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過(guò)去五年，5G迅速發(fā)展并成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新動(dòng)力。從全球范圍來(lái)看，當(dāng)前已經(jīng)部署了超過(guò)260個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)以及超過(guò)400萬(wàn)個(gè)5G基站。截至2023年底，5G用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到15億，5G對(duì)全球經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)同比增長(zhǎng)50%，5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目和專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)量同比增加三倍。
但萬(wàn)物聯(lián)接需求無(wú)止境，通信技術(shù)演進(jìn)也永無(wú)止境。2024年我們迎來(lái)了5G-A（5G-Advanced或5.5G）元年。作為5G向6G過(guò)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(huì)帶來(lái)哪些新體驗(yàn)？近日517世界電信日和數(shù)字中國(guó)建設(shè)峰會(huì)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(méi)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(qǐng)教了華為無(wú)線5G產(chǎn)品線副總裁方坤鵬，他表示，大上行將迎來(lái)爆發(fā)！5G-A同樣需要大上行。
這次向內(nèi)行人請(qǐng)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(chǎng)景是由大上行驅(qū)動(dòng)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(jí)？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(dòng)：上行傳輸是基礎(chǔ)必備能力，不可或缺
你平時(shí)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(dòng)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(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，下行是從網(wǎng)絡(luò)上獲取信息到你手機(jī)的過(guò)程。比如你刷微博看朋友動(dòng)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(guò)來(lái)，就是你用手機(jī)向外發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)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(yǔ)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(guò)程中，上行鏈路還需要實(shí)時(shí)反饋確認(rèn)信號(hào)（ACK）和非確認(rèn)信號(hào)（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(hào)，確認(rèn)用戶設(shè)備已成功接收數(shù)據(jù)，它才會(huì)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(shí)下行鏈路需要實(shí)時(shí)反饋確認(rèn)信號(hào)（ACK）和非確認(rèn)信號(hào)（NACK）。
可以看出，無(wú)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(dòng)：大上行在六大業(yè)務(wù)場(chǎng)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(shí)使用的業(yè)務(wù)，上行和下行哪個(gè)居多？
從整體業(yè)務(wù)格局來(lái)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(lái)看一組數(shù)據(jù)：從2022年中國(guó)某省份運(yùn)營(yíng)商5G流量增長(zhǎng)趨勢(shì)圖分析，上行流量增長(zhǎng)同比高于總流量增長(zhǎng)23%。如果再去對(duì)比最新的數(shù)據(jù)，相信這一趨勢(shì)會(huì)更加明顯。
大家難免好奇，上述趨勢(shì)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(guò)與方坤鵬交流，結(jié)合筆者這些年來(lái)四處探訪不同的無(wú)線創(chuàng)新場(chǎng)景，我們可以從聯(lián)人、聯(lián)物、聯(lián)車(chē)、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(jí)給大家剖析。
場(chǎng)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(chǎng)景下的落地應(yīng)用越來(lái)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(shí)代。直播對(duì)上行網(wǎng)絡(luò)的容量均提出較高要求。咱們不妨來(lái)算筆賬，如果在演唱會(huì)、熱門(mén)景點(diǎn)場(chǎng)景下，10人同時(shí)進(jìn)行1080p視頻直播，則需要100Mbps容量。何況這樣的場(chǎng)景，直播的人數(shù)非常多，同時(shí)在使用網(wǎng)絡(luò)的用戶也非常多。所以，這類(lèi)場(chǎng)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(yíng)商針對(duì)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(jiǎng)，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(duì)網(wǎng)絡(luò)的上行需求還會(huì)持續(xù)提升。
場(chǎng)景二：聯(lián)物，視聯(lián)場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)上行容量提出明確需求
聯(lián)物走向全場(chǎng)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(mén)。
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(jià)值聯(lián)接，今年RedCap模組價(jià)格將下探到百元以?xún)?nèi)，加速行業(yè)數(shù)智化升級(jí)。
我們以高清監(jiān)控和遠(yuǎn)程操控視頻回傳場(chǎng)景為例，視頻采集屬于典型的上行業(yè)務(wù)場(chǎng)景，對(duì)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(gè)監(jiān)控點(diǎn)位，每點(diǎn)位 2～3個(gè)監(jiān)控設(shè)備為例，單小區(qū)約有100個(gè)監(jiān)控設(shè)備。我們假設(shè)無(wú)線率為20%，這也就意味著每個(gè)小區(qū)約有20個(gè)無(wú)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(chǎng)景三：聯(lián)車(chē)，每月維測(cè)日志上傳量14.62GB
為了提升交通效率和出行安全，車(chē)路協(xié)同成為大勢(shì)所趨。要想實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同，汽車(chē)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(kù)分析，2023年中國(guó)智能電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量達(dá)到613.7萬(wàn)輛，并預(yù)計(jì)到2025年將超過(guò)1220萬(wàn)輛。
在整車(chē)商用場(chǎng)景下，一個(gè)月內(nèi)的維測(cè)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(pán)域控制器）日志上傳300MB，VDC（車(chē)輛域控制器）日志上傳300MB，T-Box（車(chē)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(jiàn)數(shù)據(jù)量之龐大。
場(chǎng)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(shí)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(dòng)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(jué)等場(chǎng)景，對(duì)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(lái)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(guò)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(jí)增長(zhǎng)。
