深入垂直行业,重塑移动商业疆界
随着商业边界的逐步扩展,运营商将更多地深入到垂直行业,进行网络能力适配与整合。这必将重构运营商网络资源的管理模式,对移动网络提出新的诉求。

文/王宇峰
随着商业边界的逐步扩展,运营商将更多地深入到垂直行业,进行网络能力适配与整合。这必将重构运营商网络资源的管理模式,对移动网络提出新的诉求。
随着人口红利逐渐消失,未来移动用户数的增长将显著放缓,但移动宽带联接数仍将快速增加。预计2020年全球移动宽带联接数将达62亿,2025年会攀升到85亿,其中有25亿联接速率将达到千兆级别。届时,由于移动超宽带和智能终端、智能家庭、AR/VR、可穿戴等各种应用的普及,人均消耗移动流量从当前的每月不到1GB提升到每月30GB。
与此同时,移动技术正快速从生活领域扩散到生产领域,成为各行各业数字化转型的使能工具。从无线语音到多媒体通信,从无线视频监控到海量传感器数据采集,从实时调度到机器人远程控制,移动技术将推动数字化智能制造成为现实。
车联网业务是移动产业下一个要突破的重要市场。预计到2025年,100%的新车都将联接到蜂窝网络。司机和乘客可以在线获取各种各样的云服务,包括各种为安全而生的V2X业务、娱乐信息、车队管理等。
新连接与新能力,突破性的网络新需求
随着商业边界的逐步扩展,运营商将更多地深入到垂直行业,进行网络能力适配与整合。这必将重构运营商网络资源的管理模式,对移动网络提出新的诉求。
低时延成为网络使能垂直行业的关键特性
移动网络的低时延对于某些垂直行业非常关键,可以说是一个基本门槛,典型应用场景包括智能工厂和车联网等。
在智能工厂中,不同应用对网络的时延亦有着不同需求,譬如涉及到安全的关键控制,其时延要求甚至低于1ms,而传感器数据的交互则对时延并不敏感。例如,在华为X Labs与KUKA合作的协作机器人项目中,为了满足两个机械臂之间的高精度协作,主从机械臂之间每隔4ms就需要进行一轮信息交互,对网络的时延要求是稳定在1ms以内。
车联网领域对于时延的要求也并不一致。比如,汽车由网络控制在高速上编队排列行驶,可以大幅减少燃油消耗,这样的场景要求时延小于3ms;而针对大多数的V2X场景,20ms基本就可以满足需求。
频谱与制式解耦实现频谱效率最大化
频谱作为移动运营商最宝贵的资产,其稀缺性不言而喻,特别是被称为“黄金频谱”的900M资源更是少之又少。据统计,74%的运营商在900M上的频谱少于10MHz。运营商在频谱拍卖上的投入非常巨大,每10MHz频谱的费用在4070万美元左右,而900M上10MHz频谱费用高达9800万美元,在泰国更是拍出了20亿美元的天价。
不管是持续满足消费者的极致体验,或是通过大连接战略实现在垂直行业的增长,运营商对频谱的消耗都是有增无减的,如何最大化频谱资源效率成为其核心诉求。
过去10年间,随着SingleRAN基站的推出,运营商可以灵活进行频谱资源的Refarming,已经大幅提升了频谱使用效率,譬如10MHz频谱,可以静态配置5M给UMTS,5M给GSM。但是,频谱资源在不同制式之间仍无法实现动态共享。因此,频谱复用需要满足制式与频谱之间的解耦,真正意义上实现频谱效率的最大化,从Refarming走向Sharing。
通过资源云化分配保障多样性体验
移动网络有不同业务的处理资源,如OM、RRC、PDCP等,需要根据业务的实时使用情况,实现资源的云端分配调度。而针对移动VR/AR、机器视觉等未来业务,对带宽和时延的要求很高,更多地需要本地计算才能确保用户体验。
用云的方式重构无线网络
运营商拓展新业务后,不同的应用和场景对数据速率(从Kbps到Gbps)和时延(从秒到毫秒)的要求截然不同,网络也因频带、制式和站点的增多而变得越来越复杂。这都要求移动网络实现统一架构,以保护现有投资并面向5G演进。构建基于云的网络是实现这一目标的唯一途径。
