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​瞄准高质量,5G向泛在千兆进阶!
发布时间:2021-10-12      信息来源:人民邮电报      发布人:zhangzhi      点击:

商用两年多来,我国5G发展取得了积极成效,建成了全球最大规模的5G网络,截至8月底累积建成5G基站达到103.7万个,已覆盖全国所有的地市级城市,95%以上的县城城区,以及35%的乡镇镇区,打造了上万个5G应用创新案例。在媒体、医疗、交通、教育等行业形成了一批典型应用。我国5G终端用户已经突破了4亿,是全球最大的用户群体,国内5G手机出货量也达到了1.68亿部,同比增长80%。

“富有之谓大业,日新之谓盛德。”已经领跑全球的我国5G大业,还将如何进步?就在刚刚召开的第一届移动网络高质量发展论坛上,我们看到了业界的思考,也听到了业界的回答。

从覆盖普及转向高质量发展

“当前,我国网络建设正从覆盖普及转向高质量发展演进,移动网络尤其是5G的高质量发展是支撑经济社会数字化转型的关键基石。”工信部负责人在此次论坛上开宗明义。

为了更好地促进5G的高质量发展,2019年以来,工信部信息通信发展司连续三年组织中国信通院开展重点场所移动网络质量评测工作,采用技术手段客观衡量我国移动网络发展情况和存在的问题。目前,2021年第一期评测工作已经完成,中国信通院对全国17个省份21个城市的主要道路、地铁、公园、商场、行政服务中心等重点场所进行了实地评测,结果显示,4G网络运营平稳,部分室内场所采用了载波聚合技术,实际下载最高速率达到400M bps以上,5G网络建设卓有成效,5G下载速率最高可达到2.5G bps,室外场所全面实现独立组网。

其实,近年来,我国5G高质量发展已经渐显端倪。根据全球统计数据,在5G用户里面大约有86%的中国用户对5G网络性能表示满意。5G速率的提升带来了体验的质变。在性能体验上,中国的5G已经实现了千兆用户体验。目前中国5G用户渗透率已经超过29%,超过了此前预测的在2025年才能达到的水平。国内5G 2B应用案例超过一万多个,覆盖了包括钢铁、电力、矿山等20多个重要的行业和领域,5G正在快速融入到各行各业里。由高质量的5G带来的体验质变和行业赋能已经在深刻地改变我们的生活和工作。

全程全网的优质网络是支撑5G高质量发展的基础

高质量的5G从何而来?

“随着5G商业的发展,扎扎实实打造一个全程全网优质的5G网络,持续提升5G体验,赋能行业应用,是支撑5G高质量发展的基础。”华为无线网络5G产品线总裁彭红华在发言中说。

这里的核心要义就是“围绕整个5G千兆打造一个泛在千兆网络”,彭红华介绍,具体可分为四个方面。

一是持续提升网络性能,实现从一人千兆到人人千兆,满足用户的业务体验升级需求,保障用户体验一致;二是加速扩大5G网络城乡覆盖,实现从城区千兆到城乡全千兆,构建城乡无差别5G体验,助力数字乡村建设;三是强化典型场景5G网络服务质量,实现从热点千兆到全场景千兆,不断提升用户上网体验,满足用户日益增长的流量需求;四是不断提升网络上行能力,实现从下行千兆到上下行双千兆,助力直播经济发展,契合行业应用场景大上行需求。

“从这四个方面可以看到,基本上整个5G千兆要考虑到从过去一小部分人千兆到大多数人千兆,从一小部分区域千兆到整个大区域千兆,以及从单一下行千兆变成上下行千兆。”彭红华说。

从一人千兆到人人千兆

5G的良好性能带来了toC业务质量的升级。以视频业务为例,其流量已占5G全部流量的60%以上,并不断向高清化演进,720P及以上分辨率高清视频流量占到视频流量的50%以上;用户观看视频的方式发生变化,当前约3成的用户选择倍速播放,而在“00后”用户中这一比例达到40%;短视频业务使用量不断增加,人均单日使用时长超过2小时,流量已占5G网络流量的40%,同时短视频也在向高清和HDR演进。

“这些变化带来了对网络能力的更高要求,比如超高清HDR视频的缓冲速率要求达到90Mbps以上,相比720P视频提升了6倍;1080P视频采用2倍速播放,缓冲速率要求达到71Mbps,相比正常速度播放需求提升了2倍。”彭红华谈到。

他指出,为保障用户体验,一方面是持续以Massive MIMO广泛部署夯实优质网络基础。Massive MIMO已经兑现了千兆极致用户体验,带来10倍以上的体验提升。

另一方面,华为也在不断创新软件算法,最大化利用功率和频谱等资源,持续提升用户体验,并保障用户体验一致。比如创新的Bi-Power算法,针对未来开通5G双载波场景,动态共享全部功率资源,保证了每个5G小区的覆盖和性能一致;针对中国移动的160MHz频谱,华为和中国移动联合创新的智简载波方案,动态共享频谱资源,实现每个5G小区等效100MHz频谱资源,保证用户体验的一致性。

