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過去五年，5G迅速發(fā)展并成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新動力。從全球范圍來看，當(dāng)前已經(jīng)部署了超過260個5G網(wǎng)絡(luò)以及超過400萬個5G基站。截至2023年底，5G用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到15億，5G對全球經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)同比增長50%，5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目和專用網(wǎng)絡(luò)數(shù)量同比增加三倍。
但萬物聯(lián)接需求無止境，通信技術(shù)演進(jìn)也永無止境。2024年我們迎來了5G-A（5G-Advanced或5.5G）元年。作為5G向6G過渡的關(guān)鍵技術(shù)，5G-A在網(wǎng)絡(luò)能力更上一層樓，比如在速率方面5G-A的下行和上行速率分別達(dá)到10Gbps和1Gbps，數(shù)據(jù)傳輸能力得到巨大飛躍。
5G-A技術(shù)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，會帶來哪些新體驗(yàn)？近日517世界電信日和數(shù)字中國建設(shè)峰會剛剛結(jié)束，筆者走訪了福州、深圳、成都、上海、杭州多地，體驗(yàn)了裸眼3D、8K視頻、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)XR、低空通信等創(chuàng)新業(yè)務(wù)。不知道大家發(fā)現(xiàn)了沒有，上述業(yè)務(wù)大都是由5G-A下行能力支撐，那5G-A是否需要大上行能力呢？
近日，筆者請教了華為無線5G產(chǎn)品線副總裁方坤鵬，他表示，大上行將迎來爆發(fā)！5G-A同樣需要大上行。
這次向內(nèi)行人請教收益頗大，引起我的思考：我們?nèi)粘Ｉ钪校心男I(yè)務(wù)場景是由大上行驅(qū)動的？如果想在現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下提升上行傳輸能力，該如何升級？如果要加速上行通信領(lǐng)域的布局，可能面臨怎樣的挑戰(zhàn)？
01、通信驅(qū)動：上行傳輸是基礎(chǔ)必備能力，不可或缺
你平時都用手機(jī)干什么？像追綜藝、刷抖音、分享視頻、線上直播等都屬于高頻應(yīng)用。這些業(yè)務(wù)在移動通信的世界里，被分為網(wǎng)絡(luò)上行業(yè)務(wù)和下行業(yè)務(wù)。
簡單來說，下行是從網(wǎng)絡(luò)上獲取信息到你手機(jī)的過程。比如你刷微博看朋友動態(tài)、在優(yōu)酷上看電影，或者在應(yīng)用商店下載新游戲。這些數(shù)據(jù)從各大網(wǎng)站、APP的服務(wù)器，流向你的手機(jī)。上行則是反過來，就是你用手機(jī)向外發(fā)送數(shù)據(jù)的過程，比如你拍攝一段美食制作視頻上傳到抖音，或者在微信發(fā)送語音消息，或者是進(jìn)行直播，你的手機(jī)把這些內(nèi)容傳到網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器。
在下行業(yè)務(wù)中，為了建立通信，上行鏈路首先需要同步。在通信過程中，上行鏈路還需要實(shí)時反饋確認(rèn)信號（ACK）和非確認(rèn)信號（NACK），以告知基站數(shù)據(jù)是否成功接收。只有當(dāng)基站接收到ACK信號，確認(rèn)用戶設(shè)備已成功接收數(shù)據(jù)，它才會繼續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。而在上行業(yè)務(wù)中，在通信前下行鏈路需要建立同步，在通信時下行鏈路需要實(shí)時反饋確認(rèn)信號（ACK）和非確認(rèn)信號（NACK）。
可以看出，無論是下行還是上行業(yè)務(wù)，上行和下行鏈路的暢通都是必要的。
02、業(yè)務(wù)驅(qū)動：大上行在六大業(yè)務(wù)場景嶄露頭角
明白了上下行業(yè)務(wù)的原理，大家不妨想一下，你平時使用的業(yè)務(wù)，上行和下行哪個居多？
從整體業(yè)務(wù)格局來看，當(dāng)前主要以下行業(yè)務(wù)為主導(dǎo)。但值得關(guān)注的是，上行業(yè)務(wù)正在迅猛發(fā)展。
我們來看一組數(shù)據(jù)：從2022年中國某省份運(yùn)營商5G流量增長趨勢圖分析，上行流量增長同比高于總流量增長23%。如果再去對比最新的數(shù)據(jù)，相信這一趨勢會更加明顯。
大家難免好奇，上述趨勢的背后，體現(xiàn)出哪些網(wǎng)絡(luò)在上行需求方面的變化？通過與方坤鵬交流，結(jié)合筆者這些年來四處探訪不同的無線創(chuàng)新場景，我們可以從聯(lián)人、聯(lián)物、聯(lián)車、聯(lián)行業(yè)、聯(lián)家庭、低空通感等多元化業(yè)務(wù)的不斷升級給大家剖析。
