3G跟跑、4G并跑的中國(guó)，能否在即將到來(lái)的5G時(shí)代實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑？新波形、新編碼等基礎(chǔ)核心技術(shù)被國(guó)際組織采納為全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)延、用戶速率等關(guān)鍵指標(biāo)遙遙領(lǐng)先，推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)、智能制造等行業(yè)應(yīng)用發(fā)展……27日，華為在北京2017年中國(guó)國(guó)際信息通信展上展示的研究成果，給出了令人信服的回答。
“華為在5G研發(fā)上全球領(lǐng)先，特別是他們研發(fā)的新波形、新編碼等成為全球5G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，是非常大的突破。”中國(guó)信息通信研究院副院長(zhǎng)、IMT—2020（5G）推進(jìn)組組長(zhǎng)王志勤表示。
新波形、新編碼，基礎(chǔ)核心技術(shù)成為全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全球統(tǒng)一是5G發(fā)展的前提。”華為5G首席科學(xué)家童文博士說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一不僅可以讓全球用戶的漫游問(wèn)題得到解決，而且也將降低海量用戶的使用成本，因此，全球通信巨頭都力求取得主導(dǎo)權(quán)。
“4G主要是服務(wù)于人的通信，5G則把人的連接拓展到物的連接，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。萬(wàn)物互聯(lián)是5G最基本也是最核心的功能。”童文說(shuō)，核心功能的轉(zhuǎn)變要求5G必須在核心技術(shù)上更新?lián)Q代，“其核心技術(shù)包括兩部分：通信基站與手機(jī)等終端的無(wú)線接口技術(shù)（也稱‘空口技術(shù)’），以及核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)。”
童文介紹，新波形和新編碼是5G新的空口關(guān)鍵技術(shù)，它們決定了無(wú)線信號(hào)生成、傳播的方式和通信系統(tǒng)性能，是5G最核心、最本質(zhì)的技術(shù)。“在新波形方面，華為研發(fā)提出的新波形技術(shù)F—OFDM（可變子載波帶寬的接入波形）已獲得國(guó)際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP的認(rèn)可，成為全球統(tǒng)一的5G混合新波形技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。”童文說(shuō)，新編碼包括控制信道和數(shù)據(jù)信道兩種，3GPP選擇了華為提出的PolarCode（極化碼）作為5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景（eMBB）控制信道的編碼方案。
“如果把5G通信比作一座大廈，波形和編碼相當(dāng)于地基和承重結(jié)構(gòu)。華為在這兩項(xiàng)核心技術(shù)上的突破，是中國(guó)企業(yè)對(duì)世界5G通信標(biāo)準(zhǔn)的重大貢獻(xiàn)。”童文說(shuō)。
在5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，華為則力推端到端的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)。“由于5G要實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物連接、滿足不同行業(yè)的通信需求，而每個(gè)行業(yè)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求各有側(cè)重，比如自動(dòng)駕駛要求低時(shí)延，物流倉(cāng)儲(chǔ)要求連接高密度，未來(lái)視頻業(yè)務(wù)需要大帶寬等等。”童文說(shuō)，“網(wǎng)絡(luò)切片就是在云化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上，把各行業(yè)所需的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)做成虛擬的邏輯專用網(wǎng)絡(luò)，如專門(mén)的視頻網(wǎng)絡(luò)切片、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)切片，或者關(guān)鍵通信網(wǎng)絡(luò)切片等；然后由通用基礎(chǔ)硬件上的‘網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器’統(tǒng)一優(yōu)化、調(diào)度，按需部署、按需供給、按需管理。這樣就能滿足不同領(lǐng)域所需的網(wǎng)絡(luò)連接特性，推動(dòng)全行業(yè)的能力提升和轉(zhuǎn)型升級(jí)。”
童文說(shuō)，就在幾天前，華為宣布加入歐洲5G架構(gòu)研究聯(lián)盟，主導(dǎo)5G網(wǎng)絡(luò)切片從標(biāo)準(zhǔn)到技術(shù)、商用等端到端產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。“前不久在北京懷柔開(kāi)展的中國(guó)5G外場(chǎng)測(cè)試二階段研發(fā)試驗(yàn)中，華為網(wǎng)絡(luò)切片性能表現(xiàn)優(yōu)異。端到端的網(wǎng)絡(luò)切片，將把5G變成使能全行業(yè)數(shù)字化愿景的支柱型技術(shù)——這也是5G與4G斷代的分水嶺。”
低時(shí)延、高吞吐率、多連接數(shù)，關(guān)鍵性能指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先
