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1、邁向智能世界白皮書無線網絡加速邁向 5.5G,使能從萬物互聯到萬物智聯回顧通信網絡的發展歷程,我們驚嘆于技術發展和應用普及的速度之快:電話歷經三十多年實現普及,豐富了人們的溝通與生活;移動寬帶只用了不到十年便覆蓋全球,促進寬帶的快速普及和移動互聯網的蓬勃發展,構建全聯接的世界;科技創造價值,創新驅動未來,5G已成為數字經濟高質量發展的重要基礎設施,支撐全社會數字化轉型。5G商用三年來,在通信產業各方的共同努力下,5G發展速度遠超以往制式,進入高速發展期。當前已建設230多張5G商用網絡,5G簽約用戶數超7億。5G+超高清直播、5G+AR/VR、5G+云游戲等創新應用不斷涌現,帶動移動業務加速遷
2、移至5G網絡。我們預測,2030年蜂窩網絡用戶DoU將達到600GB,5G將成為移動互聯網流量的主要承載。面向未來十年,5G需要通過不斷地發展和演進,實現10倍網絡能力提升,并拓展低時延、寬帶實時交互等網絡能力,持續提升個人用戶體驗。在toB方面,5G與礦山、港口、制造、鋼鐵、醫療等行業深度融合,加速千行百業數字化升級。這其中,華為與產業伙伴攜手開展了大量實踐,實現遠程操控、智能巡檢等用例的商用部署,助力企業降本增效?;谶@些實踐與探索,我們發現大上行、高精度定位等已成為行業的共性需求,5G也將基于這些應用場景持續創新與演進,滿足更多行業應用訴求,更好地服務于行業數字化升級。2020年,華為率
3、先在業界提出5.5G的產業愿景,協同產業各方達成產業共識,推動3GPP將5G演進正式命名為5G-Advanced。當前,產業各方已在5.5G的愿景、標準技術等達成了方向性共識,下一階段,我們需要邁向5.5G持續技術創新,實現eMBB/URLLC/mMTC等能力不斷增強,同時新增高精度感知、無源物聯、高精度定位、智能化等革命性能力,構筑“萬兆體驗+千億聯接+內生智能”的無線網絡,為5.5G商用做好準備。同舟共濟揚帆起,乘風破浪萬里航!華為期待與全球運營商及產業伙伴共同開啟5.5G新征程,打造產業標桿,深化商業價值,攜手邁向智能世界!楊超斌 華為無線網絡產品線總裁序言1無線網絡目錄摘要04趨勢 1
4、以用戶體驗主導的收入增長從未如此重要06趨勢 25GtoB 已成為激發移動產業增長的新引擎12趨勢 3引入智能化是應對網絡復雜度指數級增長的關鍵路徑212無線網絡趨勢 5邁向 5.5G 持續演進,構筑“萬兆體驗+千億聯接+內生智能”的無線網絡36趨勢 6基于網絡原生安全能力,構建5G網絡全生命周期安全42趨勢 4以微增的能耗應對百倍網絡流量,打造性能節能雙優網絡 293無線網絡摘要當前,5G商用已迎來三周年,5G產業發展速度遠超以往所有制式。截止2022年10月,全球已有230多家運營商推出了5G商用服務,完成超300多萬5G站點部署,5G簽約用戶達7億,相較于2009年開啟商用的4G用時6年
5、,發展速度快了一倍。5G產業生態已然成熟,當前1400多款5G終端已發布,價格低至千元。2022年1月,全球5G智能手機的銷量已占所有智能手機銷量的51%,歷史上首次過半,預計2022年全年銷售超7億部?,F在,5G產業已經進入“網絡、用戶、終端、業務”正向循環的發展新局面。一方面,逐漸成熟的終端生態,不斷下降的終端價格,使用戶在換機過程中自然選擇5G終端,促使運營商繼續完善5G網絡的建設。另一方面,5G網絡跨代體驗,激發創新業務的出現,個人用戶將消耗數倍的流量,行業聯接則需要大上行、低時延等新能力,需要5G網絡持續演進。5G帶來的改變正在發生,但也才剛剛開始。5G不僅僅是一次通信技術的升級換代