場景一：聯(lián)人，人聯(lián)走向沉浸交互式體驗(yàn)，煥新高品質(zhì)生活
隨著網(wǎng)絡(luò)速率的數(shù)倍提升，人聯(lián)場景下的落地應(yīng)用越來越豐富，體驗(yàn)日益沉浸式。
以視頻直播為例，隨著山東淄博燒烤、“爾濱”旅游等事件興起，我們跨入了人人皆看直播，人人皆可直播的時代。直播對上行網(wǎng)絡(luò)的容量均提出較高要求。咱們不妨來算筆賬，如果在演唱會、熱門景點(diǎn)場景下，10人同時進(jìn)行1080p視頻直播，則需要100Mbps容量。何況這樣的場景，直播的人數(shù)非常多，同時在使用網(wǎng)絡(luò)的用戶也非常多。所以，這類場景非常需要5G-A網(wǎng)絡(luò)的大上行能力。
那么用戶直播怎么才能使用上更好的大上行網(wǎng)絡(luò)呢？我們看到先行運(yùn)營商針對直播給出了創(chuàng)新探索。例如廣東聯(lián)通發(fā)布直播大上行套餐，為直播業(yè)務(wù)提供了優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，并因此獲得了GLOMO大獎，獲得業(yè)界認(rèn)可。
此外，還有5G新通話、5G云手機(jī)、裸眼3D、XR業(yè)務(wù)即將跨越體驗(yàn)和生態(tài)的拐點(diǎn)，主流AR、VR設(shè)備將支持8K體驗(yàn)，業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的上行需求還會持續(xù)提升。
場景二：聯(lián)物，視聯(lián)場景對網(wǎng)絡(luò)上行容量提出明確需求
聯(lián)物走向全場景應(yīng)聯(lián)盡聯(lián)，打造數(shù)字化底座，RedCap和Passive-IoT兩大技術(shù)很熱門。
其中，5G RedCap走向規(guī)模商用，在電力、工業(yè)、視頻監(jiān)控和穿戴設(shè)備行業(yè)打造高價值聯(lián)接，今年RedCap模組價格將下探到百元以內(nèi)，加速行業(yè)數(shù)智化升級。
我們以高清監(jiān)控和遠(yuǎn)程操控視頻回傳場景為例，視頻采集屬于典型的上行業(yè)務(wù)場景，對網(wǎng)絡(luò)上行體驗(yàn)和容量提出較大挑戰(zhàn)。以基站站間距300—500米，30米一個監(jiān)控點(diǎn)位，每點(diǎn)位 2～3個監(jiān)控設(shè)備為例，單小區(qū)約有100個監(jiān)控設(shè)備。我們假設(shè)無線率為20%，這也就意味著每個小區(qū)約有20個無線監(jiān)控設(shè)備，則視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)需求潛在峰值容量需求大于100Mbps。
場景三：聯(lián)車，每月維測日志上傳量14.62GB
為了提升交通效率和出行安全，車路協(xié)同成為大勢所趨。要想實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同，汽車需要部署高效的視聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以支持大量數(shù)據(jù)上傳。根據(jù)億歐智庫分析，2023年中國智能電動汽車的銷量達(dá)到613.7萬輛，并預(yù)計(jì)到2025年將超過1220萬輛。
在整車商用場景下，一個月內(nèi)的維測日志上傳量大約為14.62GB，其中包括MDC DDI（任務(wù)數(shù)據(jù)中心記錄下駕駛行為）事件上傳12.5GB，CDC（底盤域控制器）日志上傳300MB，VDC（車輛域控制器）日志上傳300MB，T-Box（車載遠(yuǎn)程信息處理盒）日志上傳300MB，以及MDC Roadcode（MDC道路編碼）數(shù)據(jù)上傳1.22GB，可見數(shù)據(jù)量之龐大。
場景四：聯(lián)行業(yè)，大上行能力成為行業(yè)數(shù)字化剛需
基于5G-A低時延、高速率和可靠性，為行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大動力。在鋼鐵、礦山、港口、制造等領(lǐng)域，視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和機(jī)器視覺等場景，對上行傳輸能力提出嚴(yán)格要求。
目前，業(yè)界視頻清晰度普遍在720P至1080P之間，預(yù)計(jì)未來將發(fā)展至2K、4K甚至8K。因此，預(yù)計(jì)單點(diǎn)上行速率將從當(dāng)前的3Mbps增加至20Mbps，甚至超過60Mbps。此外，由于視頻回傳通常涉及多點(diǎn)并發(fā)，整體小區(qū)的上行容量需求將呈指數(shù)級增長。
場景五：聯(lián)家，家庭視訊作為聯(lián)家的重要業(yè)務(wù)，需要高體驗(yàn)的上行網(wǎng)絡(luò)
