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鄔賀銓院士演講權(quán)威發(fā)布:5G商用一周年 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新再出發(fā)

2020-10-17 13:13:48   作者:   來源:CTI論壇   評論:0  點擊:


 。ㄠw賀銓院士于2020年10月15日在"IMT-2020(5G)大會-5G 創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇"上的主題演講實錄)
  從2019年10月31號正式啟動5G的商用,到現(xiàn)在還不到一年。去年商用的時候,距3GPP R15 SA標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)只有一個月的時間。中國緊跟R15進程,在全球首批啟動了商用。
  疫情催熱了對5G的需求,國家的新基建戰(zhàn)略也加快了5G網(wǎng)絡(luò)部署的力度。中國在5G商用之初就部署了SA(獨立組網(wǎng)),今年全面啟動了全網(wǎng)的SA部署。到現(xiàn)在這個時間,中國開通5G基站60萬個,5G的連接數(shù)達到1.5億,位居全球之首。實際上在今年3月份的時候,GSMA預(yù)測,到今年年底中國占全球5G連接數(shù)要達到70%。最近在網(wǎng)上有觀點認為"5G技術(shù)很不成熟、運營成本極高、不易消化成本",在此想跟大家探討一下。
  5G技術(shù)成熟度符合移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。移動通信基本上十年一代,每一代開始前幾年都是一個成熟的過程,而且每一代期間也有很多版本升級,可以說技術(shù)是不斷完善的,在剛開始商用的時候不成熟是顯然的,尤其是5G。
  1G時,中國比國際最早商用晚了6年,2G晚了3年,3G晚了6年,4G晚了3年,5G是同步的。所以說,過去我們前幾代都是晚了發(fā)達國家好幾年以后才開始商用,而且基本都是用國外產(chǎn)品,到了3G開始有部分國產(chǎn)的品牌,4G以來一直有很大的改進?梢哉f,前幾代我們是少了試錯的風(fēng)險,因為人家走在前邊了。不過由于晚于發(fā)達國家商用,我們不僅付出了市場的代價,也不得不承受因自有專利滯后而增加的產(chǎn)品成本,產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)チ祟I(lǐng)先的機會。
  2G國際標(biāo)準(zhǔn)完成是1987年,商用是1991年,中間有將近4年的時間。3G時,3GPP標(biāo)準(zhǔn)完成是1999年,ITU是2000年,商用最早是2001年,也有一年多甚至兩年的時間,4G的標(biāo)準(zhǔn)完成與最早商用分別是2009與2010年,間隔也有一年的時間。可是,5G商用幾乎與國際標(biāo)準(zhǔn)同步推進。所以從這個意義上,5G的不夠成熟是顯然的,國外也如此。
  5G能效顯著優(yōu)于4G。我國三個電信運營商2018年電費占收入的比例,有的占3%左右、有的占4%左右,歐洲國家是占1.5%,發(fā)展中國家是4~5%,全球平均是2%。我們運營商電費占收入的比重比全球平均要高一些,在5G之前就是這樣。
  有人說:5G用的頻段高、基站密度大,如果要完全達到4G現(xiàn)在的覆蓋水平,5G基站數(shù)可能是4G的2~3倍,每個基站的能耗也可能是4G的2~3倍,這樣來算整個5G的基站總能耗可能是4G的4~9倍。實際上,5G基站將來是宏站+微站,宏站數(shù)可能跟4G相當(dāng),微站更密一點,但是能耗也不會是4G微站的3倍。另外,有WIFI的地方用WIFI,可以省去布放室分系統(tǒng)?偟膩碚f,5G的能耗應(yīng)該比4G高,但是不是有4~9倍這么高還是值得商榷的。
  另外從能效看,雖然5G能耗高,但支持的速率更高容量更大。例如,64T64R的5G基站可支持10Gbps/810W,換算可得能效為0.18W/GB,而4T4R的4G基站的能效為5W/GB,所以從能效的角度,5G是更有優(yōu)勢的。當(dāng)然,我們現(xiàn)在可以采用基站休眠的方案,因為網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)量本身就是有潮汐效應(yīng)的,忙時和閑時差別可能達到4倍,所以在一些公共場所假如晚上沒有人了,我們可以智能關(guān)閉5G、降低發(fā)射功率,每天可以節(jié)能大概13.45%。也可以不關(guān)掉整個基站,只關(guān)掉其中的毫米波頻段,就像普通的6GHZ以下的頻段也可以關(guān)掉部分載頻。當(dāng)然這種休眠方案需要技術(shù)支持,5G的基站參數(shù)組合非常多,靠人工的經(jīng)驗根本做不了,就要通過自適應(yīng)AI的技術(shù)來支持。有資料分析,采用自適應(yīng)休眠方案,在覆蓋范圍不變、運營商的服務(wù)性能不變的情況下,可以節(jié)省15%~25%的基站電力消耗。另外,可以改變供電方式,比如說智能升壓,減少信號線損,有條件的地方使用光伏供電等。