6、,未來幾年將會給全社會帶來深遠的全方面變革。因此,我們需要時刻關注5G產業發展趨勢,并基于此制定應對策略,實現移動產業健康有序發展,逐步邁向智能世界。在總結近期產業現狀及變化趨勢的基礎上,本報告提出了移動產業的6個趨勢。趨勢1:以用戶體驗主導的收入增長從未如此重要toC(個人用戶)依然是運營商業務的基本盤。運營商通過5G提供跨代體驗,正在改變移動視頻的觀看方式,高清化和互動化成為主流,且戰略布局XR等創新業務實現跨越式發展,帶來個人用戶DoU的階躍式增長和資費套餐的消費升級,實現運營商和用戶雙贏。趨勢2:5GtoB已成為激發移動產業增長的新引擎toB(行業業務)是運營商業務的大延展。依托高質量
7、聯接、5G專線、5G專網等服務與千行萬業的逐漸融合,在實現5GtoB業務收入高速增長的同時,還帶動數倍以上的DICT(終端、平臺和應用、云、大數據、AI、集成等)的收入增長,成為運營商收入增長速度最快的業務領域。趨勢3:引入智能化是應對網絡復雜度指數級增長的關鍵路徑網絡復雜度持續提升驅動無線網絡走向智能化。內生智能的無線網絡架構,將具備實時感知、建模預測、多維決策的能力,以網絡智優實現資源按需配置,達到體驗與容量最優,以運維智簡實現站點自規劃自開通自排障,以智能綠色實現性能節能雙優,持續深化無線網絡智能化轉型。1234無線網絡趨勢4:以微增的能耗應對百倍網絡流量,打造性能節能雙優網絡綠色低碳是
8、產業熱點。為了實現運營商的綠色發展目標,需要建立網絡能效標準體系,與設備、站點、網絡等方面的持續創新,并牽引用戶向5G加速遷移,以微增的能耗應對百倍流量增長,實現5G網絡性能節能雙優。趨勢5:邁向5.5G持續演進,構筑“萬兆體驗+千億聯接+內生智能”的無線網絡5.5G已成產業共識。為了滿足toC業務和toB行業應用對5G網絡提出的新需求,產業各方需要邁向5.5G持續創新,實現eMBB/uRLLC/mMTC等能力不斷增強,同時新增高精度感知、無源物聯、高精度定位、智能化等革命性能力,構筑“萬兆體驗、千億聯接、內生智能”的無線網絡,為5.5G在2025年商用做好準備。456趨勢6:基于網絡原生安全
9、能力,構建5G網絡全生命周期安全在5G規模應用過程中,網絡安全將成為必不可少的產業要素,從原來的質量屬性逐漸成為產業屬性。通過安全技術創新和網絡原生安全機制的結合,系統化地夯實移動網絡安全能力,以極簡方式支撐運營商構筑安全、韌性的移動通信網絡,為各行各業提供更為安全可靠的信息服務,為行業數字化轉型保駕護航。當前,全社會正在加速邁向智能世界,以5G為核心的無線網絡是其重要技術支柱。華為期待通過本報告與產業各方持續探討5G產業發展趨勢,共同定義未來無線網絡,構建更美好的智能世界?,F有能力持續增強eMBBURLLCmMTC革命性能力新增低成本/無源物聯通信感知一體高精度定位智能化下行10Gbps上行
10、1Gbps千億聯接智能內生邁向5.5G持續演進,構筑“萬兆體驗+千億聯接+內生智能”的無線網絡5無線網絡以用戶體驗主導的收入增長從未如此重要趨勢 16在過去十年中,隨著移動互聯網的高速發展,移動業務中數據業務收入占比逐年增加,已成為運營商收入的最重要組成部分。2021年全球運營商的收入中,來自移動業務的占比超過50%。以中國運營商為例,近十年移動業務收入中無線數據流量收入10年增長10倍以上,占比從5%增加到80%。toC(個人用戶)仍將是運營商業務的基本盤,也是5G的出發點。在中國、韓國、科威特等5G發展較快的國家和地區,大力投資5G的運營商利用5G帶來的跨代體驗,帶動聯接價值的穩步增長,運