5G FWA走向高品質(zhì)家寬，激發(fā)智慧生活新紅利。2026年全球5G FWA連接數(shù)將達(dá)到7000萬用戶，目前家庭視訊的應(yīng)用越來越頻繁，需要高體驗(yàn)的上行網(wǎng)絡(luò)。同時，隨著人口老齡化加劇，家庭老人視頻看護(hù)逐漸增多，對上行網(wǎng)絡(luò)的訴求會進(jìn)一步加劇。
場景六：低空通信作為新興業(yè)務(wù)，需要高速的上行網(wǎng)絡(luò)
在5G-A技術(shù)的推動下，低空經(jīng)濟(jì)被明確定位為新質(zhì)生產(chǎn)力。預(yù)計(jì)到十四五末，低空經(jīng)濟(jì)將為國民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)3萬億-5萬億元的綜合價值。低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展對上行網(wǎng)絡(luò)提出更高要求。其中，在通航場景中，視頻回傳業(yè)務(wù)上行邊緣速率需求為25Mbps；在安防場景中，速率要求為25Mbps；在巡檢場景中，視頻回傳的上行邊緣速率需求為45Mbps。這些要求，靠現(xiàn)在5G網(wǎng)絡(luò)的能力實(shí)現(xiàn)起來還是不夠可靠，需要5G-A網(wǎng)絡(luò)的大上行能力。
03、AI與云驅(qū)動：數(shù)據(jù)上云需要大上行
近日，第七屆數(shù)字中國建設(shè)峰會在福州召開，運(yùn)營商積極參會并展示了在云計(jì)算與AI大模型領(lǐng)域的成果和布局?？梢钥闯?，提升通智算體系能力，全面改造個人、家庭、政企各項(xiàng)業(yè)務(wù)，釋放數(shù)字要素潛能，是運(yùn)營商接下來實(shí)現(xiàn)新增長的關(guān)鍵。
而除了上述六大場景，在當(dāng)下AI與云時代，面向行業(yè)新場景，大上行網(wǎng)絡(luò)能力還將與智算云能力產(chǎn)生更劇烈的化學(xué)反應(yīng)。一方面，AI+大模型的興起，使得遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)上傳到算力端，對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生巨大的上行訴求。
眾所周知，5月14日，OpenAI發(fā)布了其最新的旗艦?zāi)Ｐ虶PT-4o， GPT-4o通過對文本、音頻和視覺三種模態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一的混合訓(xùn)練，展現(xiàn)了前所未有的泛化能力。GPT-4o的出現(xiàn)，不僅意味著技術(shù)的飛躍發(fā)展，也對企業(yè)在大模型應(yīng)用模式上的關(guān)注提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
隨著AI技術(shù)的快速進(jìn)步，大模型的泛化能力正在加速提升，這對于各行各業(yè)來說都是一個重要的發(fā)展方向。大模型的訓(xùn)練，需要海量的遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)輸入，這就需要上行網(wǎng)絡(luò)來支撐。
另一方面，運(yùn)營商公有云業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上云，也需要大上行網(wǎng)絡(luò)能力作為支撐。目前，全球已有超過20個運(yùn)營商開展了公有云業(yè)務(wù)。與其他公有云提供商相比，運(yùn)營商的公有云業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。隨著越來越多的用戶數(shù)據(jù)遷移到云端，對網(wǎng)絡(luò)上行能力的需求也隨之增加。
我們注意到運(yùn)營商已經(jīng)開始規(guī)模發(fā)展云電腦、云手機(jī)、云游戲用戶，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)上行需求。尤其是云手機(jī)業(yè)務(wù)，非常依賴移動網(wǎng)絡(luò)，如果能夠運(yùn)行在實(shí)現(xiàn)大上行的5G-A網(wǎng)絡(luò)上，將能給用戶更好的使用體驗(yàn)，從而得到快速的發(fā)展。
04、現(xiàn)網(wǎng)如何提升上行能力？三大切入點(diǎn)
綜合上述應(yīng)用場景的需求分析，我們發(fā)現(xiàn)，上行通信的需求確實(shí)展現(xiàn)出強(qiáng)勁且高度活躍的態(tài)勢。為了支撐上述需求，運(yùn)營商需要對5G現(xiàn)網(wǎng)做哪些軟硬件改造，來提升上行能力？方坤鵬從以下三方面給予詳細(xì)解讀。
首先，覆蓋提升。上行通信的發(fā)展關(guān)鍵要素在于解決覆蓋問題，確保網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效支持手機(jī)信號的上行傳輸，盡管其功率受限于人體安全標(biāo)準(zhǔn)而相對較低。為滿足此需求，網(wǎng)絡(luò)骨干必須強(qiáng)大，且需根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置足夠的帶寬。
