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    • 01、通信驅動:上行傳輸是基礎必備能力,不可或缺
    • 02、業(yè)務驅動:大上行在六大業(yè)務場景嶄露頭角
    • 03、AI與云驅動:數據上云需要大上行
    • 04、現網如何提升上行能力?三大切入點
    • 05、推動大上行,未來面臨哪些挑戰(zhàn)?
    • 筆者觀察:5G-A大上行黃金時代將至
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對話華為無線5G產品線副總裁方坤鵬:5G-A大上行將迎來爆發(fā)

2024/06/05
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過去五年,5G迅速發(fā)展并成為數字經濟的新動力。從全球范圍來看,當前已經部署了超過260個5G網絡以及超過400萬個5G基站。截至2023年底,5G用戶數量已經達到15億,5G對全球經濟貢獻同比增長50%,5G相關產業(yè)項目和專用網絡數量同比增加三倍。

但萬物聯接需求無止境,通信技術演進也永無止境。2024年我們迎來了5G-A(5G-Advanced或5.5G)元年。作為5G向6G過渡的關鍵技術,5G-A在網絡能力更上一層樓,比如在速率方面5G-A的下行和上行速率分別達到10Gbps和1Gbps,數據傳輸能力得到巨大飛躍。

5G-A技術照進現實,會帶來哪些新體驗?近日517世界電信日和數字中國建設峰會剛剛結束,筆者走訪了福州、深圳、成都、上海、杭州多地,體驗了裸眼3D、8K視頻、增強現實XR、低空通信等創(chuàng)新業(yè)務。不知道大家發(fā)現了沒有,上述業(yè)務大都是由5G-A下行能力支撐,那5G-A是否需要大上行能力呢?

近日,筆者請教了華為無線5G產品線副總裁方坤鵬,他表示,大上行將迎來爆發(fā)!5G-A同樣需要大上行。

這次向內行人請教收益頗大,引起我的思考:我們日常生活中,有哪些業(yè)務場景是由大上行驅動的?如果想在現網環(huán)境下提升上行傳輸能力,該如何升級?如果要加速上行通信領域的布局,可能面臨怎樣的挑戰(zhàn)?

01、通信驅動:上行傳輸是基礎必備能力,不可或缺

你平時都用手機干什么?像追綜藝、刷抖音、分享視頻、線上直播等都屬于高頻應用。這些業(yè)務在移動通信的世界里,被分為網絡上行業(yè)務和下行業(yè)務。

簡單來說,下行是從網絡上獲取信息到你手機的過程。比如你刷微博看朋友動態(tài)、在優(yōu)酷上看電影,或者在應用商店下載新游戲。這些數據從各大網站、APP的服務器,流向你的手機。上行則是反過來,就是你用手機向外發(fā)送數據的過程,比如你拍攝一段美食制作視頻上傳到抖音,或者在微信發(fā)送語音消息,或者是進行直播,你的手機把這些內容傳到網絡上的服務器。

在下行業(yè)務中,為了建立通信,上行鏈路首先需要同步。在通信過程中,上行鏈路還需要實時反饋確認信號(ACK)和非確認信號(NACK),以告知基站數據是否成功接收。只有當基站接收到ACK信號,確認用戶設備已成功接收數據,它才會繼續(xù)數據傳輸。而在上行業(yè)務中,在通信前下行鏈路需要建立同步,在通信時下行鏈路需要實時反饋確認信號(ACK)和非確認信號(NACK)。

可以看出,無論是下行還是上行業(yè)務,上行和下行鏈路的暢通都是必要的。

02、業(yè)務驅動:大上行在六大業(yè)務場景嶄露頭角

明白了上下行業(yè)務的原理,大家不妨想一下,你平時使用的業(yè)務,上行和下行哪個居多?

