華為5G首席科學家告訴你5G到底有哪些能力

2019年是5G產(chǎn)業(yè)進入全面商用的關鍵一年，全球5G網(wǎng)絡的部署已經(jīng)啟動。

2018年6月，5G獨立組網(wǎng)標準凍結，5G完成了第一階段全功能eMBB標準化工作；12月6日, 中國三大運營商獲得全國范圍5G中低頻段試驗頻率使用許可；2019年1月10日，工信部宣布發(fā)放5G臨時牌照，拉開我國5G商用建網(wǎng)的大幕。

在數(shù)字化轉型浪潮的推動下，5G將開啟移動互聯(lián)網(wǎng)的新階段。特別是，5G網(wǎng)絡的初期部署將：

① 普及移動互聯(lián)網(wǎng)極致的用戶體驗；

② 推動物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新，進而推動移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的新一代轉型。

具有超級連接能力的5G網(wǎng)絡，將承載10億個場所的連接，50億人的連接，500億物的連接，把數(shù)字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織，構建萬物互聯(lián)的智能世界。

另一方面，具有超級連接能力的5G網(wǎng)絡，將與數(shù)字化驅動技術、實時大數(shù)據(jù)、云技術、人工智能融為一體，帶來產(chǎn)業(yè)的革命性變化：也就是，連接平臺化、萬物在線化、全云化、萬物即插即慧。

5年前，在產(chǎn)業(yè)定義5G階段，我們對5G技術指標有明確訴求：

1-20Gbps的峰值速率

10-100Mbps的用戶體驗

1-10毫秒的端到端延時

1-100倍的網(wǎng)絡能耗效率提升

不忘初心，5G的這些基本能力將在2019年兌現(xiàn)。

以下，我們對具有原生的超級連接能力5G網(wǎng)絡的能力，及其對產(chǎn)業(yè)的轉型和變革進行進一步的解讀。

1

極致用戶體驗的拐點

5G-eMBB是用戶體驗的轉折點。

基于互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的基本技術原理，當網(wǎng)絡容量是應用流量的4~5倍時，網(wǎng)絡的擁塞和延時趨近于零。

也就是說，5G的G比特級接入速率，已經(jīng)超越互聯(lián)網(wǎng)接入，以及視頻通信應用流量的基本速率，終端用戶體驗開始發(fā)生本質(zhì)變化，進入“無限網(wǎng)絡容量”的體驗時代，即終端用戶感受就像網(wǎng)絡有無限的容量。

目前，全球70%的運營商已經(jīng)提供流量不限的MBB業(yè)務，并且其中40%的運營商已經(jīng)由此帶來ARPU提升的經(jīng)濟效益。流量不限的MBB模式已經(jīng)成為移動運營商下一個增長的驅動力。

5G的來臨，適逢其時，是流量不限的MBB模式的原生平臺。同樣，5G的G比特級接入速率，已經(jīng)超越固定互聯(lián)網(wǎng)接入的基本速率需求，5G也是流量不限的FBB模式的原生平臺。

全球已經(jīng)有230張網(wǎng)絡開始進行WTTX的改造，WTTX的用戶數(shù)大幅增長；在歐洲，WTTX的速率已經(jīng)超越固網(wǎng)的接入速率；在美國，基于毫米波頻段的WTTX是5G預商用的第一個商業(yè)模式?？傊?，5G是固移融合的原生平臺。

更進一步，5G的G比特級接入速率，是云游戲的原生平臺，將使能50Mbps速率，20毫秒延時，小于15%的抖動的云游戲業(yè)務大規(guī)模普及。

從5G-eMBB新生業(yè)務的角度來看，5G的G比特級接入速率，將使AR技術得到更加廣泛的應用，許多行業(yè)的現(xiàn)場維護與現(xiàn)場服務也將因此受益。

