5G：期待中發(fā)展 質(zhì)疑中生長(zhǎng)

（中興通訊股份有限公司，廣東 深圳 518057）

(ZTE Corporation, Shenzhen 518057, China)

2019年，全球超過50家運(yùn)營(yíng)商宣稱5G正式商用，新部署Sub-6G頻段的5G基站累計(jì)超過20萬個(gè)；但規(guī)模建設(shè)的僅有中國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)以及歐洲、中東地區(qū)的少數(shù)國(guó)家，5G仍處于建設(shè)的第一階段。2020年，預(yù)計(jì)中國(guó)將建設(shè)超過50萬個(gè)5G基站，這將進(jìn)一步加速全球5G的部署；然而，5G仍然存在諸多的挑戰(zhàn)，例如基站密度、設(shè)備功耗等存在問題，可盈利的商業(yè)模式尚未形成，運(yùn)營(yíng)商和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)回報(bào)與成本投入仍然不清晰，各種5G垂直應(yīng)用還需要傳統(tǒng)行業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)等整個(gè)生態(tài)圈的相互合作、協(xié)同創(chuàng)新。

一如10年前全球4G伊始：期待中發(fā)展，質(zhì)疑中成長(zhǎng)；但技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐的結(jié)合促進(jìn)了4G的商用部署，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)改變了社會(huì)。

1 技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)5G規(guī)模商用

1.1 芯片技術(shù)

相對(duì)于4G，雖然5G的每比特功耗已有數(shù)量級(jí)的降低，但為了實(shí)現(xiàn)數(shù)十倍于4G的速率、遠(yuǎn)大于4G的帶寬和功率，5G設(shè)備功耗仍是一個(gè)重要議題。產(chǎn)品的性能、集成度和功耗等核心指標(biāo)由芯片決定。可以說，“一代工藝、一代芯片、一代產(chǎn)品”。如果說在28 nm工藝和芯片的4G時(shí)代，系統(tǒng)設(shè)備和終端都達(dá)到了可大規(guī)模商用狀態(tài)，那么7 nm工藝與芯片將促進(jìn)5G的規(guī)模商用。以中興通訊為代表的中國(guó)主流通信廠商研制基于7 nm工藝的5G基帶芯片與中頻芯片具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：集成度提升超40%，射頻全鏈路效率相較于2018提升超20%，整機(jī)功耗與重量都有約30%的降低。5G基帶芯片與中頻芯片技術(shù)將于2020年廣泛部署在5G網(wǎng)絡(luò)中，并隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在今后幾年中帶來功耗與重量的持續(xù)降低。7 nm/5 nm芯片領(lǐng)跑，將為主流廠家的5G產(chǎn)品帶來強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 高分復(fù)用技術(shù)

空分復(fù)用等大量新技術(shù)可以克服5G在較高頻段部署時(shí)帶來的覆蓋問題，使5G和4G在城區(qū)的站點(diǎn)密度可以基本持平。遠(yuǎn)離基站時(shí)，中興通訊做過極端環(huán)境下的測(cè)試：把10余部手機(jī)背靠背疊在一起，如果采用傳統(tǒng)的幾何波束（波束寬度為幾米），將完全無法區(qū)分厘米級(jí)的不同手機(jī)；而通過大規(guī)模多輸入多輸出（Massive MIMO）技術(shù)，卻可以成功區(qū)分出它們，并達(dá)到平均4～5倍的增益。根據(jù)在多個(gè)國(guó)家的商用經(jīng)驗(yàn)，中興通訊總結(jié)出3種典型復(fù)雜場(chǎng)景模式，即高樓場(chǎng)景、老城區(qū)密集場(chǎng)景和體育館場(chǎng)景，并在這3種復(fù)雜場(chǎng)景下觀察到成倍的頻譜效率增益。

1.3 5G核心網(wǎng)技術(shù)

異廠家集成是5G核心網(wǎng)（5GC）商用的最大挑戰(zhàn)。目前云化和服務(wù)化已可實(shí)現(xiàn)軟硬二層解耦的商用。網(wǎng)絡(luò)切片可實(shí)現(xiàn)跨無線接入網(wǎng)（RAN）、傳輸網(wǎng)（TN）和核心網(wǎng)（CN）的同廠家端到端自動(dòng)部署。運(yùn)營(yíng)商也正在完善異廠家端到端切片自動(dòng)部署管理域規(guī)范。5G語音、消息、計(jì)費(fèi)、跨無線接入技術(shù)（RAT）切換、不換卡不換號(hào)的用戶數(shù)據(jù)遷移等5GC商用業(yè)務(wù)特性已經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）驗(yàn)證，可以滿足增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）業(yè)務(wù)商用。而5G高精度定位、增強(qiáng)型控轉(zhuǎn)分離拓?fù)洌‥TSUN）、非公共網(wǎng)絡(luò)（NPN）、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）和5G 局域網(wǎng)（LAN）等面向行業(yè)用戶的特性標(biāo)準(zhǔn)也正在趨于完善。中興通訊在5GC版本成熟度、外場(chǎng)驗(yàn)證進(jìn)度、虛擬化性能等方面均處于前列，是推動(dòng)5GC商用進(jìn)程的主力軍。

