華為內部深度解讀:5G發展的28個核心問題

騰訊科技2019-07-11 15:01:59

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來源 / 騰訊深網(ID:qqshenwang)

作者 / 馬關夏

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關於5G技術動態與商用進展業界最關心的核心問題,華為5G產品線相關負責人近日對《深網》等進行了詳細解讀。


以下是《深網》整理的問答實錄:


5G先進性與行業應用


1、5G到底是什麼?和4G比有什麼不一樣?


從國際電信聯盟(ITU)的定義來看,5G要達到的基礎技術指標包括:20Gbps的峯值容量,100Mbps的用户體驗速率,1毫秒的端到端時延,高達100倍的網絡能耗效率提升以及每平方公里100萬連接數等。ITU定義的5G三大場景包括eMBB(增強移動寬帶),mMTC(海量機器類通信)和uRLLC(超可靠低時延)。


從功能方面來看,4G主要是面向個人消費者提供移動寬帶體驗,5G除了提供增強的個人移動寬帶體驗之外,還將驅動移動通信與各行各業的結合,促進行業數字化,構建萬物互聯的未來世界。


2、對比其他設備商,華為的技術先進性到底體現在哪?能領先對手2-3年嗎?


所謂領先對手2-3年,主要是根據我們客户的一些反饋來判斷的。因為在歐洲一些媒體新聞上,運營商的CEO和CTO們表示:如果離開華為,歐洲的5G網絡商用就會推遲2-3年。英國電信的首席架構師Neil McRae也曾在公開場合講過,“現在只有一家真正的5G供應商,那就是華為,其他供應商應該向華為學習。”


今年5月30日,華為公司跟英國電信一起,正式啟動5G網絡商用。


3、華為目前在全球的5G銷售情況如何?


截至6月25日,華為已獲取了50個5G商用合同,發貨超過15萬站;5G商用全球加速,上半年來韓國、英國、瑞士、意大利、科威特等多個國家完成5G網絡商用發佈,其中有2/3是由華為協助其構建。這個數字每天都在增加。


4、有媒體報道,華為已經率先與英國、瑞士、韓國、科威特等多個國家的運營商展開合作,現在整體合作效果如何?


作為5G基站設備供應商,華為已經先後幫助韓國LG U+、英國EE、瑞士Sunrise、科威特VIVA、ZAIN和Ooredoo等多家電信運營商,完成了5G預商用和商用網絡的發佈。


韓國:4月3日推出5G商用服務,首日便吸引15000用户。韓媒統計:經過20多天,韓國共發展5G用户26萬,其中LG U+5G用户達到8萬。截至6月中旬,韓國5G用户已經發展到百萬,其中LG U+用户達到30萬。LG U+首日發佈的18000個站點,95%由華為部署。預計今年年底,LG U+將建設6萬個站點,覆蓋90%以上人口。


英國:5月30日,EE宣佈在6個城市(包括倫敦、加的夫、愛丁堡、曼徹斯特、伯明翰、貝爾法斯特)開通5G服務,成為英國第一家提供5G服務的電信運營商。EE表示,即使在最繁忙的區域,用户也能體驗到100~150Mbps的速度,而一些用户可以在5G智能手機上突破Gbps的體驗里程碑。同時,EE也推出了系列5G手機包括LG V50 ThinkQ、Oneplus 7 Pro、Oppo Reno、三星 Galaxy S10以及家庭接入終端華為CPE Pro和HTC 5G Mobile Smart Hub。EE計劃在今年年底之前,在其他10個城市陸續推出5G商用服務。


瑞士:5月,Sunrise發佈瑞士首家5G門店,並開始接受5G商用終端的訂購,包括華為Mate 20 X、三星 Galaxy S10、小米 MIX、HTC U13、華為CPE Pro等。最近的網絡測試速率顯示:Sunrise網絡的單用户速率下行可達1.5Gbps,上行可達100Mbps。Sunrise計劃在年內建設超過1000站,為150多個鄉鎮提供5G 家庭接入,使用户享受類光纖的移動寬帶服務。


科威特:6月15日,科威特三大運營商VIVA、ZAIN和Ooredoo同時發佈5G商用服務,成為中東首個宣佈商用的國家,三家均採用華為Massive MIMO的設備。VIVA已經建成超過1000個5G站點,可覆蓋全國80%人口;ZAIN在之前的預商用發售訂購人數已經達5萬用户,目前已經部署約700個站點,預計覆蓋60%人口。


5、不管是任總還是華為公司,一直在強調基礎研究。請問在5G技術中,華為公司的數學家、物理學家和化學家,到底做了哪些貢獻?