11、營商的收入和利潤重回上升通道,已取得了矚目的商業回報。因此,可以說,以用戶體驗主導的收入增長從未如此重要。圖1 中國運營商無線數據業務收入占比趨勢 20102021數據來源:中國運營商歷年年報無線數據業務收入占比10年提升10倍(十億人民幣)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0100200300400500600201020112012201320142015201620172018201920202021移動業務收入無線數據業務占比7無線網絡1.1 5G跨代體驗帶來用戶DoU階躍式增長5G跨代體驗是個人用戶對5G最直觀的感受。根據業界第三方評測機構的實測數據,5G商用
12、網絡通過多天線和大帶寬,已兌現了相對于4G的十倍用戶體驗提升。5G的跨代體驗使用戶更愛使用無線聯接,個人用戶將消耗更多的數據流量,實現個人用戶的消費升級。根據各國統計數據,5G用戶DoU平均為4G用戶DoU的2倍。在韓國,C-Band大帶寬和Massive MIMO連續覆蓋的5G網絡,OOKLA測試5G平均下載速率達到492Mbps,吸引4G用戶和流量快速向5G遷移,5G平均DOU相對4G翻倍。5G分流比快速增長,19年11月達20%,20年6月達30%,21年2月超過50%。與之對比,4G流量已于20年7月達到頂峰。在中東,運營商在借助5G大力發展FWA業務,給用戶帶來類光纖體驗。每線FWA
13、用戶的ARPU值提升了2-3倍,DOU提升了5-10倍。在中國,根據中國信息通信研究院公布的實測數據,5G平均用戶下載速率和上傳速率分別為300Mbps和50Mbps,4G平均用戶下載速率和上傳速率分別為28Mbps和2.9Mbps,5G實現10倍以上的體驗提升。相應,5G用戶消耗的數據流量已超4G用戶的2倍以上,帶動DoU從5G商用前的8GB提升至現在的15GB。圖3 全球5G DoU與4G DoU對比(GB)5G4G5G:20GB4G:10GB2x荷蘭德國西班牙英國美國日本意大利澳大利亞新加坡法國瑞士芬蘭韓國0510152025303540圖2 全球4G體驗與5G體驗對比(Mbps)5G4
14、G10 x Experience中國韓國阿聯酋沙特瑞士泰國02004006008無線網絡1.2 5G套餐消費升級,更高ARPU和更多數據流量實現運營商和消費者的雙贏全球運營商普遍采用5G套餐升級的策略,5G相比4G提高了入門級套餐的費用,實現套餐資費的普遍溢價。借助5G高速率、大容量優勢,雖然5G套餐資費比4G套餐資費稍貴,但單GB價格大幅下降,這對于運營商和消費者是雙贏局面。對運營商來說,資費套餐升級帶來更高的用戶ARPU。手機用戶從4G升級至5G后,資費套餐將平均提高20%40%,高于3G升級至4G時的020%。對消費者來說,每GB的費用更低,可以使用更多的數據流量。根據中國和韓國統計,消
15、費者每GB費用降低40%90%,其中5G中檔位套餐(150GB以上)相比4G競爭力最明顯。5G跨代速率使得越來越多的運營商提供基于速率的資費套餐,提供“速率+流量”或“速圖5 歐洲某運營商通過速率定價策略牽引用戶升套率”的付費方式。根據統計,采用速率資費套餐運營商從4G時代的5%增長到5G時代的20%,增長4倍。5G使運營商基于速率變現成為可能,在網絡資源充足的國家,基于速率資費套餐已經有效促進了運營商的收入增長。以芬蘭為例,芬蘭是最早采用基于速率套餐設計的國家,通過細分速率定價,用戶對網絡的感知只有網絡速率,而沒有背后的網絡制式。因此,在推出5G套餐時,在現有套餐體系上增加更高檔位套餐,通過
