“全球5G产业发展迅速,两年内建设了170多张网络,并发展近5亿用户。随着5G商用部署进入新阶段,用户将需要更加连续的体验,行业数字化也对5G能力提出新的要求。下一阶段的目标是建设一张无处不在的千兆体验网络,从热点覆盖到全场景覆盖、从一人千兆到人人千兆、从先行行业场景到全行业数字化,构建一个5Gigaverse社会。”

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华为无线网络产品线总裁杨超斌在2021全球移动宽带论坛(MBBF2021)上的一段讲话,让“5Gigaverse社会”意外破圈,成为业内外热议的对象。这个由5G、千兆(Giga)、宇宙(Universe)三个词构成的新词汇,代表了“无处不在的千兆5G体验”,被广泛解读为通向“元宇宙(Metaverse)”的联接基础设施。

从以上表述看,5Gigaverse至少显露了华为三个层面的思考——5G网络如何覆盖更多用户?5G联接如何赋能更多行业场景?以及5G全场景体验如何变得更好?为此华为在MBBF2021期间发布了系列创新产品及方案,其中SingleBAND智能多频融合解决方案,从5G频谱这个最“元始”的层面提出核心理念和创新方向,为5G下一阶段在更多场景提供极致网络性能和用户体验探明了路径。

审题:多频5G网络如何高效支撑5G多样化业务需求?

业务需求永远是技术创新的源动力。随着5G商用部署进入新阶段,5G多样化业务对5G网络提出了千差万别的能力要求。

5GtoC层面,超高清视频直播、XR、云游戏等业务的兴起,需要一张能够随时随地接入并且具备一定上下行带宽能力的连续覆盖网络提供保障。比如今天的热门景区或赛事现场通常伴随着移动而高密的“网红直播”业务,上下行流量发生翻转,传统有限热点覆盖和下行宽上行窄的部署模式难以满足需求。

5GtoB层面,不同行业场景业务对上下行带宽、时延、连接数等5G网络能力的要求差异性非常大,需要一张能够灵活组合各种能力的高质量网络提供支撑。比如在工厂或园区场景,机器人生产制造、VR/AR远程协作等要求更高的上下行带宽及更低的时延、更高的可靠性,办公、物联管理则需要更大的容量和更大的连接数。

为了满足各式需求,随着5G的发展,越来越多的频段被用于5G网络,包括3.5G、2.6G等TDD频段,以及2.1G、1.8G、700M等FDD频段,使得TDD+FDD组合的多频5G网络成为新趋势,主流运营商的5G网络几乎都采用了多频段部署。

然而,TDD和FDD各有优劣——TDD频率高下行带宽大,但上行和时延性能有所不足;FDD频段覆盖好,上下行对称,上行和时延性能好,但下行容量与TDD存在较大差距。因此如何让多种频段协同工作优势互补,从而实现频谱利用率最大化、网络容量最大化、网络性能最优化,成为5G创新的必然方向。

破题:SingleBAND使能多频多层网走向多频单层融合网

基于在多频领域的持续创新和长期引领,以及在服务运营商及行业客户过程中积累的实践经验,华为无线洞察到,从3G、4G到5G,无线网络的迭代升级过程某种程度上就是不断提升频谱效率的过程。5G时代多频多制式共存,需要在单一频谱效率提升的基础上实现多频效率提升,进而实现整网性能跃进。

为此,华为在MBBF2021期间发布了SingleBAND智能多频融合解决方案,率先提出5G时代多频融合一张网理念,即通过高效统筹多频网络的各项资源(频谱、波束、信道等),实现多频段之间融合互助,充分发挥各个频段的特点和长处,在有限的频谱资源条件下获得最佳的整网性能,最大化频谱价值。。

多频融合互助的理念在现实应用中其实早有“简单”落地。比如针对室内场馆的体育赛事、音乐会等新媒体直播场景,由于TDD网络上行受限——尤其是在室内边缘区域,有时会导致下行吞吐率也受到影响,华为联合运营商在实践中通过引入FDD补充TDD上行能力,不仅满足了现场视频回传及网红直播对上行带宽的需求,还可以继续释放TDD大带宽的下行能力,提升整网性能及体验。

解题:全频灵活解耦+多波束立体协同调度+智能化

“多频融合互助,按需组合使用”说易行难,到底该如何应用在更多场景,实现规模化落地呢?华为SingleBAND智能多频融合解决方案对此给出了两大创新技术支撑,以及一个智能化使能方向。

创新技术一:全频段灵活解耦,助力泛在千兆体验

上下行解耦是5G时代多频领域最具突破性的技术,利用Sub-3G现有频谱承载5G NR上行业务,大幅改善TDD上下行覆盖,提升小区边缘速率。基于上下行解耦的超级上行技术,通过C-band与Sub-3G频段的上行时频域资源复用,进一步提高用户上行体验,室内深层体验提升可达5~6倍。在100MHz的补充上行的载波带宽下,单用户上行速率可高达1.1Gbps。有效满足多机位高清4K现场直播,以及行业数字化中机器视觉等大上行业务诉求。全频段灵活解耦,可以在多个Sub-3G上行频段中,针对用户智能选取最优的上行频段组合,再获得30%平均用户体验增益。

创新技术二:全频段多波束立体协同调度,提升整网容量

多天线是5G最关键的技术,使用5G多天线波束赋形可以实现网络覆盖加强和容量提升。过去,基于5G多天线波束赋形技术,业界已经在单频段内实现多用户配对(MU-MIMO),在此基础上华为无线洞察到,多频领域最新的创新方向是全频段多波束立体协同调度,即在多个频段间进行高效统筹,综合考虑整网的波束级负载、干扰、频谱效率、终端能力等因素,把可以形成配对的用户分配在相同的频段上,无法配对的高负载用户或者低质量高干扰用户进行分流,优化用户分布和配对,提升整网容量,达到整网最佳效率

引入智能化能力,助推多频技术进一步升级

基于在无线自动驾驶网络领域的创新实践华为还提出,通过在站点及网络侧引入智能化能力,可以逐步做到话务预测,空口不同频段的信号预测、频谱效率预测、波束位置预测等,智能加持使得多频解决方案更优更快更准,在现有的频谱和硬件条件下将多频网络的用户平均体验可提升20%。

综上,在5G时代多频段多制式复杂网络与千行百业千差万别业务需求之间,华为无线用SingleBAND搭建了一座“化繁为简、智简融合”的桥梁。这不仅将帮助运营商充分利用宝贵的频谱资源,最大化频谱价值,实现整网性能最优,也将从最“元始”的层面为5Gigaverse夯实联接基础设施,以极致的网络性能和用户体验加速5Gigaverse社会到来!

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