拥抱移动云时代,从SingleRAN到CloudRAN
华为CloudRAN是在SingleRAN基础上面向5G演进的统一无线云化架构,主要有如下三大特点:
硬件资源池化:改变资源集中在单一站点、无法实现区域范围内动态调整的传统架构,能够满足不同业务在实施过程中对硬件资源的差异化诉求,统筹调度,实现资源的高效配置。
架构灵活化:采用实时与非实时调度分层,实时层靠近用户部署,实现精准高效的空口资源管理;非实时层集中部署,以支持多技术协同,跨站点调度。CloudRAN网络功能按需部署到无线汇聚点、骨干汇聚点甚至核心汇聚点等不同的节点上,实现网络的效率和能力最大化。
业务部署自动化: 灵活规范和定义新业务的流程和接口,实现资源调度以及故障处理自动化。语音、视频、物联网等将是未来移动网络的主要业务类型,但各种业务部署对网络的需求千差万别。CloudRAN的云化技术支持网络切片能力,定制剪裁和编排管理网络功能,各种业务自动化部署于同一张网络上,可以实现新技术的快速引入。
上述优势使得CloudRAN必将成为下一个无线网络架构部署标准,在最关键的接入网架构上以云技术重构,迎接未来的多样性需求。华为CloudRAN从2016年4月提出概念,2017年将完成外场POC验证,预计2018年第二季度实现小规模商用,届时能够帮助运营商更敏捷地发展各种新业务,抢占市场先机。
CloudAIR撬动空口瓶颈,突破传统无线限制
空口是MBB网络的重要资源,CloudAIR旨在通过云化技术, 实现对空口资源(频谱、功率和通道) 的集中调度与高效利用,让运营商可以专注于提高效率,灵活部署各种服务,提升用户体验。
频谱云化,打破频谱限制:主要包含GU频谱共享、GL频谱共享、LTE和5G NR新空口频谱共享等方案。当前,GU频谱共享已经在印度沃达丰、尼日利亚率先商用部署;GL频谱共享在泰国完成验证;在2018年将推出GU和GL频谱共享增强特性,进一步提升频谱使用效率。在标准进展方面,LTE和5G NR新空口频谱共享标准化提案已经获得业界共识,正在3GPP的框架下进行标准化工作。
功率云化,最大化功率使用率:主要包含制式内功率共享和制式间功率共享两个维度。当前已经实现GSM或UMTS制式内不同载波间的功率共享,以及GU或GL在制式间的载波功率共享,且已经在全球多地商用部署;2018年,华为将推出LTE在多频段间功率共享,以及UL和GUL在多频段间的功率共享,进一步提升功率使用效率。
通道云化,构建用户为中心的网络:主要包含D-MIMO、UC-MIMO等。TDD D-MIMO已经在日本软银和中国移动测试验证,即将在日本软银商用;FDD D-MIMO将在2018年推出。未来随着UC-MIMO的推出,能够实现网随人动,极致体验无处不在。
CloudAIR解决方案的关键价值在于:
空口资源利用率提升:频谱云化可以快速部署新制式,功率云化可以提升小区容量,通道云化可以改善小区边缘业务的连续性,这都将提升空口的使用效率,在相同空口资源情况下带来更好的用户体验。
新制式的快速覆盖:新制式引入时的首要诉求是实现网络的快速覆盖,这就要求在现有频段上配置新制式,新制式和老制式能够共享同一段频谱,快速达到和老制式同样的覆盖率,并按照渗透率和话务的变化按需使用频谱资源。
老制式的长尾问题:预测2G、3G退网在很多区域将是一个长期的过程,例如美国AT&T从2011年开始2G退网,至今仍未完成。老制式流量已经很少,却长期占用黄金频谱,造成资源浪费。CloudAIR通过新老制式动态共享频谱,根据流量需求把绝大多数频谱资源自动分配给新制式,从而避免浪费。
通过全面云化网络的创新,移动网络将全面突破各种局限,创造各种新的可能,逐步成为各行各业数字化转型的基础架构,为移动产业开拓新的商业疆界。