì)加速到來的5.5G，也讓我們對(duì)未來滿懷著更加美好的憧憬。