華為的數學家在5G標準技術的基礎研究方面做出了大量貢獻。無線物理層從波型設計、多址接入、調製解調、編碼解碼、信道估計及資源分配領域,都需要大量的數學知識,比如線性代數、統計理論、優化理論等。另一方面,華為公司的數學家在從理論到產品實現的過程中,以及在芯片的核心算法上都做出了大量貢獻,從而構築了華為5G產品的核心競爭力:


PolarCode(極化碼)是由土耳其大學教授Arikan提出來的理論方向,同時華為數學家圍繞該理論進行了編碼和譯碼,降低了該技術的複雜度,使其有了產品實現的可能;


在大規模天線技術上,華為的數學家在先進接收機技術上,降低了其複雜度,提升了性能,從而構建了華為Massive MIMO的核心競爭力;


華為化學家和物理學家主要在華為5G產品工程化過程中做了大量的貢獻,比如5G基站的功放、芯片、濾波器等新型材料的使用和設計等,可以大幅降低基站的體積和重量,提高散熱效率,降低能耗,進一步奠定了華為面向5G規模商用的產品核心能力,與業界其他廠商拉開了差距。


6、5G能改變哪些行業?華為在哪些行業上展開了應用或實驗?


目前,華為聯合運營商、合作伙伴在幾十個垂直行業都進行了5G應用的探索,包括但不侷限於智能網聯汽車、智能工廠、智能醫療、智能電網、智慧教育、城市安防、無人機、智能農業、智慧新媒體等。隨着5G網絡在全球的部署以及更多合作伙伴的參與,5G的行業應用前景將會越來越清晰。


7、無人駕駛、遠程醫療等領域,會不會因為網絡卡頓、延時出現事故?


5G是讓無人駕駛和遠程醫療變為現實的一種技術手段,5G網絡極高的可靠性和極低的時延使這兩項應用有了實現的可能。但是這兩項應用都是涉及到與人生命強相關的領域,需要反覆驗證,我們希望和行業夥伴一起繼續探索和驗證。


面對外部環境變化,華為如何應對?


8、美國此前將華為加入實體清單,對華為的5G業務會有多大影響?


美方對中國企業的打壓,對華為5G的影響非常小。華為從10年以前就開始做供應的連續性管理,因此我們任何一個部件都不會依賴單一國家或單一供應商。美國對中國企業的打壓,會導致美國部件供應商在全球通信市場份額下降,這將會給美國以外的部件供應商帶來更多商業機會。


9、面對其他國家的壓迫,華為會不會在技術上限制某些國家?


華為始終堅持在經濟和技術方面的開放合作,華為不會主動去限制任何國家的技術,願意和所有國際上先進的廠商合作。


10、儘管受到美國實體清單的影響,但仍然有很多國家在5G方面選擇華為。華為對此如何評價?


通信這二十多年的發展是飛快的,但是也走過很多彎路,直到4G時代還是有三項標準存在,它增大了運營商的成本,也增加了消費者的支出,所以世界才追求統一的標準來降低成本、提高速度,為消費者更好地提供服務。5G已經形成了世界統一標準,是全球數十萬科學家、工程師通過十多年的努力才形成的標準。華為投入5G已經將近十年,一直堅定不移地維護5G統一標準,並致力於以低成本、高效率的解決方案幫助運營商進行5G網絡部署。因此,我們非常感謝堅持選擇華為部署5G的國家,感謝客户的信任。我們唯有堅定不移地提升5G技術和解決方案,切實幫助運營商更快、更好地部署網絡,才能更好回報我們的客户,才能為消費者提供更好的服務。


11、如何看待一些海外運營商在5G合同上選擇了其他設備提供商?


全世界的運營商很多,在4G時代也不是所有的運營商都選擇華為。我們和其他設備提供商保持競合關係,即市場上是競爭關係,但在移動通信產業構建上是合作關係。


整個移動通信是一個生態系統,是需要全球各個廠商共同參與的,只有大家一起來參與,才能形成全球統一的標準。因此,在5G標準的制定過程中,不管是中國廠商還是歐洲廠商、美國廠商,大家一起共同制定了3GPP的統一標準,現在3GPP裏面有500多家公司,來自於全球不同的國家,只有大家把自己的創新成果全部貢獻出來,然後在3GPP裏面經過充分討論, 這樣制定出來的標準才會具有競爭力。


12、5G相關的芯片有很多種,我們知道用於手機的麒麟芯片達到了世界一流水平,那華為其他芯片的水平如何?