從整體業(yè)務格局來看,當前主要以下行業(yè)務為主導。但值得關注的是,上行業(yè)務正在迅猛發(fā)展。

我們來看一組數據:從2022年中國某省份運營商5G流量增長趨勢圖分析,上行流量增長同比高于總流量增長23%。如果再去對比最新的數據,相信這一趨勢會更加明顯。

大家難免好奇,上述趨勢的背后,體現出哪些網絡在上行需求方面的變化?通過與方坤鵬交流,結合筆者這些年來四處探訪不同的無線創(chuàng)新場景,我們可以從聯人、聯物、聯車、聯行業(yè)、聯家庭、低空通感等多元化業(yè)務的不斷升級給大家剖析。

場景一:聯人,人聯走向沉浸交互式體驗,煥新高品質生活

隨著網絡速率的數倍提升,人聯場景下的落地應用越來越豐富,體驗日益沉浸式。

以視頻直播為例,隨著山東淄博燒烤、“爾濱”旅游等事件興起,我們跨入了人人皆看直播,人人皆可直播的時代。直播對上行網絡的容量均提出較高要求。咱們不妨來算筆賬,如果在演唱會、熱門景點場景下,10人同時進行1080p視頻直播,則需要100Mbps容量。何況這樣的場景,直播的人數非常多,同時在使用網絡的用戶也非常多。所以,這類場景非常需要5G-A網絡的大上行能力。

那么用戶直播怎么才能使用上更好的大上行網絡呢?我們看到先行運營商針對直播給出了創(chuàng)新探索。例如廣東聯通發(fā)布直播大上行套餐,為直播業(yè)務提供了優(yōu)化的網絡體驗,并因此獲得了GLOMO大獎,獲得業(yè)界認可。

此外,還有5G新通話、5G云手機、裸眼3D、XR業(yè)務即將跨越體驗和生態(tài)的拐點,主流AR、VR設備將支持8K體驗,業(yè)務對網絡的上行需求還會持續(xù)提升。

場景二:聯物,視聯場景對網絡上行容量提出明確需求

聯物走向全場景應聯盡聯,打造數字化底座,RedCap和Passive-IoT兩大技術很熱門。

其中,5G RedCap走向規(guī)模商用,在電力、工業(yè)、視頻監(jiān)控和穿戴設備行業(yè)打造高價值聯接,今年RedCap模組價格將下探到百元以內,加速行業(yè)數智化升級。

我們以高清監(jiān)控和遠程操控視頻回傳場景為例,視頻采集屬于典型的上行業(yè)務場景,對網絡上行體驗和容量提出較大挑戰(zhàn)。以基站站間距300—500米,30米一個監(jiān)控點位,每點位 2~3個監(jiān)控設備為例,單小區(qū)約有100個監(jiān)控設備。我們假設無線率為20%,這也就意味著每個小區(qū)約有20個無線監(jiān)控設備,則視頻監(jiān)控業(yè)務需求潛在峰值容量需求大于100Mbps。

場景三:聯車,每月維測日志上傳量14.62GB

為了提升交通效率和出行安全,車路協同成為大勢所趨。要想實現車路協同,汽車需要部署高效的視聯網絡,以支持大量數據上傳。根據億歐智庫分析,2023年中國智能電動汽車的銷量達到613.7萬輛,并預計到2025年將超過1220萬輛。

在整車商用場景下,一個月內的維測日志上傳量大約為14.62GB,其中包括MDC DDI(任務數據中心記錄下駕駛行為)事件上傳12.5GB,CDC(底盤域控制器)日志上傳300MB,VDC(車輛域控制器)日志上傳300MB,T-Box(車載遠程信息處理盒)日志上傳300MB,以及MDC Roadcode(MDC道路編碼)數據上傳1.22GB,可見數據量之龐大。

場景四:聯行業(yè),大上行能力成為行業(yè)數字化剛需

基于5G-A低時延、高速率和可靠性,為行業(yè)數智化轉型提供強大動力。在鋼鐵、礦山、港口、制造等領域,視頻監(jiān)控、遠程控制機器視覺等場景,對上行傳輸能力提出嚴格要求。

目前,業(yè)界視頻清晰度普遍在720P至1080P之間,預計未來將發(fā)展至2K、4K甚至8K。因此,預計單點上行速率將從當前的3Mbps增加至20Mbps,甚至超過60Mbps。此外,由于視頻回傳通常涉及多點并發(fā),整體小區(qū)的上行容量需求將呈指數級增長。

