2020年是5G规模商用元年,全球已有47个国家发布了106张5G商用网络。我们看到,在构建极简5G网络中,5G微波这个基站回传技术得到越来越多的部署。
据了解,自2018年发布以来,5G微波已在全球70多个网络成功商用,尤其是5G建设首波的中东地区,有大约60%的5G站点使用了5G微波回传。运营商采用5G微波建网,缩短了70%的建网时间,降低近40%的TCO,为4K视频、VR等业务提供类光纤的网络体验。
Dell’Oro的一份最新报告预测,未来5年市场对微波传输设备的需求将达到170亿美元。另据了解,华为是5G微波领域的领头羊,在运营商移动回传领域获得了全球近35%市场。华为创始人任正非去年曾说,全世界能把微波做好的厂家不多,华为做到最先进。
那么,对正在规模建设5G网络的运营商而言,5G微波到底有什么优势?5G微波在5GtoB等场景能带来什么价值?作为行业领导者,华为又将带来什么5G微波创新?在近日2020年全球移动宽带论坛上,笔者对话了华为微波产品线总裁杨曦。
业界认可5G微波技术
诸多运营商获利
从2G到4G,基站都需要向控制面和数据面回传数据,在光纤丰富的中日韩国家,基站移动回传大量采用光纤回传技术,然而在中日韩除外的区域,全球约70%的基站是通过微波回传。但是5G基站大多工作在中频段,且要提供单基站约5~10Gbps容量,所以相比4G基站,5G基站容量大增、数量大增、密度大增。
这就意味着,5G网络对光缆资源需求巨大。要知道,光缆成本不高,但铺设成本很高。在欧美等区域,地广人稀,铺设光缆的人工成本高且收益低;在东南亚印尼等岛屿多的国家,海缆成本也很高;在国内,光缆铺设成本低,但需要较高部署协调成本,也有大量无光纤区域和场景。
在上述的区域和场景,微波这种有着100多年历史的无线回传方式,就起到巨大作用,建设快且TCO低,在移动通信领域得到广泛使用。当然,从4G到5G,还是有一些运营商担心,5G微波能否满足5G业务大带宽、低时延、高可靠等需求。
杨曦总结说,业界对5G微波有三大担心,一是容量够不够,因为5G比4G容量增长了10倍;二是时延低不低,5G的uRLLC业务对时延要求很严格;三是成本低不低,因为海外许多运营商总体光纤资源不足,在微波解决方案能满足带宽、时延需求的情况下,能否保持或进一步加大建网TCO优势。
那么,5G微波到底可以用吗?“微波技术完全可以用在5G建网上,而且在时延等性能上,表现要更好。”杨曦说。
比如在时延方面,微波技术使用的是无线,短距离数据传输速率接近光速。而信号在光纤中用反射的方式进行传播,物理部署线路走得是曲线,传播路径要比微波长。微波技术一跳的时延约20-50us,完全可以满足5.5G甚至6G的时延要求。从2018年开始,5G微波已在全球70多个网络成功商用,在中东已成功规模用于5G承载,足以说明5G微波的高性价比价值。
笔者发现,5G微波“不但可用,还好用”,加速了5G网络部署,让运营商享受到5G红利。杨曦表示,5G微波对5G产业有较大的加速作用,比如在中国,可以帮助运营商无纤区域的5G快速开通。在海外,可以助力运营商4GLTE深度覆盖,并向未来5G平滑演进。
谈及5G微波给运营商带来的具体价值,杨曦举例,沙特一家运营商的5G基站,有95%使用的微波设备传输。近期在沙特政府5G网络质量评测中,该运营商5G网络质量评分是最好的,因为其拥有最好的覆盖、最低的时延、最好的游戏体验,真正实现与光纤类似下载速率。
这样的高质量5G微波网络,也让该沙特运营商获得市场成功,一方面省掉了50%的端到端网络部署成本以及接近70%的部署时间,另一方面获得了近50%的5G市场用户。
在今年疫情影响下,各国网络流量陡增、甚至拥塞,运营商更加意识到移动宽带网络的重要性和迫切性,所以对微波技术的应用更加关注。比如此次MBBF的5G微波产业圆桌,就得到各国运营商代表的积极参与。
5G微波可支持5G行业应用繁荣发展
4G改变生活,5G改变社会。5G最大的价值,就是能够推动金融、矿山、教育、交通、工业互联等垂直行业数字化。5G微波在5GToB场景有什么独特价值?
对此,杨曦表示,5G是超宽带,微波也是超宽带,还拥有低时延、低成本、快速部署的优势,特别适合提供专线业务。欧洲、非洲运营商的20~30%的微波是用来提供企业专线业务。
在未来5.5G时代,频谱将走向更高(Sub100GHz),而5G微波如今已商用在Sub6G~86GHz,可以提供超大带宽、超低时延和超长距离,且部署灵活,非常适合大量数据无线传输的需求,如视频数据等。比如5G微波很好地支撑了珍稀野生动物和自然资源保护、野生动物保护监控、广电无线数字化覆盖、铁路智慧机务、智慧城轨、电力、油气、水运、隧道、智慧工地等等场景的无线大数据传输需求。
在四川野外森林无人区,5G微波建设比光纤更容易、更灵活,覆盖范围广,能很好传送野生熊猫的高清监控视频。
再比如,铁路机务的视频监控等数据,需要短时间自动导入到智能分析系统。以往通过人工转储或者WiFi传输,耗人耗时。现在华为正与国内相关机构合作,探索用大容量毫米波技术快速传输,数据采集效率提升10倍以上。
应对挑战:
华为推动三大5G微波创新
2020年,全球将建成约100万个5G基站。未来,随着5G部署走向深入,5G网络覆盖范围加大,部署更加密集,对于回传网络提出了更大的带宽需求,更远的部署距离和更低的部署成本诉求。
对微波而言,有限的频谱资源和更大容量的矛盾、更高频段和更远传输距离的矛盾变得更加突出,运营商对低成本快速建5G网的需求,变得更加迫切。
对此,今年华为在三大方面对微波技术持续创新突破:第一,突破传输距离,覆盖更多场景;第二,突破频谱效率,容量更大、方向更多,持续提升频谱效率;第三,突破部署限制,实现极简安装,持续降低客户的站点安装成本。
杨曦介绍,在应用高阶调制方式、多频段载波聚合和MIMO等技术后,华为5G微波可满足10-20Gbps的5G时代基站回传需求。华为认为E-Band微波在5G时代具有最大的增长潜力。E-Band指工作于80GHz附近的微波频段,实际分配频段为71-76GHz和81-86GHz,可用总频宽达10GHz。
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