5G創(chuàng)新看中國(guó):超級(jí)上行開拓出自主可控之路

在過去三十多年時(shí)間里,中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)從2G時(shí)代的跟隨到3G時(shí)代的突破,從4G時(shí)代的并駕齊驅(qū)到5G時(shí)代的全面領(lǐng)先,逐步走出了一條自主創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化之路。如今中國(guó)不僅建成了全球規(guī)模最大、最先進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò),在新技術(shù)研發(fā)、業(yè)務(wù)創(chuàng)新、行業(yè)應(yīng)用探索等方面也走在世界最前列。

不過我們應(yīng)該看到,中國(guó)5G的成長(zhǎng)之路并不順利。華為、中國(guó)移動(dòng)等通信公司頻頻遭到西方國(guó)家阻擊,人員、資金、技術(shù)、市場(chǎng)、供應(yīng)鏈、設(shè)計(jì)制造等等諸多環(huán)節(jié)被重重設(shè)限,中國(guó)5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展因此受到非常大的影響。然而能夠獨(dú)立開發(fā)出北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、新冠疫苗、“天宮”空間站,并且在5G領(lǐng)域引領(lǐng)全球的中國(guó)科技產(chǎn)業(yè),從來不會(huì)因外部的干擾而止步。

2019年,中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)手推出了創(chuàng)新的5G超級(jí)上行技術(shù),其中的核心技術(shù)在2020年被納入3GPP全球統(tǒng)一規(guī)范,成為了5G R16標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵特性之一。頂著西方國(guó)家層層加碼的壓力,中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)還有條不紊地建立起了端到端的5G超級(jí)上行解決方案能力,不僅為國(guó)內(nèi)5G應(yīng)用創(chuàng)新提供了領(lǐng)先世界的基礎(chǔ)環(huán)境支持,也在前沿科技領(lǐng)域走出了一條自主可控的產(chǎn)業(yè)化之路。

需求驅(qū)動(dòng),中國(guó)企業(yè)創(chuàng)新引領(lǐng)

網(wǎng)絡(luò)的上行能力,從來沒有像在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代一樣,顯得如此重要。

自從5G在國(guó)內(nèi)商用以來,各行各業(yè)都在推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,特別是港口、鋼鐵、煤礦、電力等行業(yè),借助5G網(wǎng)絡(luò)大范圍引入視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、機(jī)器視覺等典型應(yīng)用。這些5G應(yīng)用隨時(shí)需要上傳大量數(shù)據(jù),對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的上行能力形成了挑戰(zhàn)。與此同時(shí),網(wǎng)課、VR、視頻會(huì)議、視頻直播等個(gè)人應(yīng)用全面爆發(fā),也對(duì)網(wǎng)絡(luò)上行能力提出了非常高的要求。

5G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò),普遍以高頻段大帶寬來部署。對(duì)于下行,通過增大基站發(fā)射功率、引入Massive MIMO 和波束賦形等技術(shù),來彌補(bǔ)高頻段快速衰減導(dǎo)致的下行覆蓋不足。至于上行,由于手機(jī)發(fā)射功率低、天線數(shù)量受限,所以上行覆蓋不足問題非常突出。上行能力不足,不但影響用戶體驗(yàn)、抑制流量增長(zhǎng),也直接影響到了運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)收入。為解決5G網(wǎng)絡(luò)上行問題,中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)界聯(lián)合開展技術(shù)創(chuàng)新,提出了5G超級(jí)上行解決方案。

超級(jí)上行的核心技術(shù)包括補(bǔ)充上行鏈路(SUL, Supplementary Uplink)和上行發(fā)射機(jī)切換(UL Tx Switching)。傳統(tǒng)的上行頻譜會(huì)與下行頻譜進(jìn)行對(duì)稱綁定(FDD)或者分時(shí)綁定(TDD),而SUL則提供了一種上行頻譜與下行頻譜解綁的技術(shù),可以專門用于補(bǔ)充上行,實(shí)現(xiàn)頻譜資源利用效率和商業(yè)價(jià)值的最大化。UL Tx Switching技術(shù)是在上行鏈路以時(shí)分復(fù)用方式使用低頻載波和高頻載波,從而提高終端天線的使用效率,這是一種改善終端上行體驗(yàn)的高性價(jià)比方案.

2019年9月,中國(guó)電信提交的5G超級(jí)上行的核心技術(shù)進(jìn)入3GPP R16立項(xiàng),此后中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)密切協(xié)作,合力推進(jìn)5G超級(jí)上行技術(shù)創(chuàng)新。中國(guó)聯(lián)通提出了“智享上行”技術(shù)方案,賦予5G網(wǎng)絡(luò)千兆上行能力;中國(guó)移動(dòng)在2020年7月發(fā)布的5G專網(wǎng)啟航計(jì)劃中,將超級(jí)上行列為5G專網(wǎng)關(guān)鍵能力之一,并在2020年10月發(fā)布了《5G 大上行能力在行業(yè)數(shù)字化中的價(jià)值》白皮書。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)也將超級(jí)上行的關(guān)鍵技術(shù)寫入到國(guó)家通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,并正式發(fā)布。

在中國(guó)企業(yè)的共同努力下,5G超級(jí)上行的核心技術(shù)成功進(jìn)入2020年7月凍結(jié)的3GPP  R16標(biāo)準(zhǔn),并成為了新版5G標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵特性之一。早在2016年,在中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)鏈的努力下,華為提議的Polar碼入選5G標(biāo)準(zhǔn);四年后,5G超級(jí)上行核心技術(shù)再次被納入5G標(biāo)準(zhǔn),這是中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)團(tuán)結(jié)協(xié)作的成果,不僅有利于削弱西方國(guó)家的技術(shù)霸權(quán),也為中國(guó)自主可控的產(chǎn)業(yè)化之路指明了方向,對(duì)整個(gè)中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