其次，頻譜擴(kuò)展。在當(dāng)前公共網(wǎng)絡(luò)中，下行資源通常較上行更為充裕，但鑒于上行業(yè)務(wù)的快速增長，運(yùn)營商正逐步重視上下行帶寬的平衡發(fā)展。為此，初期采用的TDD制式（如移動的8:2或電聯(lián)的7:3）主要偏向下行資源分配，但通過利用FDD制式頻段（如電聯(lián)的1.8/2.1GHz上下行均達(dá)95兆帶寬）和4G頻譜重耕，可大幅提升上行能力。
最后，技術(shù)創(chuàng)新。5G-A技術(shù)引入了3CC多載波聚合，亦能增強(qiáng)上行性能。目前，上海、杭州等先行運(yùn)營商面向消費(fèi)者市場，開啟大規(guī)模熱點(diǎn)覆蓋，有望形成大面積的大上行覆蓋。還有時頻折疊技術(shù)創(chuàng)新，雖受制于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)自干擾系統(tǒng)限制，難以動態(tài)調(diào)整上下行配置，不失為上行能力拓展的前沿探索。但此前業(yè)界已提出過特定場景下的頻段協(xié)同方案，如超級上行技術(shù)利用3.5GHz與2.1GHz的配合，優(yōu)化ACK回傳，減少等待時間，提升響應(yīng)速度。
05、推動大上行，未來面臨哪些挑戰(zhàn)？
萬丈高樓平地起。可以預(yù)見的是，加速推進(jìn)上行通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和戰(zhàn)略布局，已成為大勢所趨。筆者好奇的是，未來一兩年，行業(yè)將面臨怎樣的挑戰(zhàn)？又該如何去應(yīng)對？
在方坤鵬看來，當(dāng)前面臨的核心挑戰(zhàn)在于，推動上行驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展，確保這些業(yè)務(wù)成長，如提升農(nóng)業(yè)監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用，能顯著增加產(chǎn)值，推動經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，運(yùn)營商將不再著眼于上行流量帶來的收入，而是通過挖掘更多的商業(yè)機(jī)會，帶動其在云業(yè)務(wù)、存儲空間等領(lǐng)域的營收，激活其他領(lǐng)域的增長?！澳愕奈鞴?，有可能長在蘋果樹上?！狈嚼i這一比喻讓筆者印象深刻。
同時，在成本與技術(shù)投入方面，各方企業(yè)正積極降低門檻，以近乎成本價提供端到端支持，減少運(yùn)營商負(fù)擔(dān)，促進(jìn)5G/5G-A網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)共贏，值得鼓勵。
筆者觀察：5G-A大上行黃金時代將至
現(xiàn)代管理學(xué)巨匠彼得·德魯克曾經(jīng)說過：“預(yù)測未來最好的方法是去創(chuàng)造未來?！边@句話告訴我們，應(yīng)該超越當(dāng)下的局限，預(yù)見未來的變遷，并努力成為未來圖景的踐行者。
華為就是這樣的角色。本次對話方坤鵬，猶如淘沙見金，讓筆者印象深刻。當(dāng)行業(yè)皆醉心于熾熱的下行業(yè)務(wù)之時，卻鮮有人察覺，大上行業(yè)務(wù)正如一顆新星，正在冉冉升起。
在筆者看來，大上行技術(shù)的崛起絕非偶然，而是市場需求與技術(shù)迭代交匯的必然產(chǎn)物。它不僅僅是提升用戶體驗(yàn)的利器，也是驅(qū)動運(yùn)營商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的加速器。
更重要的是，這將促使運(yùn)營商跳出傳統(tǒng)流量經(jīng)營的框架，探索新型增值服務(wù)模式，為收入多元化開辟道路，也為面向6G的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署蓄力。
對此，5G-A網(wǎng)絡(luò)以其強(qiáng)大的上行能力，不僅能夠支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求，還能夠適應(yīng)未來業(yè)務(wù)的演進(jìn)。這種能力的提升，對于滿足日益增長的數(shù)據(jù)傳輸需求至關(guān)重要，尤其是在運(yùn)營商重視的公有云業(yè)務(wù)的快速擴(kuò)張中。
2024年～2025年，大上行技術(shù)的黃金時代將至。筆者期待，業(yè)界伙伴持續(xù)深耕5G-A大上行的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用場景，構(gòu)建起更加高效的通信生態(tài)，開啟數(shù)字時代通信新篇章。
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