  關(guān)于致冷,空調(diào)是最耗能的。把空調(diào)降溫改成液冷,可以比傳統(tǒng)方式省30%的電。而且目前基站定義的環(huán)境溫度標(biāo)準(zhǔn)是18~28度,這是考慮了以前基站內(nèi)工作人員的舒適度,但現(xiàn)在基站基本上是無人值守的,不需要考慮人在里面工作的舒適度。而且電路板有散熱措施,我建議提高基站的環(huán)境溫度標(biāo)準(zhǔn),這樣就能節(jié)省能耗。另外,桿上AAU(有源天線單元)等設(shè)備,也可以用自然冷卻的方法。
  5G投資回報狀況與4G相當(dāng)。5G基站復(fù)雜,成本比4G高,但將5G商用一年的基站價格與已經(jīng)商用7年的4G基站價格直接相比是不合理的,在5G建設(shè)周期內(nèi),基站成本會下降很快。5G基站比4G密集,投資肯定要高。招商證券預(yù)測過,說5G基站等基建項目在建設(shè)周期內(nèi)的總投資可能是1650億美元,4G用了1100億美元,也就是說5G基站投資只是比4G多了50%。我們國家4G建設(shè)從2013年起到現(xiàn)在7年了,目前實際用戶占全網(wǎng)移動用戶的80%,5G要達到4G這樣的用戶規(guī)模估計要8年甚至?xí)L一些?梢钥闯,5G年度投資規(guī)模并非想象的那么龐大。
  關(guān)于投資回報,目前韓國5G用戶ARPU值比4G增加37%,顯示在來自消費者用戶的收入方面,5G將超過4G。事實上即便在韓國,5G的超高清視頻、VR/AR、室內(nèi)定位、車聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)還未規(guī)模應(yīng)用,如果考慮這些新業(yè)務(wù),5G消費者業(yè)務(wù)收入將是4G的2倍以上。而且長遠看,5G主要收入將來自政企客戶,其貢獻將是消費者業(yè)務(wù)的3倍以上。因此,綜合考慮宏站和密集微站的建設(shè)、運維等因素,5G綜合成本是4G的4~5倍,運營收入將超過4G的6倍?梢哉J為,5G的投資回報會比4G還好一些,或者至少是相當(dāng),不會出現(xiàn)投資無法回收的情況。
  5G商用是新一輪研發(fā)的開始。中國在全球率先大規(guī)模部署5G SA,當(dāng)然有探路的風(fēng)險,有產(chǎn)品成熟性、穩(wěn)定性的考驗問題。室內(nèi)覆蓋5G也是復(fù)雜的,因為高頻電磁波的穿墻能力差了,覆蓋成本高了,深度覆蓋需要比較各種各樣的覆蓋方案,室分系統(tǒng)需要兼顧有源和無源,還要增加物聯(lián)網(wǎng)、定位功能及可視化運維等智能化能力。移動通信經(jīng)驗表明,網(wǎng)絡(luò)是需要不斷優(yōu)化的,5G頻段更高,網(wǎng)優(yōu)工作更復(fù)雜,需要引入人工智能的技術(shù)來適應(yīng)。另外,前幾代移動通信主要是無線空口技術(shù)改進的更多,而5G對前傳、城域網(wǎng)、核心網(wǎng)等都有很多改進,對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運維提出了不少挑戰(zhàn)。
  另外,5G很多能力需要跟物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能緊耦合來實現(xiàn),需要協(xié)同開發(fā)。5G很多新業(yè)態(tài)是在網(wǎng)絡(luò)具有一定規(guī)模以后才有的,要加快這個進程,網(wǎng)絡(luò)能力需要更好的開放。當(dāng)然,5G的軟件定義、虛擬化、云化、開放化會引入新的安全風(fēng)險,所以5G商用應(yīng)該意味著新一輪技術(shù)創(chuàng)新的開始。
  對于5G的關(guān)鍵性能,還有待進一步拓展它的應(yīng)用場景,比如超寬帶,電信和聯(lián)通共建一張網(wǎng),可以通過200兆帶寬支持2.7Gbps,如果用毫米波,將來還可以達到20Gbps。有什么應(yīng)用呢?目前來看,激光掃描零件視頻5G傳輸、5G+AR眼鏡的機器視覺質(zhì)檢,但這還遠遠沒有發(fā)揮5G的超寬帶能力。5G的低時延、高可靠應(yīng)用可以做到空口0.5毫秒,eMBB(增強移動寬帶)應(yīng)用場景也能做到4毫秒。現(xiàn)在用5G VR培訓(xùn)高鐵司機,還有能很好適應(yīng)工業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)、特高壓對低時延的要求,今后也同樣需要開發(fā)更多能夠充分利用5G低時延特點的應(yīng)用。
  另外,通過5G可以實現(xiàn)室外水平和垂直分別10米到3米精度的定位,尤其是5G室內(nèi)定位現(xiàn)在可以做到3米,而且在R17版本可以0.3米,室內(nèi)定位這是現(xiàn)在衛(wèi)星導(dǎo)航定位所做不到的。這樣的定位有什么用處呢?現(xiàn)在想到的是自動駕駛、碼頭裝卸、室內(nèi)定位。是不是還應(yīng)該有更多的應(yīng)用可以發(fā)揮5G定位的特點?