集體發(fā)力,商用部署釋放強(qiáng)烈信號(hào)

對(duì)于一種新技術(shù)來說,技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定固然重要,但現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試、規(guī)模部署的意義更大,這是決定未來發(fā)展前景的關(guān)鍵步驟。進(jìn)入2021年后,國(guó)內(nèi)四大運(yùn)營(yíng)商均已啟動(dòng)了超級(jí)上行的規(guī)模部署和商用。

2021年4月,廈門電信與華為聯(lián)合發(fā)布了“超級(jí)上行第一城”,在2021廈門馬拉松賽上,沿線商用5G超級(jí)上行基站以其高達(dá)460Mbps的上行網(wǎng)絡(luò)帶寬能力,為5G 8K VR現(xiàn)場(chǎng)直播和無數(shù)現(xiàn)場(chǎng)博主的直播提供了有力支持。2021年7月,北京聯(lián)通在1000多個(gè)商用5G站點(diǎn)上開通了超級(jí)上行功能。9月,北京移動(dòng)、中國(guó)廣電與華為率先完成了700M和2.6G協(xié)同超級(jí)上行技術(shù)商用站點(diǎn)測(cè)試,在天安門區(qū)域30多個(gè)站點(diǎn)上連片開啟了功能。

四大運(yùn)營(yíng)商集體發(fā)力超級(jí)上行釋放出了一個(gè)明顯的信號(hào),即超級(jí)上行已經(jīng)成為5G建設(shè)必不可少的新熱點(diǎn)、新趨勢(shì)。與國(guó)外運(yùn)營(yíng)商還在忙于改善5G下行能力相比,中國(guó)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)進(jìn)入了全新的5G上行能力建設(shè)階段,開始為更多的個(gè)人、企業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景搭建能力舞臺(tái)。在這個(gè)新舞臺(tái)上,直播、互動(dòng)、VR等應(yīng)用將具備更好的體驗(yàn),企業(yè)可以將傳感器收集到的海量數(shù)據(jù)高速上傳并實(shí)時(shí)回饋決策結(jié)果,真正釋放智慧城市、智慧工業(yè)、智慧交通、智慧能源等等大量數(shù)字化、智能化應(yīng)用的生機(jī)和活力。

終端、芯片跟上—擊破“卡脖子”困局

超級(jí)上行不僅需要在網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行部署,也需要終端側(cè)予以配合。華為與中國(guó)電信在2019年發(fā)布超級(jí)上行技術(shù)時(shí),曾在現(xiàn)場(chǎng)展示了支持超級(jí)上行的芯片和終端,隨后又陸續(xù)推出了支持超級(jí)上行的系列化終端,包括與長(zhǎng)虹聯(lián)合開發(fā)的5G模組、5G AR企業(yè)路由器、5G CPE、Mate40 Pro、NOVA7/8系列手機(jī)等。

據(jù)統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)支持超級(jí)上行的手機(jī)出貨量接近7000萬部,在5G用戶中占比達(dá)到20%。這個(gè)數(shù)字原本應(yīng)該更多,但由于眾所周知的原因,華為芯片、終端的研發(fā)和生產(chǎn)受到了極大的干擾,這在很大程度上也影響了超級(jí)上行的應(yīng)用發(fā)展速度。

不過已經(jīng)發(fā)展壯大起來的中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)韌性十足,很快就有其它國(guó)內(nèi)生態(tài)伙伴跟上。今年8月,聯(lián)發(fā)科與廈門電信合作,在5G商用網(wǎng)絡(luò)上測(cè)試了天璣移動(dòng)芯片的超級(jí)上行能力。9月初,聯(lián)發(fā)科又與中國(guó)移動(dòng)完成了2.6G+700M SUL上行增強(qiáng)解決方案測(cè)試,這意味著聯(lián)發(fā)科芯片已經(jīng)具備了支持5G超級(jí)上行的能力。最近紫光展銳也宣布與天津聯(lián)通完成了基于5G現(xiàn)網(wǎng)的SUL上行增強(qiáng)測(cè)試,測(cè)試終端基于展銳唐古拉V516芯片。

這些測(cè)試結(jié)果表明,國(guó)產(chǎn)芯片正在接過華為海思的大旗,擊破“卡脖子”困局。隨著越來越多國(guó)產(chǎn)芯片的加入,支持超級(jí)上行的5G終端必然會(huì)越來越多,超級(jí)上行商用之路也將越走越寬。

近年來,中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)面臨著日益嚴(yán)峻的“卡脖子"問題,這不是一兩個(gè)行業(yè)、三四家企業(yè)自身的問題,而是當(dāng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)際影響力發(fā)展到一定階段后,必然會(huì)面臨的外部壓力。從陸地高鐵到海上巨艦,從“嫦娥”奔月到“神舟”飛天,無數(shù)的例證告訴我們,高科技的可持續(xù)發(fā)展必須建立在自主可控的基礎(chǔ)上。在5G超級(jí)上行技術(shù)領(lǐng)域,華為聯(lián)合運(yùn)營(yíng)商驗(yàn)證技術(shù)方案,國(guó)內(nèi)四大運(yùn)營(yíng)商啟動(dòng)規(guī)模商用,國(guó)產(chǎn)終端、芯片企業(yè)跟進(jìn)產(chǎn)品能力——自主可控的全鏈條能力再一次讓中國(guó)無懼外界阻力,繼續(xù)引領(lǐng)全球5G發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)也為國(guó)產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化之路指明了前進(jìn)方向。(暴走通信)


極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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2021-09-26
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