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布局 5G 九年,华为都干了啥?

雷峰网  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-03-15 18:08

正文


根据 3GPP 的计划,5G 将会在 2020 年正式实现商用,但在此之前,通信设备商早就在 5G 上做出了布局。虽然,现在谈 5G 商用还为时过早,但从通信设备商的研究进度来看,5G 的基础设施已经有了雏形。在 MWC 2017 大会上,华为、中兴、爱立信和诺基亚这四大通信设备商就无一例外都把 5G 作为重点展示项目。


而作为全球最大的通信设备商,华为的关注度无疑是最高的,从2009年开始首次启动5G的研究,到现在已经有 9 年的时间,那么在这期间,华为究竟做了哪些事?以及取得了哪些成果?一起和雷锋网看看吧。

一、2009 年 - 2013 年:初露声色

2009 年,华为就率先启动对 5G 技术的研究和部署。雷锋网为此还了解到,华为前几年还特地为 5G 建立了专有的国内外网站,以向外界同步传达其在 5G 的动向和要闻。2011&2012MWC 大会上,华为 5G 技术初露声色,会上华为演示了 5G 基站原型机 Ultra-Node,在当时其下载速率已能达到 50Gbps。

而正式向业内传达进军 5G,要数华为在 2013 年发布的官方消息。华为表示,在 2018 年前至少投资 6 亿美元,用于 5G 技术的研究与创新。此项投资将聚焦于研究包括空口技术在内的一系列关键使能技术。这一次华为表示,2020 年起有望实现 5G 移动网络的商用,届时移动宽带用户峰值速率将超过 10Gbps,是当前的 4G 网络速度的 100 倍。这一消息在当时引发各界媒体广泛热议,随后,一大批企业以华为为风向标,加入了布局 5G 的阵营。

二、2014 年 - 2016 年:外联国内外运营商 持续开挂

其实整体来说,在华为布局 5G 前期,与此有关的新闻鲜见各处。但自进入 2014 年以来,华为开始拉着全球的运营商小伙伴一起,撸起袖子加油干,这可能与其快速扩张的国外市场策略也有密切关联。

1. 国外运营商:以欧洲、中东地区和日本为主,美国缺席

  • 阿联酋

阿联酋电信作为华为的资深合作伙伴,其发展迅速的移动宽带基础设施让华为心动不已。于是,华为将正式开启运营商外联首弹转向了阿联酋。在 2014 年年初,二者就签订了 5G 合作 MOU(合作备忘录)。并在 2014 年 10 月,华为携阿联酋电信在 GITEX(中东国际通讯及消费性电子信息展)上联合展示了华为 5G 技术的三种典型业务场景:Smart sensors(智能传感器)、MirrorSys(高清灵境)和 Vehicular Telematics(自动驾驶),和 5G 基站 Ultra Node™ 原型机和 “No Cell” 的接入网架构概念。

  • 俄罗斯:MegaFon

华为外联第二弹将目光瞄向了我们的邻居:俄罗斯。2014 年 11 月,华为与俄罗斯电信运营商 MegaFon 签署了 5G 合作 MOU(合作备忘录),双方表示将为 2018 年俄罗斯世界杯足球赛合作建设 5G 实验网。

  • 日本:DOCOMO

说到日本 NTT DOCOMO(日本最大的移动服务供应商),华为与其的合作可谓密切。2015 年 3 月,华为与其签署协议,在中国和日本开展 5G 的外场联合测试,共同验证新空口基础关键技术。二者将聚集在 6GHz 以下频段的统一空口的联合测试,验证 massive MIMO(Multi-input Multi-output:多入多出)下的用户数据率以及 5G 新空口和算法。所谓 massive MIMO,也称大规模多天线技术,就是在基站端安装几百根天线,其主要技术原理是将信号导入复数域,通过高阶矩阵实现多维空间映射。

在与 DOCOMO 牵手的 7 个月后,华为与其开展大规模 5G 新空口外场验证。此次 5G 联合测试是在全球首次开展大规模 MU-MIMO(多用户多入多出)技术外场验证,可在 6GHz 以下 5G 核心频段宏蜂窝组网场景支持同时接入 24 个 UE 终端。测试结果表明,和 SU-MIMO(单用户多入多出)相比,采用 MU-MIMO 技术小区吞吐率可以提升 10 倍以上,在 100MHz 带宽下,单小区平均下行吞吐量达到 1.34Gb/s,峰值下行吞吐量达到 3.6Gb/s。