比如，經(jīng)驗豐富的工程師資源稀缺，而即使有經(jīng)驗豐富的工程師，一年也只能前往數(shù)個偏遠的站點提供現(xiàn)場服務。借助5G-eMBB網(wǎng)絡和AR技術，那些尚處于培訓階段的工程師，只需通過手中的平板，就能立即獲取相關設備的信息，就能快速做出正確而最優(yōu)的決策，而不再依賴于需要數(shù)年時間培養(yǎng)的經(jīng)驗與直覺。經(jīng)驗豐富的工程師，也可以通過5G網(wǎng)絡和AR應用，快速獲取設備的相關參考信息，在更短的時間內(nèi)完成更多任務，從而為許多的產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)場服務極大地提升效率。

2

與世界零距離的用戶體驗

5G系統(tǒng)的空口及無線接入網(wǎng)確保端到端低延時，從而使能VR等高端eMBB業(yè)務，特別是實時視頻業(yè)務和應用得到普及。

多年的網(wǎng)絡用戶體驗研究表明，由于網(wǎng)絡延時遠低于人類的近百毫秒的視覺感知延時，網(wǎng)絡兩端的用戶具有身臨其境，天涯咫尺與世界零距離的體驗。5G是低延時原生平臺，進而使能所有eMBB業(yè)務與世界零距離的用戶體驗，也是VR/AR第一平臺。

5G低延時原生平臺的廣泛部署，將催生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與變革。

5G在自動駕駛和工業(yè)等領域創(chuàng)造了全新的創(chuàng)新用例，隨著機器人機器學習等技術的進一步突破，5G技術的普及和全云化，將推動各行各業(yè)自身業(yè)務的提升，如制造業(yè)、運輸/物流業(yè)，智慧城市領域等。特別是，在5G原生低延時平臺的基礎上，很多行業(yè)的幾毫秒延時的實時應用，如輔助駕駛、自動駕駛、智能化的算力都需要盡可能下沉部署在終端設備附近，從而降低機器決策的延遲，5G低延時原生與認知計算的平臺，進而開啟萬物即插即慧的新時代。

3

端到端網(wǎng)絡切片的5G網(wǎng)絡

5G網(wǎng)絡為不同垂直行業(yè)服務運行在同一套物理基礎設施上，生成相互隔離的不同5G網(wǎng)絡切片，端到端的網(wǎng)絡切片將是實現(xiàn)5G使能全行業(yè)數(shù)字化的支柱型技術。為每個行業(yè)應用建設一張獨立的網(wǎng)絡顯然既不經(jīng)濟也不現(xiàn)實，5G網(wǎng)絡就是一張物理網(wǎng)絡支持多個邏輯切片的原生平臺。

端到端網(wǎng)絡切片的優(yōu)勢之一：未來的業(yè)務和商業(yè)模式創(chuàng)新需要大量嘗試，但傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡往往需要論證數(shù)年之久才能投資上馬?；诙说蕉司W(wǎng)絡切片技術，運營商就可以按需生成或撤銷邏輯切片，從而實現(xiàn)更快的網(wǎng)絡定制、試錯，以及實時的調(diào)優(yōu)、改進。

端到端網(wǎng)絡切片的另一個優(yōu)勢：每個切片都是一個相對獨立的自治子系統(tǒng)，端到端的網(wǎng)絡切片的安全是5G網(wǎng)絡的獨特技術創(chuàng)新，針對不同的行業(yè)應用需求進行對端到端應用的可信安全適配。

作為端到端整網(wǎng)切片的原生平臺，5G切片網(wǎng)絡的生成，也為運營商帶來新的機會，既是主動去引導需求，還是被動適應市場需求。這需要云管端協(xié)同的頂層設計及生態(tài)構筑，不然，切片只是一個管道。