16、更高速率吸引用戶升套,達成提速提價的目的。圖4 運營商和用戶雙贏運營商收益更低的每bit成本,更高的ARPU80%Cost/bit20+%ARPU用戶收益更低流量單價,更多數據流量40+%Price/GB100%5G traffic2H/2015 1H/2016 2H/2016 1H/2017 2H/2017 1H/2018 2H/2018 1H/2019 2H/2019 1H/2020 2H/2020 1H/2021 2H/2021400Mbps31.9/month150Mbps29.9/month21Mbps24.9/month1Mbps21.9/month9無線網絡5G同時改變了觀看視頻
17、的行為模式,交互類觀看方式正在普及。使用拖拽或倍速的視頻播放比例,已從2019年5%提高至2021年的40%,預計到2022年底將增至60%以上。同時,全景類視頻也在高速發展。根據某短視頻APP統計數據,交互類全景視頻片源月增30%,累計已超40億。為了提供良好的觀看體驗,也要求體驗速率不斷提升。根據計算,拖拽不卡頓的速率要求是正常觀看的2倍,全景類視頻碼率是普通視頻的5倍。1.3 5G正在改變移動視頻的觀看習慣,高清視頻和互動視頻成為主流當前,移動網絡中主要數據流量消耗來自視頻業務,全球移動網絡中視頻業務占比已達70%,遠大于4G時代的50%。其中,短視頻業務增長迅速,已成為蜂窩網流量主體,
18、約占40%。5G跨代用戶體驗,使視頻的分辨率從標清提升至高清甚至超高清。一方面,5G的普及影響了視頻內容生產,長視頻源新增片源100%支持1080P以上分辨率。另一方面,5G網絡的高速率滿足短視頻高清化和零延遲互動的雙重需求。在4G時代,短視頻經常需要根據網絡質量圖6 全球移動網絡視頻流量占比20152016201720182019視頻占比50%視頻占比52%視頻占比65%視頻占比70%2020OthersGameIMVideo圖7 中國某省移動網絡視頻分辨率統計4G5G4G40%60%5G調整碼率,保障視頻播放時延。在5G時代,即使一直保持1080p的高碼率,也能夠保障短視頻切換時的播放時延
19、。根據統計,中國5G商用后,移動網絡中720p及以上的視頻占比,從4G時代的40%提高到5G時代的60%。10無線網絡1.4 5G推動AR/VR等創新業務普及,實現5G業務跨越式發展以VR/AR為代表的5G創新業務,已經成為5G個人用戶發展的最大驅動力??焖俚?G網絡部署是AR/VR業務快速發展的基礎,利用AR/VR體驗對網絡的依賴,運營商可以充分發揮5G大帶寬、低時延優勢,降低用戶使用門檻。韓國三大運營商自2019年4月發布5G商用后,紛紛結合5G套餐推出VR/AR業務,作為區別于4G的差異化業務,通過精細化設計提升客戶ARPU。在高端資費套餐上,通過AR/VR等權益,將高端5G用戶吸引至7
20、500085000 KRW的套餐區間,相比LTE時代普遍選擇500065000的套餐區間,提升用戶ARPU值。當前,韓國某運營商已可提供8000+的AR/VR內容,60+%的5G用戶在使用VR/AR服務,每人平均每周觀看時長超過1.5小時。根據預測,韓國XR流量消耗占比逐漸增加,預計到2024年,占比將超過80%。圖8 韓國運營商通過戰略布局AR/VR加速5G發展Data at 2022.4202020212022202320242025020406080100120140(GB)Traditional ServiceXR Service8,000+AR/VR內容60%AR/VR用戶比例1.5
