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5G商用挑戰(zhàn)涌來,華為如何“見招拆招”

2019-04-22 09:26 腦極體

導讀:在去年,大部分關注5G的人都還在思考,5G到底什么時候能來? 而今年大家的主題變成了,5G來的這么快,我們怎么迎接它?

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圖片來自“東方IC”


從諸多角度判斷,2019年都可以稱之為5G的商業(yè)應用元年。而如果我們還記得4G到來的那些年,會發(fā)現(xiàn)5G的商業(yè)應用明顯獎勵了一個“加速進程”。

根據(jù)目前數(shù)據(jù)判斷,從凍結標準到達到5億用戶,3G時代用去了10年才完成,4G時代用了5年, 而5G時代,這個目前將很可能在3年內搞定。

為什么5G會來得這么快?并且注定將在今年就完成商用進程?可以看到,這是一個多種力量綜合完成的結果。

比如5G所需的產業(yè)條件,完善速度明顯加快。迄今為止,5G的R15標準已經基本完成,而5G所需要的頻譜,正在以非常高的速度完成拍賣,根據(jù)目前情況來看,年內將有50個國家和地區(qū)頒發(fā)5G頻譜。另一方面可以看到,幾大芯片廠商已經發(fā)布了5G終端解決方案,甚至年內將有超過40款可以支持5G網絡的手機產品被發(fā)布。

這些條件綜合起來,意味著5G的產業(yè)基礎已經趨于完善。而從另一個角度看,5G的產業(yè)價值可能將遠大于前幾年人們的預料。在與AI的結合,對VR\AR的直接刺激作用,以及在高清直播、遠程醫(yī)療、教育、工業(yè)、勘探等海量行業(yè)的應用,正在讓5G的需求水漲船高。這也倒逼5G產業(yè)本身必須加速發(fā)展。

回到無線通信產業(yè)本身,5G的商用價值和用戶期待,以及各國在戰(zhàn)略層面的重視,都讓5G網絡的商用部署得到了加速。今天我們已經可以在中國各大城市看到5G試點,從5G車站到5G酒店,5G應用的典型場景正在快速萌發(fā)。

多種趨勢疊加,讓注定發(fā)生的5G浪潮,正在以超過預想的速度進入商業(yè)應用階段。這對于用戶當然是好消息,但卻給產業(yè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。

事實上,通信史上從來沒有經歷過終端、芯片和基站都在同一年商用這種狀況。而必須在高速運轉的情況下,保證5G網絡的每一個環(huán)節(jié)都不成為水桶效應中的短板,這對于供應商來說是一個嚴峻的挑戰(zhàn)——而作為5G最大玩家的華為,正在這場5G快速走入商用,走入細節(jié),走入物理世界的行動中,迎來了一場關于運營商網絡的“全面戰(zhàn)爭”。

4月17日,在華為2019分析師大會中,華為“解密“了在多個領域中,如何依靠技術和解決方案創(chuàng)新,迎接5G快速規(guī)?;逃?。

可以看到,5G帶給通信行業(yè)的改變和挑戰(zhàn)遠超乎局外人想象。而從戰(zhàn)術到戰(zhàn)略,堅持從實用和細節(jié)思考,在每一個環(huán)節(jié)完成創(chuàng)新,解釋了華為為什么能夠在5G領域取得全面優(yōu)勢。

5G加速戰(zhàn)的核心:運營商需求的激變與破解

5G時代到來,對于運營商和背后的供應商來說,都是迎接一次大考。

而這次大考中一個極其重要的問題在于,5G不是白紙畫畫。而是必須在今天運營商已經走過了2G、3G,并且近幾年在4G網絡上已經投入海量資源的基礎上,再發(fā)展出5G網絡。

對于運營商來說,5G可能意味著對現(xiàn)有基站體系的改造、對頻譜資源的重新分配、甚至對整個寬帶網絡的升級,以便適應5G的高寬帶特性。并且運營商必須已有4G網絡和未來5G網絡的兼容問題,以及非獨立組網NSA和獨立組網SA之間的抉擇。

