讓美國國防部“操心”的華為5G技術(shù)是什么

近日，美國國防部國防創(chuàng)新委員會(huì)發(fā)布了名為《5G生態(tài)系統(tǒng)：對(duì)美國國防部的風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇》的分析報(bào)告（以下簡(jiǎn)稱報(bào)告）。報(bào)告首先回顧了不同時(shí)代移動(dòng)通信的特征，特別強(qiáng)調(diào)了4G對(duì)美國的巨大貢獻(xiàn)。

“Apple，谷歌，F(xiàn)acebook，亞馬遜，Netflix等美國公司以及無數(shù)其他公司都建立了利用4G LTE和新手機(jī)的新應(yīng)用和服務(wù)，在市場(chǎng)上大獲全勝。４G的推出幫助美國無線市場(chǎng)份額增長(zhǎng)了７０％，行業(yè)就業(yè)人數(shù)增長(zhǎng)了80%?！?/p>

因此，報(bào)告強(qiáng)烈建議，在5G建設(shè)階段，美國一定要搶占先機(jī)（First-mover advantage），因?yàn)橄热胝邔?duì)產(chǎn)業(yè)和科技的發(fā)展有更大的主導(dǎo)權(quán)，特別是面對(duì)象中國這樣在5G方面很強(qiáng)大的對(duì)手。美國祭出中國威脅論的論調(diào)也屬意料之中，然而更值得注意的是，報(bào)告中毫不掩飾的肯定了中國廠商目前在5G發(fā)展上的領(lǐng)先地位，尤其是華為5G的優(yōu)勢(shì)明顯，且不僅是價(jià)格方面，而是“在多數(shù)情況下，中國設(shè)備優(yōu)于西方競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”。

華為大概也沒有想到會(huì)獲得美國政府部門這樣重量級(jí)的代言，而且免費(fèi)！那么華為在5G上到底做了些什么，才能贏得這位“代言人”的青睞？

科技投入大，最多知識(shí)產(chǎn)權(quán)

早在2009年，即華為首個(gè)4G商用那年，華為就已開始投入對(duì)5G的研究。時(shí)至今日，華為在5G標(biāo)準(zhǔn)上已大幅領(lǐng)先其他廠商，提供了16000多個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)體驗(yàn)。并且華為主導(dǎo)了60%+的標(biāo)準(zhǔn)制定和5G眾多關(guān)鍵特性的制定。

在2017年底，3GPP 5G的第一個(gè)關(guān)鍵版本R15完成標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)候，華為就貢獻(xiàn)了諸多創(chuàng)新。

一是在5G新空口方面，華為研發(fā)的新波形技術(shù)F-OFDM（可變子載波帶寬的接入波形）獲得3GPP的認(rèn)可，成為全球統(tǒng)一的5G混合新波形技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；二是華為提出的新編碼應(yīng)用Polar Code（極化碼）作為5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景（eMBB）控制信道的編碼方案被3GPP接受。

此外，華為也致力于將自身在5G方面取得的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)推動(dòng)成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，普惠產(chǎn)業(yè)。為使5G應(yīng)用獲取更好的服務(wù)質(zhì)量，華為共同參與推動(dòng)端到端的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)；為彌補(bǔ)5G上行覆蓋不足，華為力推上下行解耦和3D波束賦型。這些技術(shù)華為都已成功運(yùn)用于實(shí)踐。

華為在2019貴陽數(shù)博會(huì)上宣布，華為5G專利全球排名第一，占比達(dá)到20%。這些成績(jī)不僅來自與華為在移動(dòng)通信領(lǐng)域的深厚積累，更是與華為在5G方面的巨大人力物力投入分不開的。華為持續(xù)每年以銷售額的10-15%資金投入研發(fā)，近十年來累計(jì)投入研發(fā)費(fèi)用近5000億，僅2018年研發(fā)支出就高達(dá)1015億元，全球企業(yè)研發(fā)投入排在第五名,比英特爾和蘋果公司還要高。

而美國所有企業(yè)的5G核心專利的占比不到15%，也許這確實(shí)觸及了一向標(biāo)榜掌握核心技術(shù)的某國的神經(jīng)。

研發(fā)能力強(qiáng)，最全產(chǎn)品系列

有了技術(shù)，下一步就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

華為將新波形、新編碼、新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架等基礎(chǔ)性研究融入到生產(chǎn)實(shí)踐中，自主研發(fā)了包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、芯片和終端在內(nèi)的完整的5G產(chǎn)品解決方案。

接入網(wǎng)：華為推出的方案不僅能夠涵蓋從毫米波到C波段到3G以下全部頻段，也涵蓋了塔站、桿站以及小站全部站點(diǎn)形態(tài)。能在近點(diǎn)或遠(yuǎn)點(diǎn)，在樓宇覆蓋或均勻覆蓋等各種場(chǎng)景下，控制小區(qū)覆蓋，最大化用戶體驗(yàn)，