華為今年年初在北京發佈的天罡芯片,是5G基站的核心芯片,在集成度、算力、支持的頻譜帶寬等方面都是世界一流水平。只不過我們對於天罡芯片的宣傳比較少,所以大家還不熟悉。


13、華為在5G領域的專利積累如何?會不會收取其他廠商的5G相關專利授權費用?


華為公司從2009年開始進行5G技術研究,已經累計向3GPP遞交18000件提案,如果把這些提案用A4紙打印出來有9米高。在5G的基本專利上,華為總共擁有2570族5G基本專利,佔比超過20%,在所有廠商中位居第一。


中國進入5G時代,華為如何做出貢獻?


14、中國5G牌照的發佈時間早於預期,華為在中國是否已經做好了準備?已經簽了多少個合同?


中國5G牌照在今年任何一個時間發都是正常的。因為從全球範圍來看,英國、韓國、意大利、芬蘭、愛爾蘭等很多國家在去年就發放了5G牌照。今年,我們預計有40多個國家也會陸續發放5G牌照。因此,對於中國來講,今年在任何一個時間點發放5G牌照都是正常現象。


華為在5G的端到端產品解決方案上,包括終端、基站、傳輸、核心網都做好了充分準備。從去年4月份開始,華為已經在中國40多個城市,與中國三大運營商開展了5G規模試驗。


中國5G商用牌照的發放,將促進中國建設全球領先的5G網絡,基於5G網絡,又可帶動大量的應用創新,真正實現4G改變生活、5G改變社會。華為已經為迎接中國5G商用做好了充分準備。


目前在中國的合同還沒有正式簽署。


15、在中國,到底什麼時候能用到5G網絡?


因為現在中國5G的牌照已經發了,從三大運營商公開的計劃來看,今年可能會小規模商用,明年可能就會大規模商用。


16、這次廣電系統也拿到了5G牌照。華為有什麼合作計劃?


華為在700MHz和4.9GHz上都有5G端到端產品和解決方案,並且我們在歐洲已經獲得了700MHz的5G合同。如果廣電需要,華為可支持廣電部署最好的5G網絡。


17、5G有三個重要特性,很多都要靠獨立組網(Standalone,簡稱SA)來實現。從非獨立組網(Non-Standalone,簡稱NSA)過渡到獨立組網大概需要幾年時間?


NSA不是5G的必經階段,運營商可以從一開始就選擇部署SA。但是NSA可以利用原有4G的核心網,控制5G初始投資,所以很多運營商一開始選擇NSA方式部署5G。


對於在5G初始階段選擇NSA部署的大多數運營商來講,華為5G的端到端設備包括核心網、基站、終端等都支持NSA和SA雙模,只要運營商有要求,僅通過軟件就可以立即進行NSA向SA的升級。


18、有人認為通信技術存在“大小代”的問題,5G是否會像3G一樣?5G的生命週期預計會有多長?


移動通信的每代技術,界限是非常明顯的,基本上10年一個代際。今年是5G的商用元年,未來10年就是5G的10年。


19、現在一個塔上掛着好多個基站,從2G到4G都有。5G到來以後,是不是塔上的基站會更多?


5G到來基站會變多是一個誤解。隨着移動通信技術的發展,基站集成多頻段、多制式將是一個趨勢。華為已經研究出5G極簡產品和解決方案,可以支持多頻段、多制式都高度集成在一個基站產品中,所以運營商只需要將原來的基站進行升級,不僅可以提供超大的容量以及與4G基站相同的覆蓋,還可以同時兼容2G、3G、4G和5G多個制式和多個頻段,無需新增站點和基站。


20、如何看待5G的投資回報問題?


投資回報問題,是每一個通信代際初來之時,大家都會擔心的問題,3G和4G時代也是如此。5G時代,我們一方面通過先進的產品和解決方案,比如4G和5G同站共覆蓋、能效提升等降低運營商運營費用,同時提供超大的網絡容量使運營商建網的每比特成本降低到原來的10%。另一方面,我們也在積極聯合運營商、產業組織和優質企業,探索5G時代的行業應用,發現新的商業機會,提升5G產業經濟空間。


21、5G基站耗電量巨大是真的嗎?