在世界上很多地區(qū)和國家,運營商在4G網絡上投入的成本還沒有回收,緊急開建5G網絡是十分困難的,也有的運營商面臨頻譜混亂,或者更換基站成本太大等問題。

面對5G,運營商市場的情況復雜,需求棘手,而且要配合極快的商用化部署進程,這是擺在華為面前的核心問題。而華為的應對方案是,把復雜的留給自己,把可以最低的成本、最簡單的安裝部署,以及對多種場景的適應能力,集成在產品解決方案中帶到運營商面前。

這個創(chuàng)新的產物,就是華為的全系列極簡5G產品解決方案。其包括宏站、桿站、室內數(shù)字化等多種形態(tài),滿足全場景5G網絡商用部署。尤其是Massive MIMO(多天線)解決方案,滿足了5G網絡部署的實際需要。

華為的5G多天線AAU產品,既能解決運營商頻譜不連續(xù)問題,也能支撐運營商超過100M的頻譜未來全部演進到5G,同時能夠支持4/5G共模,使運營商4/5G一步建設,并且極其容易安裝。綜合來看,華為的多天線AAU,比行業(yè)內其他相似解決方案整整領先了一年。

另一個核心解決方案,是華為的5G基站支持NSA和SA融合組網。NSA和SA終端可以同時接入同一張5G網,用戶感知不到其中的差別。目前,這一技術已經在廣州、深圳等多地成功進行了融合組網的5G多站點連片網絡驗證。這意味著NSA或SA,對運營商來說不再是個必須做的選擇題,而是未來NSA基站可以通過軟件升級平滑演進到SA。

安裝簡單、適應各種場景、綜合成本低,能夠解決頻譜、組網等關鍵難題,可以說華為圍繞運營商的5G痛點打了一連串組合拳。

如果說,基站產品解決方案是華為5G商用加速戰(zhàn)略的戰(zhàn)略優(yōu)勢,那么在幾個關鍵節(jié)點的創(chuàng)新,則形成了華為在5G浪潮中的戰(zhàn)術亮點。

智+簡劍法,斬開核心網的憂慮

移動通信產業(yè),是由一張張網絡組合出來的。而在5G到來之際,核心網能不能經受住5G考驗,被認為是5G發(fā)展中的“心臟問題”。

讓我們先來說一下什么是核心網。顧名思義,核心網就是在所有移動網絡最頂端的存在,所有我們的電話和移動網絡流量最終去往的地方,可以說是一切移動通信能夠成立的先決條件。

然而5G到來,核心網的憂慮并不少。

首先,5G網絡是疊加在現(xiàn)有2G、3G、4G網絡之上的,這會讓運營商的核心網網絡功能不斷增加,協(xié)議接口不斷增加,把整個網絡變得越來越復雜,難以管理。

其次,5G是海量流量的交匯,當每個用戶的流量實用效率都得到極大加強,這些數(shù)據(jù)流量匯合到核心網,核心網能堅持住嗎?

再有一個問題,是今天核心網都集中在運營商的服務器里。然而一旦醫(yī)療、工業(yè)等產業(yè)應用出現(xiàn),這就要求5G核心網要進一步強調低延遲,把計算挪去產業(yè)端,這也是5G時代核心網必須考慮的變數(shù)。

在這三個挑戰(zhàn)的基礎上,華為為了贏得“核心網之戰(zhàn)”,給出的思路是:極+簡。具體而言,華為在5G核心網上的創(chuàng)新主要體現(xiàn)三個方面:

1、用原生云作為構建5G核心網的基礎。

華為從一開始就基于原生云架構打造全云化核心網,支持VNF三層解耦、無狀態(tài)設計、跨DC容災、容器、服務化等關鍵技術。利用原生云的靈活與易拓展優(yōu)勢,運營商可以將5G核心網可以像互聯(lián)網一樣快速伸縮。這樣不僅增進了運營商的業(yè)務靈活性,同時利用云來管理所有網元,把運營商的核心網統(tǒng)一起來,這就避免了網絡越來越復雜的導致的混亂。