核心網(wǎng)：華為核心網(wǎng)基于全云化架構(gòu)設(shè)計(jì)，采用以微服務(wù)為中心的軟件架構(gòu)（Microservice-centric Architecture），能夠同時(shí)支持2G、3G、4G、5G，并實(shí)現(xiàn)從NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）向SA（獨(dú)立組網(wǎng)）的平滑演進(jìn)，從而最大化運(yùn)營商的資產(chǎn)利用率，

承載網(wǎng)：華為推出了多場(chǎng)景、多媒介、多形態(tài)的5G承載產(chǎn)品組合。為了滿足5G超大容量eMBB業(yè)務(wù)需要，5G網(wǎng)絡(luò)需要10GE到站以及50GE/100GE光纖到接入環(huán)的傳輸能力，而在基帶集中化部署場(chǎng)景下，集中機(jī)房和站點(diǎn)間更是要做到高達(dá)100Gbps的傳輸能力。

芯片和終端：芯片是做好5G產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，在這里就重點(diǎn)提一下這個(gè)被美國當(dāng)做看家寶的東西。其實(shí)華為自研無線芯片的歷史可以追溯到3G時(shí)代，2004年華為發(fā)布中國第一個(gè)3G ASIC芯片、2008年發(fā)布世界第一個(gè)HSPA芯片、2012年發(fā)布世界第一個(gè)多模SDR芯片、2016年發(fā)布世界第一個(gè)4.5G芯片。通過長(zhǎng)期的投入，華為在4G時(shí)代實(shí)現(xiàn)了競(jìng)爭(zhēng)力趕超，并在5G時(shí)代保持領(lǐng)先，研發(fā)了巴龍（多模終端芯片）、天罡（64T64R基站芯片）、Solar 6.0（路由器芯片）等一系列業(yè)界頂尖產(chǎn)品。

2018年2月，華為在5G標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)的第一時(shí)間就發(fā)布了巴龍5G01商用芯片以及基于此款芯片的CPE（5G用戶終端），支持了全球主流的5G頻段，這是全球范圍內(nèi)首款5G商用芯片。2019年初，華為再次發(fā)布了巴龍5000芯片，成為世界首款支持2G/3G/4G/5G的多模終端芯片，以及實(shí)現(xiàn)了業(yè)界標(biāo)桿的5G下載速率。后續(xù)推出的基于此款芯片的Mate X折疊屏5G手機(jī)，更是驚艷巴塞羅那了通信展。

可以說在商用準(zhǔn)備度上，華為是業(yè)界唯一具備5G全系列商用產(chǎn)品的公司，并且早在2018年9月30日就推出3.5GHz 5G NSA端到端商用系統(tǒng)，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)部署。

而且華為還有一個(gè)其他廠商沒有的優(yōu)勢(shì)，就是微波。華為的5G基站到核心網(wǎng)可以使用配套的微波回傳技術(shù)，建網(wǎng)快，投資低。尤其對(duì)于地廣人稀且土地私有化的美國，光纖鋪設(shè)不可能遍及全國各個(gè)角落，由基站到核心網(wǎng)高速回傳的最佳選擇就是微波。華為在微波領(lǐng)域的實(shí)力，全球范圍內(nèi)無出其右者?？上绹鴮?duì)華為技術(shù)如此畏之如虎，只能說是一個(gè)很大的損失。

技術(shù)含量高，最佳系統(tǒng)性能

5G設(shè)備端到端的實(shí)現(xiàn)難度非常大，可以毫不夸張的說，在整體部署能力上，短期內(nèi)沒有任何一家可以超越華為。而在產(chǎn)品性能上，沒有什么比工信部IMT-2020(5G)推進(jìn)組主導(dǎo)的國內(nèi)5G技術(shù)研發(fā)三階段測(cè)試結(jié)果更有說服力。

三個(gè)階段分別是關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、技術(shù)方案驗(yàn)證和系統(tǒng)組網(wǎng)驗(yàn)證階段。在第三階段，廠商需要在不少于7站的外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中進(jìn)行性能測(cè)試，這也是驗(yàn)證5G商用成熟度的最重要的測(cè)試，共有六家廠商參與。

性能測(cè)試設(shè)的場(chǎng)景包括，單用戶吞吐量、單小區(qū)吞吐量、上行增強(qiáng)測(cè)試、多小區(qū)動(dòng)態(tài)吞吐量與移動(dòng)性測(cè)試、時(shí)延測(cè)試、覆蓋測(cè)試。華為在NSA和SA架構(gòu)下的各場(chǎng)景測(cè)試中全面領(lǐng)先，達(dá)到了最高單用戶下載峰值速率1.86Gbps以及最高單小區(qū)下載峰值速率10.3Gbps的優(yōu)異性能。

至此，華為實(shí)現(xiàn)了在全部三階段測(cè)試中全面領(lǐng)先，而且是唯一同時(shí)完成NSA/SA芯片對(duì)接測(cè)試和唯一完成R16相關(guān)測(cè)試的廠商。

當(dāng)然，要取得這樣的優(yōu)勢(shì)，沒有點(diǎn)絕活是不行的。華為針對(duì)5G高頻段帶來的信號(hào)覆蓋和頻譜效率問題，以及新技術(shù)下的設(shè)備功耗和網(wǎng)絡(luò)升級(jí)成本等挑戰(zhàn)，都有獨(dú)特的解決之道。

