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3G跟跑、4G并跑的中国,能否在即将到来的5G时代实现领跑?
新波形、新编码等基础核心技术被国际组织采纳为全球统一标准,时延、用户速率等关键指标遥遥领先,车联网、智能制造等行业应用超前布局……华为27日在北京2017年中国国际信息通信展上展示的这些研究成果,给出了令人信服的回答:在看不见硝烟的5G大战中,中国已领跑全球!
“从资金投入、研发实力和技术转化情况等看,华为的综合实力是最强的,在5G研发上全球领先。他们研发的新波形、新编码等基础性技术标准被采纳为全球5G统一标准,这是非常大的突破,在中国通信史上也是第一次。”中国信息通信研究院副院长、IMT-2020(5G)推进组组长王志勤表示。
新波形、新编码——基础核心技术成为国际标准
“5G发展,技术标准全球统一是前提。”华为5G首席科学家童文博士说,标准的统一不仅可以让全球用户的漫游问题得到解决,而且也将降低海量用户的使用成本。鉴于技术标准统一的重要性,全球通信巨头都厉兵秣马、你追我赶,力求取得主导权。
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“4G主要是服务于人的通信,5G则把人的连接拓展到物的连接,实现万物互联。万物互联是5G最基本也是最核心的功能。”童文说,核心功能的转变要求5G必须在核心技术上更新换代,“其核心技术包括两部分:通信基站与手机等终端的无线接口技术(也称‘空口技术’),以及核心网的网络架构技术。”
他介绍说,新波形和新编码是5G新空口的关键技术,它们决定了无线信号生成、传播的方式和通信系统性能,是5G最核心、最本质的技术。“在新波形方面,华为研发提出的新波形技术F-OFDM(可变子载波带宽的接入波形)已获得3GPP标准组织的认可,成为全球统一的5G的混合新波形技术标准。”童文说, 新编码包括控制信道和数据信道两种,3GPP选择了华为提出的Polar Code(极化码)作为5G 增强型移动宽带场景(eMBB)控制信道的编码方案。
“如果把5G通信比作一座大厦,波形和编码相当于地基和承重结构。华为在这两项核心技术上的突破,是中国企业对世界5G通信标准的重大贡献。”童文说。
低时延、高吞吐率、多连接数——三大关键性能指标遥遥领先
鉴于5G要同时满足增强型移动宽带、大规模物联网(uRLLC)和关键任务型物联网(mMTC)等三大商用场景的需求,国际电联(ITU)对5G的性能指标融合了更多维度,其中最关键的是“1、10、100”:1毫秒级的时延,10Gbps级(Gbps为交换机数据交换能力单位,1Gbps=1000兆比特每秒)的用户速率,每平方公里100万的连接。
华为5G产品线总裁杨超斌介绍说,截至目前,华为与全球30多家领先运营商开展5G联合创新和商用测试,其3GPP 5G预商用系统已经在多个运营商的真实网络环境下进行验证,刷新了多项记录。
在刚刚结束的IMT-2020(5G)推进组组织的中国5G技术研发第二阶段测试中,华为的预商用系统率先完成关键网络架构的测试,在各项指标比拼中均排名第一:小区峰值速率达到32Gbps,空口时延在0.36毫秒,每小区(覆盖半径500米)每分钟连接数达到217万——均远超出ITU(国际电信联盟)对5G的要求。
↑华为在中国5G技术研发第二阶段测试中小区峰值速率达到32Gbps。华为供图
在与国外顶尖电信运营商联合开展的测试中,华为的表现同样出色。比如,2016年期间,华为与德国电信开展基于5G预商用系统进行联合测试,与沃达丰开展5G密集城区高低频移动性测试,与韩国电信运营商LG U+完成面向5G三大商用场景的外场测试,与日本NTT DoCoMo完成5G C波段大规模外场测试,测试结果都比国家电联的要求高出一大截。
车联网、智能制造、智能电网——业态共建超前布局
此次展览期间,华为与国家电网、上汽集团等垂直行业联合展示5G使能的智能配电网络及远程无人驾驶。
“5G将迎来万物互联时代,帮助各行业率先实现数字化转型,提升各自的国际竞争力。”杨超斌告诉记者,华为很早就开始与多个垂直行业伙伴开展合作,拓展5G在垂直行业的应用,以改善人们的生活、为全社会创造经济效益和价值。
2016年9月,华为作为创始人之一,携奥迪、宝马、戴姆勒等发起并成立5G汽车联盟(5GAA),并联合车商和科研机构开展了一系列车联网应用场景研究。
2017年上半年,华为与德国宇航院(DLR)进行了一系列车辆编队场景测试。通过5G网络使端到端时延控制在5毫秒以内,车队可以在较近间距下进行协同变道、跟车和紧急制动。在实际物流运输中,车辆编队将极大提升了运输效率,降低了能源消耗,减少了交通事故。
同年6月,华为与中国移动、上汽集团共同演示全球首个真实网络环境下的远程驾驶,通过5G使能的50~100Mbps(1Mbps=1兆比特每秒)上行传输速率以及10毫秒以内的端到端时延,使驾驶员可以实时远程操控30多公里之外的汽车。远程驾驶将广泛应用于恶劣环境和危险区域,极大提升操作效率并节省人力。
截至目前,华为已与费斯托(FESTO)等国内外制造行业龙头企业签署战略合作协议,让5G在智能制造中大显身手。
5G商用将让万物互联梦成真,到2030年有望带动经济产出6.3万亿元
中国信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》显示,预计到2030年,直接经济产出将达到6.3万亿元,经济增加值2.9万亿元,并提供800万个就业机会,推动我国数字经济发展迈上新台阶。
《白皮书》显示,按照2020年5G正式商用算起,预计当年将带动约4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长到3.3万亿元、6.3万亿元,10年间的年均复合增长率为29%。