2、用“聯(lián)接+”打造深度全融合核心網。

華為完成了業(yè)界首個支持2G/3G/4G/5G NSA/5G SA深度全融合核心網的廠家,現(xiàn)有的核心網可通過軟件升級平滑演進到5G SA。既保證了核心網可以應對超密集的流量沖擊,同時也讓現(xiàn)網4G用戶可以不換卡、不換號就能使用5G業(yè)務,不必大費周章才能進入5G時代。

3、用邊緣計算確保產業(yè)應用。

據(jù)統(tǒng)計5G將帶來十倍以上的流量增長,而其中80%以上的數(shù)據(jù)和處理將發(fā)生在邊緣。為了應對這種趨勢,華為5G核心網基于轉控分離的分布式架構,控制面集中統(tǒng)一管理,一站式用戶面即插即用,通過按需調度的異構邊緣計算,讓最合適的資源處理最合適的業(yè)務。

面對5G風暴,撐起承載網之盾

5G既然是一個整體時代,那就不能有任何一張網絡出現(xiàn)短板。頂端的核心網建設固然重要,但網絡流入神經末梢,同樣是一場考驗。

這就是在我們身邊不遠處成域路由器迎來的5G大考。5G時代,將遍布于千家萬戶、各行各業(yè),并且普遍迎來流量爆炸。顯然有理由擔心,今天的IP承載網,如何能快速支持5G?

作為“遍地開花”的基礎設施,承載網在5G風暴面前,也將面對三個挑戰(zhàn):

首先是大寬帶的“高壓來襲“。今天的寬帶網絡,面向5G存在較大的壓力。那么接下來如何進行低成本的寬帶升級,確保5G的大帶寬準確落地,就成為了承載網的首要任務。

其次,5G時代將有更多終端接入網絡,并且將產生無比復雜的聯(lián)接體系。基于IoT和萬物互聯(lián)命題,5G時代可能迎來千倍的連接增長,這也是傳統(tǒng)技術不能實現(xiàn)的。

還有就是,未來極致復雜化的承載網,意味著運營商的運維工作將史無前例地復雜化。如何處理這個矛盾,也是承載網5G迭代帶來的附屬品。

面對這些挑戰(zhàn),華為同樣給出了“三招制勝”。

1、超大容量寬帶設計,使能極簡網絡

為了讓路由器滿足5G時代的超寬寬帶需求,必須準備足夠支撐5G,而又不會產生浪費的路由器解決方案。為此,華為在接入層基于PAM4的50GE路由器,支持10km/40km單纖雙向傳輸和80km長距傳輸,實現(xiàn)長距離光纖直連,節(jié)約傳輸設備成本,并節(jié)省50%的光纖資源,目前全球已有超過十家運營商開展50GE商用部署;

在骨干層,400GE是5G時代組網的關鍵技術,華為在IEEE 400GE/PAM4工作組中擔任主席,貢獻了50多篇標準文檔,推動標準完善。2017年全球第一款400GE線卡問世,領先業(yè)界一年。

2、業(yè)界首個可商用SRv6,讓連接不再碎片化

為了應對連接千倍增長的問題,最關鍵的突破在于如何能在網絡協(xié)議上精簡網絡。過去MPLS網絡非常碎片化?;诖?,華為的解決方案是采用端到端的SRV6。SRv6具有豐富的擴展能力,可進行自動跨域連接和分鐘級業(yè)務發(fā)放,實現(xiàn)業(yè)務配置一跳入云,并且可進行租戶&APP級別的業(yè)務感知,提供租戶&APP級別的SLA保障。

3、全生命周期自動化運維

為了解決承載網的運維壓力,華為采取了將智能引入承載網解決方案的思路。通過網絡云化引擎(Network Cloud Engine,NCE)構建智能連接和高可用的新運維體系,實現(xiàn)IP承載網絡全生命周期的自動化運維。實現(xiàn)分鐘級流量調優(yōu)、秒級故障識別、分鐘級故障定位,達到全網負載均衡和預測性維護,從而極大提升網絡可用性。