1.4 5G終端技術(shù)

在5G發(fā)展初期，標(biāo)準(zhǔn)還在演進(jìn)，這涉及到終端和系統(tǒng)協(xié)同推進(jìn)；因此，具備5G端到端能力的廠商，在4G向5G切換的時(shí)間窗方面，擁有集成調(diào)試和頻譜利用的優(yōu)勢(shì)。2019年2月，中興通訊發(fā)布了中國(guó)第1部5G商用手機(jī)Axon10 Pro。截至2019年年底，全球5G手機(jī)銷量約為500萬臺(tái)，占智能手機(jī)出貨量的0.15%。2020年第1季度，Axon11等新一代5G多模多頻手機(jī)將批量上市[1]。預(yù)計(jì)2020年，5G手機(jī)將覆蓋2 000元及以上的價(jià)格段。獨(dú)立組網(wǎng)（SA）工業(yè)應(yīng)用模塊的價(jià)格也將快速下降。隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋的逐漸完善和終端的普及，全球運(yùn)營(yíng)商普遍預(yù)測(cè)2020年全球5G終端規(guī)模將達(dá)到1.6億臺(tái)。

2 5G商用推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

2.1 5G在垂直行業(yè)得到廣泛應(yīng)用

在與行業(yè)伙伴探索5G應(yīng)用的合作過程中，中興通訊聚焦行業(yè)愿景，以終為始挖掘應(yīng)用價(jià)值[2]。例如，與新華社的新媒體合作，希望讓每個(gè)人隨時(shí)隨地成為主播；與鞍鋼集團(tuán)有限公司的合作，希望能夠助力傳統(tǒng)制造行業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化升級(jí)；與山西省體育局合作進(jìn)行中國(guó)第二屆青年運(yùn)動(dòng)會(huì)直播時(shí)，希望觀看直播的觀眾可以做自己的導(dǎo)播；和東軟醫(yī)療進(jìn)行醫(yī)療合作時(shí)，致力于讓大家在需要的時(shí)候都能獲得最好的醫(yī)生；與江西環(huán)保股份有限公司的合作，希望處處都是青山綠水；與天津港進(jìn)行合作，希望打造極致、高效的港口生產(chǎn)體系；與新東方集團(tuán)進(jìn)行教育合作時(shí)，旨在打造身臨其境的沉浸式教育和最好的體驗(yàn)；與蘇寧易購集團(tuán)股份有限公司進(jìn)行新零售合作時(shí)，愿景是“心想物達(dá)”；與三一重工股份有限公司進(jìn)行合作，希望通過數(shù)字孿生打造數(shù)字工廠，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

2.2 5G催生視頻云時(shí)代到來

在5G垂直行業(yè)的實(shí)踐和探索過程中，我們發(fā)現(xiàn)，無論行業(yè)需求如何多樣化，都是真實(shí)與虛擬場(chǎng)景的結(jié)合；而視頻又是真實(shí)世界得以數(shù)字化表達(dá)的基礎(chǔ)。4G足以傳送文本、數(shù)據(jù)、圖片及簡(jiǎn)單的視頻；而5G可以讓交互的、實(shí)時(shí)的、確定時(shí)延的視頻與控制信號(hào)可靠傳送，也因此將真實(shí)世界的數(shù)字化表達(dá)與數(shù)字化控制成為現(xiàn)實(shí)。5G會(huì)帶動(dòng)真實(shí)世界的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

回顧2G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，并享受基建帶來的全部紅利。語音時(shí)代是運(yùn)營(yíng)商的鉆石時(shí)代。3G、4G時(shí)代，由于傳送的內(nèi)容與管道的異步與解耦屬性，諸多通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供服務(wù)（OTT）的廠商享受到了基建帶來的紅利，誰能夠把握移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算誰就是時(shí)代的王者。而在5G時(shí)代，高帶寬、強(qiáng)交互、確定時(shí)延的內(nèi)容屬性更依賴于網(wǎng)絡(luò)的支持，甚至內(nèi)容、計(jì)算、存儲(chǔ)也將成為網(wǎng)絡(luò)的一部分。4G催生了云計(jì)算的爆發(fā)，5G也將催生分布式、實(shí)時(shí)、同步的視頻云計(jì)算時(shí)代的到來。電信運(yùn)營(yíng)商將有可能得以利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)參與基建帶來的紅利分享。