一、覆蓋增強(qiáng)：在無線通信中，網(wǎng)絡(luò)覆蓋是最直接影響用戶體驗(yàn)的環(huán)節(jié)之一。5G采用高頻信號(hào)，導(dǎo)致上行覆蓋距離受限。華為具備最完備的上行覆蓋增強(qiáng)技術(shù)，包括SUL（上下行解耦）、CA（載波聚合）、DC（雙連接）三種。其中，華為獨(dú)創(chuàng)的SUL技術(shù)正在被國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP論證，有望寫入了5G標(biāo)準(zhǔn)中。該技術(shù)在增強(qiáng)上行覆蓋時(shí)具備最佳的頻譜效率。

二、頻譜云化：全網(wǎng)覆蓋需要大量頻譜資源，是運(yùn)營商面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)多頻段、多制式長(zhǎng)期共存，運(yùn)營商頻譜資源捉襟見肘。華為獨(dú)創(chuàng)的CloudAIR頻譜云化解決方案，可以將空口資源多維融合、深度共享，徹底云化，幫助運(yùn)營商在全頻譜上向5G平滑演進(jìn)。運(yùn)營商依賴這一技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在4G頻段上部署5G，做到空口資源按需分配，大大提升了頻譜利用率。

三、功耗控制：在4G時(shí)代，基站用電就是一筆不小的數(shù)目，約占運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本的16%。而5G基站的部署更加密集、能耗更大，華為分別從軟硬件層面幫助運(yùn)營商降低能耗。在硬件方面，采用華為天罡芯片的基站，尺寸縮小超50%，采用分布式電源技術(shù)，功耗節(jié)省達(dá)31%。在軟件方面，華為的Powerstar解決方案利用AI智能調(diào)節(jié)技術(shù)，定制基站間、頻段間和制式間的協(xié)同節(jié)能調(diào)度策略。例如：在低話務(wù)情況下，盡量遷移用戶到低頻，關(guān)閉高頻做深度節(jié)能。

四、平滑演進(jìn)：從4G向5G過渡需要很大投入，為了能更好的利用運(yùn)營商的設(shè)備和逐步升級(jí)，3GPP 提出了多種 5G 與 4G 互操作方案，包括 5G SA 組網(wǎng)和 NSA 組網(wǎng)兩類互操作方案?；谀壳癗SA和SA兩種5G組網(wǎng)規(guī)范，華為設(shè)備在NSA組網(wǎng)時(shí)支持多錨點(diǎn)接入，能夠快速建網(wǎng)。同時(shí)基站產(chǎn)品可以通過軟件升級(jí)平滑過渡到SA架構(gòu)，保證未來多場(chǎng)景業(yè)務(wù)的拓展能力。

正是由于出色的整體性能和友好的部署方式，華為目前已經(jīng)在全球獲得了42份5G商業(yè)合同，其中有25個(gè)來自歐洲，6個(gè)在亞太區(qū)，10個(gè)在中東地區(qū)以及1個(gè)在非洲。目前諾基亞的5G訂單有37個(gè)，而愛立信的5G訂單只有17個(gè)。同時(shí)，華為的5G基站出貨量也是最多的，達(dá)到10萬站以上。

在美國及其“盟友”的圍追堵截下，在中國5G還未商用的前提下，華為依然取得了全球最多的5G商用訂單，這樣的成績(jī)就是對(duì)華為實(shí)力最好的肯定。

結(jié)語

從美國國防部的報(bào)告來看，美國對(duì)華為乃至中國5G的實(shí)力早已了然于胸，對(duì)本土或“盟友”的通信企業(yè)，也只有哀其不幸，怒其不爭(zhēng)的份了。

美國在情感層面，被“學(xué)生”打敗肯定不好受，但是把一切提升到國土安全的高度強(qiáng)行封堵，卻大可不必。

首先，華為躋身于世界科技企業(yè)強(qiáng)林，用戶遍及世界，商業(yè)信譽(yù)是第一位的。就象美國“盟友”韓國的運(yùn)營商LGU+表明的立場(chǎng)：“目前全球大約有170多個(gè)國家在使用華為設(shè)備，至今都沒有出現(xiàn)過任何問題”。

其次，以封鎖上游貨源來遏制下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，最終損失最大的還是上游企業(yè)。沒有下游的規(guī)模應(yīng)用來消耗和分?jǐn)偵嫌蔚漠a(chǎn)能，上游產(chǎn)品只會(huì)陷入從成本推升到研發(fā)乏力的惡性循環(huán)。

最后，也許也是最重要的，5G已被公認(rèn)是改變社會(huì)的驅(qū)動(dòng)力，不僅可以為用戶帶來更好的體驗(yàn)，還能加速催生行業(yè)創(chuàng)新。對(duì)先進(jìn)技術(shù)報(bào)以開放心態(tài)、海納百川、造福納稅人，才是正道。

   來源：智商稅悟局

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