  還有高可靠,F(xiàn)在5G可以做到優(yōu)于6個9的可靠性(99.9999%),遠程駕駛、自動泊車,要求是5個9(99.999%),特高壓要求是10-6。實際上,現(xiàn)在還沒有能夠完全把可靠性的特點充分發(fā)揮,所以說,我們期待數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)型,信息化和工業(yè)化的融合,來創(chuàng)造更多的應(yīng)用場景。
  當(dāng)然,5G創(chuàng)新需要產(chǎn)業(yè)鏈更廣泛的合作。終端現(xiàn)在應(yīng)該是商用的瓶頸,目前手機可供選擇的品種還是不夠多,雖然有幾種接近4G的價位,但是針對一千元以下的還是很少。所以作為用戶,還希望有進一步更便宜的終端,而且目前總體上這些終端的穩(wěn)定性和待機時長還不能完全滿足大家的期望值,未來中低端的終端需求更大,需要加大開發(fā)力度。這里就涉及到了芯片,芯片本身換代是很快的,而我們現(xiàn)在面臨的難題,芯片代工和裝備的基礎(chǔ)缺失,凸顯了外部生態(tài)對我們國家5G創(chuàng)新的制約,整個5G的技術(shù)成熟性以及能耗的解決涉及到我國工業(yè)基礎(chǔ)的補強和再造。
  關(guān)于行業(yè)終端,基于5G CPE的方式很難真正意義上發(fā)揮5G應(yīng)用效果,需要有更多更豐富的行業(yè)模組和芯片,并且以中間件的方式來適應(yīng)多場景的需要,這方面需要跟行業(yè)更緊密的合作。5G本身的行業(yè)應(yīng)用個性化很明顯,需要跟垂直行業(yè)跨界合作,但是目前這種合作的商業(yè)模式還不清晰。而從運營商和通信行業(yè)來講,我們所想到的應(yīng)用不一定是垂直行業(yè)的剛需。
  5G產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新需要政策來支持,政策法規(guī)是不可替代的。整個5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時間很長,耗電比較高,希望能得到優(yōu)惠電價。另外,用戶希望降低流量資費,運營商本身也面臨很大的壓力,期待新基建政策能幫助解困。通信基站選址比較難,需要城市規(guī)劃來配合。另外,大量垂直行業(yè)應(yīng)用也超出了現(xiàn)有法規(guī)的范圍,涉及到產(chǎn)業(yè)安全,人身安全,而且會用到人工智能和深度數(shù)據(jù)挖掘,這里面又涉及到企業(yè)商業(yè)秘密和個人信息安全問題,需要有法可依。
  移動通信是在網(wǎng)絡(luò)能力具備之后才催生出新業(yè)態(tài)。2G、3G、4G等前幾代移動通信所比較突出的一些業(yè)態(tài),都是商用一段時間后出現(xiàn)的,有些是一年,有些甚至是幾年以后,像微信是在中國3G商用4年以后才出來的。所以,我們有理由相信,5G的很多新業(yè)態(tài)將會在幾年以后出現(xiàn),應(yīng)該是現(xiàn)在我們還想象不到的業(yè)態(tài)?傊,5G在垂直行業(yè)的應(yīng)用還將會激發(fā)出更多更大規(guī)模的新業(yè)態(tài)。
  最后,5G商用一周年取得了預(yù)期的成績,交出了全球矚目的年檢答卷。我國5G發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和前幾代相比更為嚴峻,尤其是在國際形勢不確定性加劇的環(huán)境下,5G仍然需要長期的負重前行。運營商對5G的投資回報壓力很大,需要適度超前穩(wěn)步推進5G網(wǎng)絡(luò)的部署,培育生態(tài),形成"以建促用"的良性模式,同時,5G商用貢獻遠遠超出了通信行業(yè)本身。從國家長遠利益看,5G作為數(shù)字經(jīng)濟新引擎責(zé)無旁貸。新基建加快5G網(wǎng)絡(luò)的部署并開拓更大的應(yīng)用空間,5G發(fā)展前景廣闊,但需要持續(xù)創(chuàng)新去實現(xiàn)。
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