場(chǎng)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(wàn)用戶，目前家庭視訊的應(yīng)用越來(lái)越頻繁，需要高體驗(yàn)的上行網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，隨著人口老齡化加劇，家庭老人視頻看護(hù)逐漸增多，對(duì)上行網(wǎng)絡(luò)的訴求會(huì)進(jìn)一步加劇。
場(chǎng)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(dòng)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(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)3萬(wàn)億-5萬(wàn)億元的綜合價(jià)值。低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展對(duì)上行網(wǎng)絡(luò)提出更高要求。其中，在通航場(chǎng)景中，視頻回傳業(yè)務(wù)上行邊緣速率需求為25Mbps；在安防場(chǎng)景中，速率要求為25Mbps；在巡檢場(chǎng)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(lái)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(dòng)：數(shù)據(jù)上云需要大上行
近日，第七屆數(shù)字中國(guó)建設(shè)峰會(huì)在福州召開(kāi)，運(yùn)營(yíng)商積極參會(huì)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(gè)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(yíng)商接下來(lái)實(shí)現(xiàn)新增長(zhǎng)的關(guān)鍵。
而除了上述六大場(chǎng)景，在當(dāng)下AI與云時(shí)代，面向行業(yè)新場(chǎng)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(duì)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(guò)對(duì)文本、音頻和視覺(jué)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(duì)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(duì)于各行各業(yè)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)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(lái)支撐。
另一方面，運(yùn)營(yíng)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(guò)20個(gè)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展了公有云業(yè)務(wù)。與其他公有云提供商相比，運(yùn)營(yíng)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(shì)。隨著越來(lái)越多的用戶數(shù)據(jù)遷移到云端，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上行能力的需求也隨之增加。
我們注意到運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)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(lài)移動(dòng)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(chǎng)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(shì)。為了支撐上述需求，運(yùn)營(yíng)商需要對(duì)5G現(xiàn)網(wǎng)做哪些軟硬件改造，來(lái)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(wèn)題，確保網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效支持手機(jī)信號(hào)的上行傳輸，盡管其功率受限于人體安全標(biāo)準(zhǔn)而相對(duì)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(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)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(dòng)的8:2或電聯(lián)的7:3）主要偏向下行資源分配，但通過(guò)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(yíng)商面向消費(fèi)者市場(chǎng)，開(kāi)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(shí)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(dòng)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(guò)特定場(chǎng)景下的頻段協(xié)同方案，如超級(jí)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(shí)間，提升響應(yīng)速度。
05、推動(dòng)大上行，未來(lái)面臨哪些挑戰(zhàn)？
萬(wàn)丈高樓平地起?？梢灶A(yù)見(jiàn)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(shì)所趨。筆者好奇的是，未來(lái)一兩年，行業(yè)將面臨怎樣的挑戰(zhàn)？又該如何去應(yīng)對(duì)？
在方坤鵬看來(lái)，當(dāng)前面臨的核心挑戰(zhàn)在于，推動(dòng)上行驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展，確保這些業(yè)務(wù)成長(zhǎng)，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(dòng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，運(yùn)營(yíng)商將不再著眼于上行流量帶來(lái)的收入，而是通過(guò)挖掘更多的商業(yè)機(jī)會(huì)，帶動(dòng)其在云業(yè)務(wù)、存儲(chǔ)空間等領(lǐng)域的營(yíng)收，激活其他領(lǐng)域的增長(zhǎng)?！澳愕奈鞴?，有可能長(zhǎng)在蘋(píng)果樹(shù)上?！狈嚼i這一比喻讓筆者印象深刻。
同時(shí)，在成本與技術(shù)投入方面，各方企業(yè)正積極降低門(mén)檻，以近乎成本價(jià)提供端到端支持，減少運(yùn)營(yíng)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(lì)。
筆者觀察：5G-A大上行黃金時(shí)代將至
現(xiàn)代管理學(xué)巨匠彼得·德魯克曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“預(yù)測(cè)未來(lái)最好的方法是去創(chuàng)造未來(lái)。”這句話告訴我們，應(yīng)該超越當(dāng)下的局限，預(yù)見(jiàn)未來(lái)的變遷，并努力成為未來(lái)圖景的踐行者。
華為就是這樣的角色。本次對(duì)話方坤鵬，猶如淘沙見(jiàn)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(shí)，卻鮮有人察覺(jué)，大上行業(yè)務(wù)正如一顆新星，正在冉冉升起。
在筆者看來(lái)，大上行技術(shù)的崛起絕非偶然，而是市場(chǎng)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(dòng)運(yùn)營(yíng)商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的加速器。
更重要的是，這將促使運(yùn)營(yíng)商跳出傳統(tǒng)流量經(jīng)營(yíng)的框架，探索新型增值服務(wù)模式，為收入多元化開(kāi)辟道路，也為面向6G的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署蓄力。
對(duì)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(lái)業(yè)務(wù)的演進(jìn)。這種能力的提升，對(duì)于滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸需求至關(guān)重要，尤其是在運(yùn)營(yíng)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(shí)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(chǎng)景，構(gòu)建起更加高效的通信生態(tài)，開(kāi)啟數(shù)字時(shí)代通信新篇章。
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