21、 HourAR/VR 每周觀看時長11無線網絡5GtoB 已成為激發移動產業增長的新引擎趨勢 2124G改變生活、5G改變社會。隨著5G在全球的商用部署,5G以其大帶寬、低時延、廣連接、高可靠等特性,開啟萬物廣泛互聯、人機深度交互、智能引領變革的新時代。5G應用將呈現“二八律”分布,即用于人與人之間的通信只占應用總量的20%左右,80%應用在物與物之間的通信。由此可見,5G將更多聚焦于為垂直行業賦能賦智。經過三年的探索,5GtoB已成為激發運營商收入增長的新引擎。運營商依托高質量聯接、5G專線、5G專網等服務與千行萬業逐漸融合,在實現5GtoB業務收入高速增長的同時,還帶動數倍以上的DICT(
22、終端、平臺和應用、云、大數據、AI、集成等)收入增長。在中國,5G典型應用場景已經融入國民經濟97個大類中的40個,在礦山、港口、制造等領域實現了規?;瘧?,在2021年為運營商帶來了30億+的5GtoB收入,帶動超200億的DICT收入,成為運營商增長速度最快的業務領域。在未來幾年,通過運營商在5GtoB領域的持續投資,我們預計,到2025年5GtoB收入會超300億,帶動上千億的DICT收入??梢灶A見,5G將通過技術持續創新,實現上行速率等網絡能力持續增強,實現千億聯接的產業愿景,支撐運營商從連接服務提供商向綜合服務提供商的轉變,構筑運營商第二增長曲線。13無線網絡2.1 未來十年,以5G
23、為核心的三類技術支撐千億聯接當前,運營商正在通過發展物聯業務,構筑聯接數的新增長點。在中國,蜂窩物聯網用戶正以移動電話用戶10倍的速度快速增長,截止2022年5月底,蜂窩物聯網聯接數已達15.9億戶,我們預計在2022年第三季度,物聯網聯接數將超過移動用戶聯接數。根據2021年年報,中國移動、中國電信、中國聯通2021年物聯網分別實現收入1414億元、28.59億元、60億元,同比分別增長21.3%、31.8%、43%,均實現較大增長,成為運營商戰略的重要組成部分。在5G時代,NB-IoT、RedCap、無源物聯這三類技術,將依托無線產業的規模效應支撐千億物聯。NB-IoT成為LPWA市場的主
24、流技術,進入良性發展階段NB-IoT自2016年3GPP標準凍結以來,已經跨越了應用孵化、產業生態、規模推廣等產業階段,成功打造了端到端產業鏈,已進入良性發展階段。在網絡側,當前全球已有126張商用網絡,中國移動、中國電信、中國聯通、沃達豐、德國電信等運營商均已實現NB-IoT網絡商用。在模組側,NB-IoT模組價格已與2G模組價格相當,NB-IoT/GSM雙模價格低至6美金,NB-IoT單模約4美金,為NB-IoT持續規?;茝V掃清了成本障礙。在應用側,氣表、水表、煙感、門磁等多個NB-IoT應用實現規模部署,連接數均已超過千萬量級。根據業界報告顯示,2021年,NB-IoT以47%的份額領
25、先,增長率和總量均超過Lora/Sigfox等非授權頻譜技術,成為LPWA市場的主流技術。隨著NB-IoT正式納入5G標準,NB-IoT連接數將持續穩步增長,逐漸替代2G/3G物聯,到2030年達到百億量級,成為5G時代LPWA技術。圖9 以5G為核心的三類技術支撐千億聯接行業無線技術碎片化WirelessHARTWIA-PAISA100.11aWiFiZigbeeUWB藍牙移動網絡融合千億聯接,具備規模效應十億級中速物聯RedCap百億級LPWA物聯NB-IoT數百億級無源物聯Passive IoT14無線網絡RedCap已可商用,打開數十億的中高速物聯新空間在2022年6月份召開的3GPP
26、全會第96次會議上,5G Rel-17標準宣布凍結,標志著針對中高速連接的RedCap(Reduced Capability)標準已完成。RedCap技術標準的凍結,將有力推進百兆速率需求的物聯在網絡、終端和應用等方面的快速成熟,打開數十億物聯新空間。在技術實現上,RedCap相對于NR做了精簡和定制,包括:低成本。通過減少終端帶寬,在Sub 6GHz頻段下其最大帶寬為20MHz,并減少終端接收天線和層數,支持1收或2收,大幅降低5G終端芯片和模組的成本。RedCap模組成本相對5G eMBB預計可以降低5倍,規模商用的模組價格可以與CAT4相當。大容量和高效共存。通過獨立初始BWP和非小區定