后勤戰(zhàn)線的智慧:破解5G“電之謎”

網絡的進化,是5G戰(zhàn)場的前線陣地,那么對于能耗的升級,則可以稱為5G的后勤戰(zhàn)線。

事實上,5G帶來的“電之謎”是非常引人注目的。由于5G的頻段越來越多,數(shù)據(jù)通過量加大,將導致5G的耗電量極大增強。

而耗電加大的直接后果,就是目前的市內供電很可能無法滿足5G網絡的架設,這就需要改造供電體系,從而帶來的能源浪費和成本浪費都是巨大的,并且將消費非常長的調整時間,推遲5G的商用步伐。據(jù)統(tǒng)計,如果按照4G時的傳統(tǒng)改電模式,5G在中國將需要造成1千億人民幣以上的基礎設施投入。此外,電費的翻倍增長還將帶來維護成本的成倍增加。

顯然,5G絕不能在電這個領域手足無措。

為此,華為提出了“5G Power使能綠色全聯(lián)接世界”的行動,期望通過三重工作來阻止5G變成一只可怖的“電老虎”。

首先是通過引入AI等智能技術,對5G用電實現(xiàn)智能削峰、智能調壓、智能溫控、鋰電鉛酸智能混搭等新功能,讓智能系統(tǒng)主動判斷如何節(jié)電,從而將設備中多余耗電量降下來,實現(xiàn)不改市電、不換粗線、不增機柜,也能滿足5G設備的用電。

其次,通過核心技術的迭代,將電源功率密度提升4倍,并提供全場景的刀片電源解決方案,讓5G設備耗電率下降。

再有就是通過智能運維技術,讓各功能部件間相互協(xié)作,從而節(jié)省能耗,降低維護成本。

用AI帶來的智能技術,華為的5G設備將做到整體能耗下降17%,5G部署典型場景業(yè)務上線時間最多可縮短30%,單站成本最多可下降30%,運維效率提升約40%。

 “5G加速戰(zhàn)”的背后,通信市場整體升級已見端倪

顯然,5G的加速到來,盡快實現(xiàn)規(guī)?;逃茫且苿油ㄐ判袠I(yè)整體,以及所有用戶的共同心愿。

然而這場加速戰(zhàn)的背后,其實隱藏著無數(shù)環(huán)節(jié)、流程,甚至暴露出的隱藏問題。想要實現(xiàn)5G加速,必須在這些細節(jié)上一一進行創(chuàng)新,以每一個木板的升高,換來“5G木桶“的整體容積擴大。

而在華為打響的這場5G全面戰(zhàn)爭中,從拼技術創(chuàng)新、產業(yè)洞察,解決方案交付的方方面面,我們也可以看到無線通信市場,正在迎來一場整體升級。從以上諸個方面,華為的技術升級中,不難看出有這樣三個詞,已經在稱為運營商業(yè)務的關鍵:

1、多技術協(xié)同。為了保證5G網絡和設備的順利落地,已經開始需要云計算,智能技術,材料技術,能源技術等等技術種類的協(xié)同工作。通信技術開始稱為跨領域技術的交匯點,已經稱為通信技術市場技術突破的主要通路。

2、極簡。讓每一個設備,每一個網絡、每一次按照和運維極簡化,已經成為華為5G的代表。極簡的背后,是工業(yè)集成度的極大增強,華為工程化能力的極佳體現(xiàn),同時也是華為“把復雜留給自己“這種產業(yè)文化的落地。

3、智能。很容易看到,華為5G體系背后的每一個細節(jié),都已經充斥著智能技術的身影?!熬W絡的自動駕駛”顯然將成為接下來的產業(yè)主旋律。5G讓通信世界季度復雜,卻應該讓人的工作更加簡單。

華為的“5G全面戰(zhàn)爭”背后,反射出一個通信時代更迭,要經歷的千鑿萬擊。同時也能看到下一個時代里,ICT技術的升級方向已經成型。

5G是一個目標,一個成就,同時也是一個開始。