場景五:聯家,家庭視訊作為聯家的重要業(yè)務,需要高體驗的上行網絡

5G FWA走向高品質家寬,激發(fā)智慧生活新紅利。2026年全球5G FWA連接數將達到7000萬用戶,目前家庭視訊的應用越來越頻繁,需要高體驗的上行網絡。同時,隨著人口老齡化加劇,家庭老人視頻看護逐漸增多,對上行網絡的訴求會進一步加劇。

場景六:低空通信作為新興業(yè)務,需要高速的上行網絡

在5G-A技術的推動下,低空經濟被明確定位為新質生產力。預計到十四五末,低空經濟將為國民經濟貢獻3萬億-5萬億元的綜合價值。低空經濟的蓬勃發(fā)展對上行網絡提出更高要求。其中,在通航場景中,視頻回傳業(yè)務上行邊緣速率需求為25Mbps;在安防場景中,速率要求為25Mbps;在巡檢場景中,視頻回傳的上行邊緣速率需求為45Mbps。這些要求,靠現在5G網絡的能力實現起來還是不夠可靠,需要5G-A網絡的大上行能力。

03、AI與云驅動:數據上云需要大上行

近日,第七屆數字中國建設峰會在福州召開,運營商積極參會并展示了在云計算AI大模型領域的成果和布局??梢钥闯?,提升通智算體系能力,全面改造個人、家庭、政企各項業(yè)務,釋放數字要素潛能,是運營商接下來實現新增長的關鍵。

而除了上述六大場景,在當下AI與云時代,面向行業(yè)新場景,大上行網絡能力還將與智算云能力產生更劇烈的化學反應。一方面,AI+大模型的興起,使得遠端數據上傳到算力端,對網絡產生巨大的上行訴求。

眾所周知,5月14日,OpenAI發(fā)布了其最新的旗艦模型GPT-4o, GPT-4o通過對文本、音頻和視覺三種模態(tài)進行統一的混合訓練,展現了前所未有的泛化能力。GPT-4o的出現,不僅意味著技術的飛躍發(fā)展,也對企業(yè)在大模型應用模式上的關注提出了新的挑戰(zhàn)和機遇。

隨著AI技術的快速進步,大模型的泛化能力正在加速提升,這對于各行各業(yè)來說都是一個重要的發(fā)展方向。大模型的訓練,需要海量的遠端數據輸入,這就需要上行網絡來支撐。

另一方面,運營商公有云業(yè)務產生的數據上云,也需要大上行網絡能力作為支撐。目前,全球已有超過20個運營商開展了公有云業(yè)務。與其他公有云提供商相比,運營商的公有云業(yè)務在網絡方面具有獨特的優(yōu)勢。隨著越來越多的用戶數據遷移到云端,對網絡上行能力的需求也隨之增加。

我們注意到運營商已經開始規(guī)模發(fā)展云電腦、云手機、云游戲用戶,擴大了網絡上行需求。尤其是云手機業(yè)務,非常依賴移動網絡,如果能夠運行在實現大上行的5G-A網絡上,將能給用戶更好的使用體驗,從而得到快速的發(fā)展。

04、現網如何提升上行能力?三大切入點

綜合上述應用場景的需求分析,我們發(fā)現,上行通信的需求確實展現出強勁且高度活躍的態(tài)勢。為了支撐上述需求,運營商需要對5G現網做哪些軟硬件改造,來提升上行能力?方坤鵬從以下三方面給予詳細解讀。

首先,覆蓋提升。上行通信的發(fā)展關鍵要素在于解決覆蓋問題,確保網絡基礎設施能夠有效支持手機信號的上行傳輸,盡管其功率受限于人體安全標準而相對較低。為滿足此需求,網絡骨干必須強大,且需根據業(yè)務需求配置足夠的帶寬。