中興通訊致力于與行業(yè)龍頭合作，一起發(fā)現(xiàn)5G為行業(yè)帶來的價(jià)值提升，幫助合作伙伴提供最核心的基礎(chǔ)能力：云擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）視頻行業(yè)應(yīng)用能力、人工智能（AI）能力、智能互聯(lián)能力、高精度定位能力、行業(yè)應(yīng)用安全能力。

3 基礎(chǔ)軟件是建立5G多廠商開放生態(tài)的紐帶

不同于傳統(tǒng)消費(fèi)者領(lǐng)域，行業(yè)應(yīng)用的數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)的發(fā)展更為迫切，對(duì)可靠性的要求也從99.9%提到99.999%，甚至更高。操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)軟件是連接硬件與應(yīng)用軟件最關(guān)鍵的紐帶。

3.1 操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)作為銜接硬件、軟件的核心組件，應(yīng)當(dāng)具備良好的封裝能力，向上能夠提供主流的編程接口庫，向下能夠適配主流芯片，支持多種硬件的終端，包括獨(dú)立的安全芯片。操作系統(tǒng)的能力直接影響產(chǎn)品的性能、可靠性和安全性。高性能要求操作系統(tǒng)在時(shí)延和實(shí)時(shí)性等方面進(jìn)行多項(xiàng)優(yōu)化；高可靠要求操作系統(tǒng)具備故障隔離、異?；謴?fù)和故障容錯(cuò)3大能力；高安全要求操作系統(tǒng)從傳統(tǒng)被動(dòng)防御向動(dòng)態(tài)主動(dòng)防御轉(zhuǎn)變，提供全方位的安全保障，實(shí)現(xiàn)深層次的安全加固。5G時(shí)代對(duì)操作系統(tǒng)的底層支撐能力提出了更高的要求，即靈活云化、實(shí)時(shí)可靠。操作系統(tǒng)的能力實(shí)現(xiàn)需要上游的硬件和下游的軟件支持，同時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)展也將推動(dòng)芯片及其應(yīng)用發(fā)展，有利于生態(tài)建設(shè)。

中興新支點(diǎn)工業(yè)操作系統(tǒng)應(yīng)用于關(guān)系國(guó)計(jì)民生的通信、高鐵、電力等基礎(chǔ)設(shè)施，也應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制等關(guān)鍵領(lǐng)域。該系統(tǒng)在全球已有2億多套的超大規(guī)模應(yīng)用，成為當(dāng)今社會(huì)可靠運(yùn)行的“技術(shù)底座”之一。

3.2 數(shù)據(jù)庫

5G時(shí)代產(chǎn)生更大規(guī)模的數(shù)據(jù)和交易。專用服務(wù)器加集中數(shù)據(jù)庫的傳統(tǒng)架構(gòu)在系統(tǒng)性能、擴(kuò)展性、架構(gòu)靈活性上，已無法滿足業(yè)務(wù)長(zhǎng)期發(fā)展的需要。通過分布式技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建整體性能更強(qiáng)、可靠性更高的分布式數(shù)據(jù)庫，可以使開放生態(tài)中各項(xiàng)新技術(shù)快速落地使用，并規(guī)避傳統(tǒng)專用服務(wù)器面臨的生態(tài)萎縮、人才培養(yǎng)困難、造價(jià)高昂等潛在風(fēng)險(xiǎn)。在業(yè)務(wù)要求最為嚴(yán)苛的大型銀行核心信用卡業(yè)務(wù)系統(tǒng)中得以應(yīng)用的分布式數(shù)據(jù)庫GoldenDB，輕松通過了中國(guó)“雙十一”購物狂歡節(jié)、“雙十二”購物狂歡節(jié)等最高負(fù)荷場(chǎng)景的考驗(yàn)，為后續(xù)更多行業(yè)的數(shù)據(jù)庫創(chuàng)新應(yīng)用，提供了最有益的參照依據(jù)。

4 結(jié)束語

“一枝獨(dú)秀不是春，百花齊放春滿園”。5G的順利商用，信息高速公路的持續(xù)建設(shè)，一網(wǎng)萬業(yè)的真實(shí)世界數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是中興通訊的責(zé)任與使命；貢獻(xiàn)久經(jīng)考驗(yàn)的中興新支點(diǎn)操作系統(tǒng)與GoldenDB分布式數(shù)據(jù)庫，繁榮數(shù)字生態(tài)，更是中興通訊的情懷。