華為對5G建設(shè)和運(yùn)維開出怎樣的新藥方？

5G已來。不再是坐而論道，而是起而行之。當(dāng)下要做的事，就是拿出實實在在的產(chǎn)品和解決方案建設(shè)5G、運(yùn)維5G。

但5G是一個矛盾且復(fù)雜的家伙。5G速率與覆蓋是相互矛盾的，高速率依靠高頻段和大帶寬，但頻段越高，無線信號覆蓋范圍越小，運(yùn)營商不得不建設(shè)更多的基站及相關(guān)配套設(shè)施，且網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，業(yè)務(wù)越加多樣化，日益高企的建網(wǎng)和運(yùn)維成本是擺在運(yùn)營商面前的兩大攔路虎。

新的矛盾和復(fù)雜性促使新的技術(shù)進(jìn)步，要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)演進(jìn)和業(yè)務(wù)創(chuàng)新，考驗設(shè)備商的技術(shù)和解決方案的產(chǎn)品能力。作為全球第一大電信設(shè)備商，華為是如何解決的？

SingleRAN Pro：不止是4G/5G共站平滑演進(jìn)

在2/3G時代，不同制式的無線接入網(wǎng)彼此獨立，網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)意味著在2G網(wǎng)絡(luò)上疊加建設(shè)3G，基站及配套資源成倍增長，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越加復(fù)雜，成本也越來越高。

2007年，華為發(fā)布了SingleRAN解決方案，一個基站融合支持GSM、UMTS、LTE等多種制式，實現(xiàn)向4G時代“一張網(wǎng)絡(luò)”、“一個構(gòu)架”的平滑演進(jìn)，從而降低復(fù)雜性和節(jié)省成本。

進(jìn)入5G時代，運(yùn)營商面臨的不僅是成本和復(fù)雜性問題，5G還要像瑞士軍刀一般，一張網(wǎng)絡(luò)使能業(yè)務(wù)多樣化、服務(wù)多個行業(yè)，這對無線接入網(wǎng)提出了新的要求。

為此，華為對SingleRAN的理念再次延伸，已發(fā)布面向5G時代的SingleRAN Pro 解決方案，其具備三大亮點：

1、統(tǒng)一硬件平臺支持5G兼容2G、3G、4G

一體化BBU等硬件平臺高度集成，支持多制式、多頻段、多天線，從而簡化站點空間，降低能耗和維護(hù)成本。

2、全云化構(gòu)架支撐網(wǎng)絡(luò)敏捷性

全云化架構(gòu)包括：①網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)云化部署，一套軟件架構(gòu)靈活支持DRAN（基站分布式）、CRAN（基站集中式）和CU-DU分離（基站分離部署）多個部署場景；②頻譜資源云化，通過CloudAIR實現(xiàn)頻譜資源按需動態(tài)分配，快速引入新制式，提升頻譜利用率；③空口能力云化，通過網(wǎng)絡(luò)切片實現(xiàn)按需定義空口、按業(yè)務(wù)定義網(wǎng)絡(luò)。

3、引入SoftCOM AI使能網(wǎng)絡(luò)智能化

通過引入人工智能，將網(wǎng)絡(luò)管理化繁為簡，推動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維智能化，并使能更多新業(yè)務(wù)新能力。

在4/5G共站平滑演進(jìn)上，SingleRAN Pro不僅降低了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和減少了部署成本，還面向未來使能新業(yè)務(wù)和降低運(yùn)維成本。、

3D MIMO/64T64R+上下行解耦:解決容量與覆蓋的矛盾

5G要兼顧容量與覆蓋，Massive MIMO(3D MIMO，大規(guī)模多入多出)是關(guān)鍵技術(shù)之一。

64T64R的Massive MIMO通過在規(guī)模天線陣列技術(shù)，控制每一個天線單元傳輸?shù)南辔缓头葋懋a(chǎn)生具有高度指向性的窄波束，使信號能量更集中，實現(xiàn)三維精準(zhǔn)波束賦形和多流多用戶復(fù)用技術(shù)，從而大幅提升單站的容量和覆蓋能力，充分釋放了現(xiàn)有站點能力，解決了運(yùn)營商面臨的選址難、建站難和深度覆蓋難等痛點。

華為多年前就開始對Massive MIMO技術(shù)研究，于2014年聯(lián)合中國移動推出全球首臺實驗室Demo測試樣機(jī)，于2015年推出第一臺Massive MIMO商用樣機(jī)，于2016年攜手中國移動、軟銀成功在商用網(wǎng)絡(luò)部署Massive MIMO技術(shù)。如今華為已與全球多家運(yùn)營商合作部署了Massive MIMO，可謂發(fā)力早、規(guī)模大、技術(shù)成熟。

上下行解耦是提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋和降低5G部署成本的另一大利器。

眾所周知，傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上下行綁定于同一（或相近）頻段，相同的頻段的無線傳播特性相近，但手機(jī)的發(fā)射功率低于基站發(fā)射功率，因此小區(qū)覆蓋范圍受限于上行，為此，華為與業(yè)界合作伙伴共同提出上下行解耦，利用低頻段傳播距離更遠(yuǎn)的特性，采用低頻段作為5G上行傳輸，提升上行覆蓋，從而補(bǔ)齊5G中高頻段的上行覆蓋短板，解決5G覆蓋問題，節(jié)省部署成本。

2018年1月，華為與英國運(yùn)營商EE在倫敦商用網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了上下行解耦的外場試驗，試驗結(jié)果表明，采用了上下行解耦后，3.5GHz的覆蓋半徑提升了73%，在用戶體驗提升10倍的前提下達(dá)到了與1.8GHz的同覆蓋。