鑒于5G要同時(shí)滿足增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（uRLLC）和關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）等三大商用場(chǎng)景的需求，國(guó)際電聯(lián)（ITU）對(duì)5G的性能指標(biāo)融合了更多維度，其中最關(guān)鍵的是“1、10、100”：1毫秒級(jí)的時(shí)延，10Gbps級(jí)（Gbps為交換機(jī)數(shù)據(jù)交換能力單位，1Gbps=1000兆比特每秒）的用戶速率，每平方公里100萬(wàn)的連接。
華為5G產(chǎn)品線總裁楊超斌介紹，截至目前，華為與全球30多家領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展5G聯(lián)合創(chuàng)新和商用測(cè)試，其3GPP5G預(yù)商用系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行驗(yàn)證，刷新了多項(xiàng)紀(jì)錄。
在剛剛結(jié)束的IMT—2020（5G）推進(jìn)組中國(guó)5G技術(shù)研發(fā)第二階段測(cè)試中，華為的預(yù)商用系統(tǒng)率先完成關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的測(cè)試，在各項(xiàng)指標(biāo)比拼中均排名第一：小區(qū)峰值速率達(dá)到32Gbps，空口時(shí)延在0.36毫秒，每小區(qū)（覆蓋半徑500米）每分鐘連接數(shù)達(dá)到217萬(wàn)——均遠(yuǎn)超出ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）對(duì)5G的要求。
在與國(guó)外頂尖電信運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合開(kāi)展的測(cè)試中，華為的表現(xiàn)同樣出色。比如，2016年期間，華為與德國(guó)電信開(kāi)展基于5G預(yù)商用系統(tǒng)聯(lián)合測(cè)試，與沃達(dá)豐開(kāi)展5G密集城區(qū)高低頻移動(dòng)性測(cè)試，與韓國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商LGU+完成面向5G三大商用場(chǎng)景的外場(chǎng)測(cè)試，與日本NTtdoCoMo完成5GC波段大規(guī)模外場(chǎng)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果都比國(guó)際電聯(lián)的要求高出一大截。
除了新波形、新編碼、新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架等基礎(chǔ)性技術(shù)，華為還在產(chǎn)品方面進(jìn)行了全系列的自主研發(fā)，包括芯片、終端、基站等。“基礎(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)結(jié)合，核心技術(shù)與核心產(chǎn)品結(jié)合，華為才能在5G性能上遙遙領(lǐng)先。”楊超斌表示。
車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智慧城市，垂直行業(yè)應(yīng)用大有可為
此次展覽期間，華為將與國(guó)家電網(wǎng)、上汽集團(tuán)等垂直行業(yè)聯(lián)合展示5G在智能配電網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程無(wú)人駕駛上的應(yīng)用。
“5G將迎來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，幫助各行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升各自的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。”楊超斌說(shuō)，華為很早就開(kāi)始拓展5G在垂直行業(yè)的應(yīng)用，以改善人們的生活、為全社會(huì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值。
2016年9月，華為作為創(chuàng)始人之一，攜奧迪、寶馬、戴姆勒等發(fā)起并成立5G汽車聯(lián)盟（5GAA），并聯(lián)合車商和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展了一系列車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景研究；2017年6月，華為與中國(guó)移動(dòng)、上汽集團(tuán)共同演示全球首個(gè)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的遠(yuǎn)程駕駛，駕駛員可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程操控30多公里之外的汽車。
“華為之所以能在5G的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵性能指標(biāo)和主要生態(tài)共建等方面全球領(lǐng)先，主要得益于布局早、投入大。”楊超斌說(shuō)，“作為中國(guó)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的倡導(dǎo)者、全程參與者和主要貢獻(xiàn)者，華為從2009年便開(kāi)始投資進(jìn)行5G技術(shù)研究，2012年宣布投入6億美元研發(fā)5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2017年更是專項(xiàng)投入40億元人民幣開(kāi)發(fā)5G產(chǎn)品，在世界上11個(gè)國(guó)家建有研發(fā)中心。”
根據(jù)國(guó)家的統(tǒng)一部署，我國(guó)將于2019年啟動(dòng)5G商用。“屆時(shí)，5G不僅為人的移動(dòng)寬帶體驗(yàn)帶來(lái)革命性提升，也將帶動(dòng)智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等行業(yè)應(yīng)用飛速發(fā)展。”楊超斌表示。