端到端切片與全云化，數(shù)字化，數(shù)字轉型，安全可信，基于機器學習的人工智能的結合使5G無線接入網(wǎng)將超越管道的角色，成為一個泛在平臺。

▲5G原生超級連接能力與使能業(yè)務

（2013年華為5G白皮書）

4

安全可信的網(wǎng)絡架構

與4G網(wǎng)絡一樣，5G網(wǎng)絡是原生的安全業(yè)務平臺。

5G網(wǎng)絡采用強化的加密算法，接入認證一體化的能力。5G網(wǎng)絡架構延續(xù)4G的無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)的安全分離架構，即PDCP層加密和IPSec加密，從而無線接入網(wǎng)對用戶數(shù)據(jù)的不可見，確保5G網(wǎng)路無線接入的數(shù)據(jù)安全；核心網(wǎng)確保用戶認證和用戶隱私。

隨著越來越多的生態(tài)合作伙伴參與到構建5G端到端服務中來，物聯(lián)網(wǎng)服務也正變得越來越復雜，提供安全的端到端服務，需要從網(wǎng)絡到用戶的整個過程中對安全性進行管理。

5G網(wǎng)絡確保只有經(jīng)過認證的設備才能聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡自動化的安全規(guī)范和入侵防御功能也得到進一步普及和增加。由此，進而確保企業(yè)業(yè)務的安全正常運行，大規(guī)模的安全規(guī)范自動化不僅能幫助管理海量的設備，還能保證這些設備整個生命周期里的安全。

5

海量連接與網(wǎng)絡自動化

5G網(wǎng)絡是原生的海量連接平臺，隨著5G技術可用性的成熟和升級，將加速萬物互聯(lián)，萬物在線化，即萬物默認在線。

到2024年，聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量預計將超過220億臺，人們已經(jīng)無法手動管理數(shù)量如此龐大的連接設備，因此，網(wǎng)絡自動化是必由之路。

從運營商的角度，管理數(shù)十億設備將是挑戰(zhàn)，而電信運營商也將升級自己的服務產(chǎn)品，來應對這一挑戰(zhàn)。

從技術上，基于服務架構的5G核心網(wǎng)是網(wǎng)絡自動化的原生平臺；5G網(wǎng)絡將普及物聯(lián)網(wǎng)連接服務，由此衍生的電信服務提供商將更進一步，不僅為企業(yè)提供管理聯(lián)網(wǎng)設備的能力，而且可以在設備的整個生命周期內(nèi)對其進行管理并確保其安全性。

此外，5G的業(yè)務模式和定價模式的創(chuàng)新將發(fā)生巨大轉變， 越來越多的企業(yè)將改變自身的業(yè)務模式，從單一的產(chǎn)品銷售轉變到銷售增值服務。舉例來說，企業(yè)將不再僅僅購買一臺機器，還將購買相關服務。這種轉變也影響著電信運營商，促使其改變物聯(lián)網(wǎng)服務的業(yè)務與定價模式。

6

5G網(wǎng)絡的前向兼容保護產(chǎn)業(yè)投資

5G設計原則是前向兼容，以支撐5G網(wǎng)絡的敞口創(chuàng)新。

第一階段標準R15版本基本上實現(xiàn)了所有5G的新特性和新能力，5G-NR標準的不斷演進將原生地支持新特性及新需求，如R16版本提供完整的高可靠連接能力，以及V-2X和工業(yè)物連網(wǎng)的基本能力。而這些業(yè)務的引入不需要重復建網(wǎng)投資。

在5G網(wǎng)絡建設期，運營商關注的是網(wǎng)絡建設的低成本和高效率，5G網(wǎng)絡為產(chǎn)業(yè)提供10倍以上的每比特成本降低，以及大幅度的能效提升。

2019年5G商用是全球主流電信運營的主流時間表。GSMA數(shù)據(jù)顯示，66個國家的154家運營商正在開展5G測試工作，預計到2025年將有110張5G網(wǎng)絡。盡管風云變幻，5G的陽光正在全球普照！

總之，5G是萬物連接的原生平臺，是構建智能世界的基石。