此外，由于5G頻段高，信號覆蓋難以抵達(dá)室內(nèi)，而現(xiàn)有無源室分無法支持MIMO多天線演進(jìn)，針對5G室內(nèi)覆蓋gap，華為已發(fā)布新一代5G Lampsite產(chǎn)品，以更簡單靈活、更具擴(kuò)展性的方式部署5G數(shù)字室分系統(tǒng)，使能5G時代智慧家庭、智能工廠、VR等豐富多彩的室內(nèi)業(yè)務(wù)。

SoftCOM AI：降低運(yùn)維成本，提升運(yùn)維效率

電信業(yè)推動著各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，但自身的運(yùn)維系統(tǒng)還處于“石器時代”。說“石器時代”，可能太夸張，但運(yùn)維效率低是不爭的事實。

舉個我們工作中常見的例子。半夜基站斷站了，監(jiān)控發(fā)現(xiàn)告警，派單給維護(hù)，維護(hù)人員從睡夢中驚醒，匆忙聯(lián)系車輛，借鑰匙，直奔基站，一路顛簸終于到站，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鑰匙拿錯了。

這個故事告訴我們，電信業(yè)迫切需要從“被動運(yùn)維”向可預(yù)測的“主動運(yùn)維”轉(zhuǎn)型，乃至實現(xiàn)自動、自優(yōu)、自愈和自治的“自動駕駛”網(wǎng)絡(luò)，以提升運(yùn)維和運(yùn)營效率。

隨著NFV/SDN、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)卷席而來，業(yè)界已一致認(rèn)同5G時代的運(yùn)維系統(tǒng)將逐步實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變。面對現(xiàn)實，日趨復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，不斷攀升的OPEX，也在倒逼電信業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

華為已先行一步提出SoftCOM AI解決方案。

華為SoftCOM AI在全云化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架上，引入以機(jī)器學(xué)習(xí)為核心的AI技術(shù)。整個構(gòu)架有兩個核心，一是AI訓(xùn)練平臺，訓(xùn)練數(shù)據(jù)，輸出模型或算法；另一個是推理平臺，收集數(shù)據(jù)，根據(jù)模型或算法推理網(wǎng)絡(luò)動作指令并執(zhí)行。SoftCOM AI旨在推動網(wǎng)絡(luò)從自動化業(yè)務(wù)部署和動作執(zhí)行，走向智能化的故障自愈、自我優(yōu)化和自我管理，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率、能源效率和資源效率。

在運(yùn)維效率方面，SoftCOM AI通過“智能故障預(yù)測，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷分擔(dān)”變搶修為基于狀態(tài)計劃性維護(hù)，通過“人工開環(huán)轉(zhuǎn)為設(shè)備閉環(huán)”實現(xiàn)非物理故障恢復(fù)自動化。

比如，網(wǎng)絡(luò)故障中超過70%的問題源自無源設(shè)備，例如光纖彎曲老化、接口松動等，通常從性能逐漸惡化到觸發(fā)故障的過程中信號會發(fā)生變化，通過引入AI學(xué)習(xí)這些變化的特征，就可提前進(jìn)行預(yù)測，用有源解決無源的故障問題。

在資源效率方面，當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)資源管理是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)好后，流量隨之流動，資源利用可能不合理，通過AI對流量趨勢預(yù)測、路徑性能預(yù)測等，可根據(jù)實時變動的流量來選擇最佳流向路徑，從而提升資源利用率。

比如，無線網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)用戶、終端、業(yè)務(wù)分布等實現(xiàn)空口頻譜最大程度利用；骨干網(wǎng)DC間的IP骨干網(wǎng)絡(luò)利用率接近70%，而非熱點DC間的網(wǎng)絡(luò)利用率不到30%，可通過AI優(yōu)化實現(xiàn)彈性流量削峰填谷，測試證明，AI優(yōu)化的骨干網(wǎng)線路忙時利用率可從平均30%提升50%以上。

電費是運(yùn)營商OPEX里的一筆主要開支，提升能耗效率也是5G的KPI之一。

從網(wǎng)絡(luò)能耗分布看，站點能耗占65%，數(shù)據(jù)中心占20%；10%的站點產(chǎn)生50%的流量，50%的站點產(chǎn)生5%的流量，網(wǎng)絡(luò)流量分布在時間和空間上不均衡。SoftCOM AI旨在實現(xiàn)“比特決定瓦特”，即網(wǎng)絡(luò)流量大小決定能耗多少，從而使整網(wǎng)的能耗效率達(dá)到最佳：在機(jī)房/站點，AI訓(xùn)練生成散熱與環(huán)境及業(yè)務(wù)負(fù)荷模型，使日照、溫度與油機(jī)、太陽能和電池等達(dá)到最佳能效；在設(shè)備層，根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載進(jìn)行動態(tài)能量投放，無流量時隙關(guān)斷、RF深度休眠、載頻關(guān)斷等減少耗電量；在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層，構(gòu)建準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)負(fù)荷預(yù)測模型，使整網(wǎng)流量最優(yōu)達(dá)到能效最佳。

總結(jié)一下，3D MIMO/64T64R+上下行解耦解決5G容量與覆蓋的矛盾，降低建網(wǎng)成本；SingleRAN Pro進(jìn)一步解決建網(wǎng)成本過高的問題，且使能未來新業(yè)務(wù)；softcom AI降低運(yùn)維成本，提升運(yùn)維效率。面對5G矛盾與復(fù)雜性，這是華為對5G建設(shè)和運(yùn)維開出的新藥方。