2016 年 11 月,华为宣布与 NTT DOCOMO 开展世界首个遵从当前 3GPP 5G NR 已达成一致项目涉及的新空口帧结构和系统参数规范 5G C 波段大规模外场测试。在宏蜂窝密集城区真实部署场景下,平均总吞吐率达到 11.29Gbps,峰值频谱效率达到 79.82 bps/Hz/cell,单向用户面时延低于 0.5 毫秒。这一突破性成果将对未来 5G 基础技术的形成产生重大影响,同时也是双方在 5G 外场联合测试方面的又一个里程碑。

  • 土耳其:Turkcell

中东地区也是华为不可忽视的 5G 外联力量。2015 年 7 月,土耳其总统雷杰普 • 塔伊普 • 埃尔多访华,其和华为轮值 CEO 郭平会面并参观了华为北京研究所展厅。并在此行程上,华为和土耳其运营商 Turkcell 签署 5G 合作 MOU。

  • 西班牙电信:Telefonica

同年 11 月, 华为与全球领先的跨国运营商 Telefonica(西班牙电信)在香港签署了 5G 战略合作 MOU,共同定义 5G 需求。基于该 MOU 协议,两家公司将联合开展 5G 网络环境的评估和网络架构的研究,以满足 5G 网络对于超高速率和超低时延的应用要求。下年 6 月,二者合作更进一步,华为和西班牙电信在深圳签署了 5G&NG-RAN 联合创新协议:将在 CloudRAN,5G 以用户为中心无线接入,针对 5G 的网络重构和 massive MIMO 展开合作。

  • 德国电信

相对欧洲其他国家的运营商,华为与德国电信的合作相对较多也更为频繁。2016 年 MWC 大会上,华为携德国电信在现场展示了毫米波用户 MIMO 技术,这一技术可以为单用户提供超过 20Gbps 的超高传输速率,毫米波段可以用来作为低频段的补充频段提高超高移动宽带用户的体验。此次展示,该技术在 73GHz 毫米波段上达到了 70Gbps 的传输速率,并实现了极高的频谱效率。

与此同时,二者也在会场展示了世界首个 5G 端到端网络切片技术。该技术在德国电信位于德国波恩的 5G:haus 实验室中开发测试,目的在于面向即将到来的多种 5G 业务场景柔性,高效的按需生成网络切片。

  • 英国:沃达丰

和德国一样,英国电信和华为的合作深度也丝毫不弱。2015 年,华为与沃达丰签订 5G MOU,并在 2016 年 7 月,二者再次签署 5G 加速谅解备忘录。同时,华为联手沃达丰在英国完成 5G 毫微波现场测试。在这次测试中,利用高强度物理反射的 SU-MIMO 实现了单用户设备达到 20Gbit/s 的峰值传输速度,并通过 MU-MIMO 实现远距单用户设备达到 10Gbit/s 的峰值传输速度。这是全球首次在 E-Band 微波上对 5G 进行室外现场测试,并实现单用户设备达到 20Gbit/s 的峰值传输速度,大大地提高了高频谱效率。经国际电信联盟无线电通信部门认为,20Gbit/s 是 5G 需要达到的传输速度。这一项成就意义自然不言而喻。

同年 10 月,华为与沃达丰成功开展 5G 密集城区高低频移动性测试。这是业界首次在密集城区 5G 真实应用场景下开展的大规模外场移动性测试。这场测试收获了:在密集城区移动性环境下,5G 低频 C 波段的宏小区覆盖范围达到了 1.5 公里,5G 高频单用户平均峰值速率高于 5Gbps 的成绩。

一长串联谊事件线看下来,不难看出华为与国外运营商的合作多以欧洲地区、中东、中亚以及日本为主,特别是英国、德国、日本这三个国家,这与其各国的电信运营商在全球的地位密不可分。然而,美国作为全球通信行业链条中极为重要的一环,却和华为在 5G 技术的合作呈现肉眼可见的空白状态,这一点也实为耐人寻味。

2. 国内运营商:与中移动动作密切

2014 年至 2016 年这三年间,华为在国外市场陆续完成了和各大运营商的 “拉手” 动作,然而国内的 “联谊” 也丝毫不怠慢,具体可从其与中国移动在 5G 相关的频繁合作可见一斑:

2015 年 7 月,华为与中移动正式签署 5G 关键技术联合研究 MOU,二者将共同开展 5G 关键技术的方案研究、性能评估及样机验证。

随后的大半年时间,在 2016MWC• 上海期间, 华为与中移动联合展示了双方在 5G 领域联合创新系列成果,包括 3.5GHz 低频段 5G C 波段样机,同时这也是业内第一个面向预商用产品形态的小型化低频样机,还有 6GHz 以上高频段 5G 样机、5G 网络切片解决方案,同时双方还共同展示了 5G 时代车联网发展愿景。

然而,国内三家运营商,华为与中移动一直保持 5G 的相互联动、合作制胜之势,却与中联通、电信合作甚少,或许这与其二者之间约定的合作要义有关。然而真实原因尚不得而知。

在这三年里,华为联合一众运营商对 5G 关键技术如 5G 新空口技术、MIMO 等技术进行了深度的研究,其中最具里程碑的代表成绩莫过于在去年 11 月的 3GPP 会议上,以华为为主的 Polar 码被正式采用为 5G eMBB(增强移动宽带)场景的控制信道编码方案。在此情况下,一个个里程碑以继往开来的速度在业界爆炸,华为在启动进军 5G 的第八个年头硕果颇丰。

三、未来:5G 商用这块蛋糕,华为将分多少? 

2017 年这一年,不管是业内还是业外,都对 5G 投注了有史以来最热烈的关注度。就像中兴某位高层在接受媒体采访时笑言:现在去到一家公司,如果不谈 5G,就会感觉这家公司没钱似的。 

今年尽管只过了 3 个月,但华为在推进 5G 上的步伐已越迈越快,成绩依然可圈可点。根据雷锋网 (公众号:雷锋网) 查阅的资料表明,华为在 2 月的动作尤为明显。

其一,华为宣布与法国运营商 Orange 集团签署促进 5G 和无线全云化战略合作协议。二者将在 5G 和无线全云化关键使能技术上进行合作,如 Massive MIMO、无线网络架构云化、网络切片及 4G 和 5G 频谱共享、功率共享及通道共享。同时,还将在探索 5G 的应用场景,包括增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、超远覆盖(非洲)、能效以及固移两网融合进行合作。

其二,在北京外场,华为首次完成业界 5G 小型化终端样机测试。该样机为采用多天线收发射频,软件定义基带,电池供电可手持终端。这次发布的 5G 终端是基于 3GPP NR(New Radio)空口基本参数,在 M-MIMO (Massive MIMO) 宏蜂窝移动基站的 eMBB(enhanced-Mobile-Broadband)大覆盖的场景下,单用户下行吞吐量达到 5Gbps。

其三,在 MWC 2017 上,华为发布了全球首个面向 5G 商用场景的 5G 核心网解决方案——SOC(Service Oriented Core)2.0。与 MWC 2016 大会上华为推出的全球首个 5G 核心网原型机 SOC 1.0 相比,这次发布的 SOC2.0 将面向 5G 的商用场景展示华为的解决方案能力,将使能面向 5G 的全接入及全业务,为各类终端和产业提供联接服务的同时,还能为所有垂直行业提供个性化的按需定制服务。

其四,华为携德国航天航空中心进行基于 5G 网络的自动驾驶测试。测试结果表明,基于 5G 的 V2X(Vehicle to Everything,车与外界信息交换)技术在车车通信的应用场景中能满足低时延和高可靠性的性能要求,避免车辆碰撞。同时,双方正在进行更为复杂的车辆智能编队应用场景的研究与测试。这一成绩将足以彰显 5G 的神奇魅力,它将是联动整个物联网的新型技术。

而再往远一点来看,华为在之后的时间里定将持续为业界带来惊喜。当然,在热度的关注下,我们是不是也该像华为副董事长兼轮值 CEO 胡厚崑所言的那样理性客观一点:5G 标准达成的过程并不是个你输我赢的过程,这不是两个公司之间的竞争,也不是两个国家之间的竞争,谈民族自豪感就更没有必要了。

结语

在今年的 MWC 大会上,华为和其他 12 位全球代表性的运营商、设备商以及科技巨擘已经发布联合宣言,称将推进 5G 全球统一标准,共建 5G 统一生态。按照各大运营商的 5G 部署时间表来看,5G 将在 2020 年进入商用时代。那么,已经在此布局快 10 年的华为在往后还会有哪些突破和收获,且让我们拭目以待。


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