在移動通信網絡中,能耗主要集中在基站、傳輸、電源和機房空調等部分。其中,基站是整個移動通信網絡能耗的主要來源,佔整個網絡能耗的80%以上。在基站中,負責處理計算的基帶單元(Building Base band Unit,簡稱BBU)的功耗相對較小,射頻單元(Remote Radio Unti,簡稱RRU/Active Antenna Unti,簡稱AAU)、散熱系統等能耗較大。


5G基站功耗大不大,不同廠商的數據不一樣,從華為目前的5G基站產品來看,5G設備的功耗相比4G稍微大一些,但是基本上在一個數量級上。


在運營商的5G站點中,我們通過對比5G 64TRx Massive MIMO與4G 4T4R RRU發現,兩者能耗分別是810W和685W,基本上是在一個數量級,但是兩者提供的小區容量分別是10Gbps和300Mbps,前者是後者的30多倍。



5G 32TRX Massive MIMO與4G 2T2R RRU相比,單模塊功耗分別是500W和400W,但是小區容量分別是5Gbps和150Mbps, 前者是後者的30多倍。



所以總結來看,5G單模塊、單站點的功耗比4G多10-20%,但是小區容量卻提升了30多倍,既5G基站設備相比4G基站設備的能效切實提升了20~30倍。


5G與消費者


22、5G正式商用後,2G會不會馬上就停用?


隨着5G的正式商用,2G、3G會逐步退網,有的2G先退,有的3G先退。因為隨着5G時代的到來,2G、3G、4G和5G共存,運營商同時維護多張網絡將會導致運營費用上升。


23、對於大眾而言,5G到底有多快?都能做什麼?


現階段來看,對於個人消費者,最直觀的體驗就是超高的速率、超低的時延以及超高清晰度的視頻體驗。比如以前在4G時代需要幾分鐘才能下載的高清電影,5G時代只需幾秒鐘;在5G網絡下的在線遊戲將不再有延遲,也可以隨時隨地直接觀看4K清晰度的電影等。


從長遠來看,5G的超高速率、超低時延和超可靠性將會改變大眾生產和生活的方方面面。比如無人駕駛、智能工廠、遠程診療等。


24、5G終端會很貴嗎?5G套餐會很貴嗎?


因為今年是5G商用的元年,所以發佈的手機還聚焦在高端機上面,價格基本在人民幣8000到10000元左右,預計今年年底可能出現4000到5000元左右的終端,明年會有2000到3000元的手機,快的話明年年底或者後年可能就會出現千元機。


通信技術的目標就是提高消費者的體驗、降低消費者的成本。從目前國外幾個國家發佈的5G套餐來看,5G的低中高套餐相比4G,在總體價格上提升20-30%左右,同時提供的流量包也是非常充足的,換算成每比特成本,大概降低了5-6倍。


25、在家庭場景中使用,5G會替代傳統的寬帶嗎?


在光纖資源不豐富的地區,家庭場景的寬帶將會主要依賴5G。


26、有人説5G基站覆蓋範圍小,佈網密度高,其帶來的輻射是否會對人體產生危害?


5G基站因為使用高頻頻段,使業界普遍對5G基站有覆蓋小、佈網密度高的誤解。通過多年的投入和研究,華為可以通過多種技術手段使5G基站與4G達到同站共覆蓋的效果。


另外,華為所有的基站都是嚴格按照世界及各國輻射標準來設計和製造的。中國的輻射標準非常嚴格,是0.047mW/ cm²,是歐盟標準的1/20,華為的基站是嚴格按照這個標準來製造的,不會對人體產生任何危害。


27、5G讓連接更加方便,但信息安全是否能得到保證?


5G在技術上可以實現比4G更安全。5G通過密碼算法增強、用户永久身份加密、空口用户面完整性保護、識別和應對偽基站威脅等技術手段來彌補4G網絡時候的安全漏洞,加強個人和企業信息安全。


28、5G已經來臨,6G是什麼樣子?華為現在開始相關的研究工作了嗎?


華為一直有人、有部門在投入對未來的研究,但是現在談6G還為時尚早,基本上現在談6G都是在炒作。




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