其次,頻譜擴展。在當前公共網絡中,下行資源通常較上行更為充裕,但鑒于上行業(yè)務的快速增長,運營商正逐步重視上下行帶寬的平衡發(fā)展。為此,初期采用的TDD制式(如移動的8:2或電聯的7:3)主要偏向下行資源分配,但通過利用FDD制式頻段(如電聯的1.8/2.1GHz上下行均達95兆帶寬)和4G頻譜重耕,可大幅提升上行能力。

最后,技術創(chuàng)新。5G-A技術引入了3CC多載波聚合,亦能增強上行性能。目前,上海、杭州等先行運營商面向消費者市場,開啟大規(guī)模熱點覆蓋,有望形成大面積的大上行覆蓋。還有時頻折疊技術創(chuàng)新,雖受制于當前網絡自干擾系統限制,難以動態(tài)調整上下行配置,不失為上行能力拓展的前沿探索。但此前業(yè)界已提出過特定場景下的頻段協同方案,如超級上行技術利用3.5GHz與2.1GHz的配合,優(yōu)化ACK回傳,減少等待時間,提升響應速度。

05、推動大上行,未來面臨哪些挑戰(zhàn)?

萬丈高樓平地起??梢灶A見的是,加速推進上行通信領域的基礎設施建設和戰(zhàn)略布局,已成為大勢所趨。筆者好奇的是,未來一兩年,行業(yè)將面臨怎樣的挑戰(zhàn)?又該如何去應對?

在方坤鵬看來,當前面臨的核心挑戰(zhàn)在于,推動上行驅動型產業(yè)的培育和發(fā)展,確保這些業(yè)務成長,如提升農業(yè)監(jiān)控技術在農村養(yǎng)殖業(yè)的應用,能顯著增加產值,推動經濟進步。

為了實現上述目標,運營商將不再著眼于上行流量帶來的收入,而是通過挖掘更多的商業(yè)機會,帶動其在云業(yè)務、存儲空間等領域的營收,激活其他領域的增長。“你的西瓜,有可能長在蘋果樹上?!狈嚼i這一比喻讓筆者印象深刻。

同時,在成本與技術投入方面,各方企業(yè)正積極降低門檻,以近乎成本價提供端到端支持,減少運營商負擔,促進5G/5G-A網絡的廣泛應用,實現共贏,值得鼓勵。

筆者觀察:5G-A大上行黃金時代將至

現代管理學巨匠彼得·德魯克曾經說過:“預測未來最好的方法是去創(chuàng)造未來?!边@句話告訴我們,應該超越當下的局限,預見未來的變遷,并努力成為未來圖景的踐行者。

華為就是這樣的角色。本次對話方坤鵬,猶如淘沙見金,讓筆者印象深刻。當行業(yè)皆醉心于熾熱的下行業(yè)務之時,卻鮮有人察覺,大上行業(yè)務正如一顆新星,正在冉冉升起。

在筆者看來,大上行技術的崛起絕非偶然,而是市場需求與技術迭代交匯的必然產物。它不僅僅是提升用戶體驗的利器,也是驅動運營商戰(zhàn)略轉型的加速器。

更重要的是,這將促使運營商跳出傳統流量經營的框架,探索新型增值服務模式,為收入多元化開辟道路,也為面向6G的網絡規(guī)劃與部署蓄力。

對此,5G-A網絡以其強大的上行能力,不僅能夠支持現有的網絡業(yè)務需求,還能夠適應未來業(yè)務的演進。這種能力的提升,對于滿足日益增長的數據傳輸需求至關重要,尤其是在運營商重視的公有云業(yè)務的快速擴張中。

2024年~2025年,大上行技術的黃金時代將至。筆者期待,業(yè)界伙伴持續(xù)深耕5G-A大上行的技術研發(fā)與應用場景,構建起更加高效的通信生態(tài),開啟數字時代通信新篇章。

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黃海峰,科技媒體人,通信世界原副主編。北京郵電大學畢業(yè),從事ICT領域研究和報道11年。關注5G、IoT、終端、AI、云等領域的融合發(fā)展。聚焦知名電信運營商、電信設備商、終端企業(yè)、IT企業(yè)等。運營“黃海峰的通信生活”(hhfine)微信公眾帳號以及“海峰看科技”今日頭條。