从城区千兆到城乡全千兆

后疫情时代的数字化发展,一定程度上加剧了城乡间的马太效应。从城区千兆到城乡全千兆,既是打造城乡无差别用户体验的要求,也是5G赋能数字乡村的要求。

“我国城乡5G发展基本齐头并进,业务和体验需求一致。”彭红华表示,以东部某省份为例,从5G终端渗透率看,农村5G终端渗透率23%,与城区仅相差1个百分点;从业务模型看,农村视频流量占比达到64%,相比城区高出了5个百分点;从无线网络流量增长看,乡村4G流量同比涨幅达到39%,远高于城区流量涨幅。

另一方面,国家政策也高度重视乡村5G的建设和应用,“扬帆”计划明确要求扩大5G网络城乡覆盖,持续打造高质量网络。最近,华为和媒体共同走访了浙江乡村,发现5G已经在乡村的生产和生活中逐步应用,涌现出了如5G+远程医疗和移动急救、5G+中药材数字化种植、5G+平安乡村治理等用例。

将5G网络从城市延伸到乡村,实现通信设施同网同速,打造从城区到乡村无差别千兆体验,是下一阶段5G高质量发展的关键方向。但乡村5G建设也带来新的挑战,比如乡村站间距扩大所带来的广覆盖的挑战,亟需创新的产品解决方案支撑网络建设。华为MetaAAU,通过引入新架构,天线阵列规模翻倍,在发射功率不增加的情况下,可实现相比传统方案上下行覆盖半径增加30%。

从热点千兆到全场景千兆

当前,部分典型流量密集场景,通过高质量网络的部署,已经有效激发了5G流量的大幅增长。比如在高校,5G单站日均流量已经超过1000GB,5G网络流量占比超过60%;在机场,5G日均流量接近6000GB,5G网络流量占比40%以上;在景点,忙时5G流量超过800GB,5G网络流量占比60%以上。

但在同时,还有大量场景存在5G覆盖和性能上的挑战。比如约25%的居民楼面临弱覆盖问题,写字楼场景约34%的覆盖区域存在5G流量高回落,地铁隧道场景存量4G网络平均资源利用率达70%,亟需场景化完善5G覆盖水平,以有效释放用户被压抑的流量需求。

华为认为,通过宏站、杆微站、室分等全场景产品的组合,构建高质量5G立体网络,可极大促进网络流量增长,提升5G和4G用户体验。在样板区域,建设5G立体网络后,整个区域的流量增长了20%,5G网络流量占比也超过了30%,同时4G网络的用户体验速率也提升了50%。

从下行千兆到上下行双千兆

传统移动通信业务以下行为主,对下行资源的分配远高于上行,主流TDD系统设计时隙配比多为4:1、8:2和7:3。上下行双千兆,既是直播等toC业务带来的需求,也是行业数字化应用创新的需求。

彭红华解释说,当前中国网络直播用户规模已达6.4亿,进入了全民直播时代,个人移动直播需求越来越多,对网络的上行能力提出了更高要求。比如年初山东临沂“拉面哥”爆红网络,大量网红聚集开启实时直播,5G网络忙时上行流量是下行流量的2.5倍。未来随着4K/8K视频和VR直播应用的流行,上行能力将变得越来越重要。

行业应用方面,高清视频回传、远程操控等业务,需要上行高至250Mbps甚至600Mbps的带宽来满足。同时,未来工厂生产流程中的质量检测等环节,对机器视觉AI检测存在巨大需求,普通的视觉AI检测对于单点上行速率的要求一般为300~600Mbps,而3D AI检测对单点上行速率的要求更将达到1Gbps以上。

面向大上行的需求,华为SUL上行增强解决方案不断演进,持续提升网络上行能力。2018年,华为推出上下行解耦解决方案,在远点提升下行覆盖可达2倍;2019年,联合运营商推出超级上行解决方案,可以全面提升近中点的上行能力以及远点的上行覆盖,达2~5倍;2020年,又联合运营商利用SUL专属频谱,实现了上行速率突破1Gbps。

今年,随着SUL端到端产业生态的加速成熟,SUL上行增强解决方案已逐步开启规模商用部署。4月份,华为和厦门电信一起通过5G超级上行支撑厦门大学校庆、厦门马拉松等重要活动的8K VR实时直播和手机直播,实测上行峰值速率450Mbps以上、上行平均速率300Mbps以上。目前,其足迹已遍及北京、湖北、内蒙古、山西、广西和江西等多个省市。

大道无形,实际使用中除了5G专业领域的技术专家,消费者和行业客户大多时候对于5G网络质量的评价其实说不出太多类似“比特率”“DB”“上下行”等特别专业的术语(黑话),那如何评价5G网络的质量呢?用此前北京联通“5G Capital”活动中一句点睛的话来说,用户可以从“占得上、保持稳、体验优、信号好”这些直观感受来评判,也就是说,用户感知好的网络,才是好的网络。再总结一下本文的结论就是:由四个方面支撑起来的泛在千兆就是当下5G高质量发展最闪亮的标签。

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