27、義的同步信號工作在5G網絡上,并與eMBB終端高效共存,充分發揮5G大帶寬優勢和大系統容量等代際差異。支持更多可選能力,包括較低時延、切片、定位、低功耗等能力。圖10 RedCap打開數十億的中高速物聯新空間更匹配行業需求的聯接能力典型應用場景手表、眼鏡、手套等智能穿戴車載娛樂、行車記錄儀等智能車載設備維護、故障預測等智慧工廠50元vs 1000元(NR)低成本模組長達2周vs 1天(NR)低功耗下行150Mbps/上行25Mbps傳輸速率100ms99.99%/高精度定位多維網絡能力RedCap主要應用場景包括智能可穿戴設備、工業無線傳感器和視頻回傳等三大業務場景。這三大領域要求下行百兆/上
28、行數十兆的傳輸速率,既低于5G eMBB能力,但又高于NB-IoT/LTE-M等LPWA技術的能力,RedCap可在5G eMBB和LPWA之間,在網絡性能和終端成本上實現均衡。15無線網絡Passive IoT將蜂窩技術和無源標簽技術相結合,支撐數百億無源物聯新場景在行業應用中,由于有部署場景等限制,存在大量無法電池供電的物聯終端,或者有低成本的要求,比如快消品、物流包裹、產品外包裝等,這些應用構成了數百億級無源物聯網末端。當前大量的此類物聯應用主要是基于免電池供電的無源標簽技術,此類技術僅能實現部署在出入口場景的近端識別,難以滿足無源物聯的廣域覆蓋需求。因此,如何通過網絡化的技術提升無源物
29、聯的識別率、覆蓋范圍、定位精度、盤存效率等,是網絡創新的重要方向。Passive IoT是一種革命性的物聯技術,將蜂窩網絡和無源標簽技術相結合,可以大幅提升其覆蓋能力,室外NLOS達到100米以上,室內NLOS達到30米以上;提供連續組網能力,有效實現多讀寫器間的干擾協調,確保99.9%以上的盤存率;標簽支持能量收集和 10uw的極低工作功耗;達成可大海量使用的極低成本。圖11 Passive IoT支撐數百億無源物聯新場景Passive IoT實現235米覆蓋終端新形態網絡新能力自動采集,遠程讀取,上報溫度/濕度傳感等信息標簽讀取+傳感采集標簽+無源¥1貨物盤點工業傳感農業檢測來源:外場驗證
30、RSRP(dBm)-124235米距離2.2 上行速率是行業應用剛需,牽引5G圍繞上行持續技術創新聯接性能是5GtoB成功的根基,是5GtoB能夠為行業創造新價值的必要條件。為了滿足行業現有需求,給行業帶來新的發展機遇和更為廣闊的發展空間,需要深入行業之中,挖掘場景痛點,針對性地通過5G與各類關鍵技術集成創新加以解決。隨著5G向鋼鐵、礦山、港口、制造等行業滲透,5G+視頻監控、5G+遠程控制、5G+機器視覺等業務場景需實時回傳多路高清視頻,網絡上行能力已成為行業應用剛需。當前5G網絡的下行峰值速率已實現千兆,但隨著toB業務對上行速率需求越來越強烈,上行業務速率能力亟須增強。16無線網絡為了提
31、升5G上行能力,行業正在探索更多的解決方案,其中包括上下幀配比1D3U、超級上行、上行載波聚合等。上下行幀配比1D3U。因公網客戶需求以下行為主,當前5G TDD系統中的主流時隙配比為8D2U和7D3U等,分配的下行資源遠高于上行。面向有大上行需求的封閉局域(如地下礦井等封閉場景)場景,可以通過調整時隙配比將更多的資源分配給上行,比如時隙配比1D3U,上行時隙數是8D2U的3倍,單用戶峰值約750 Mbit/s,與8D2U相比,提升了2倍。超級上行方案。在超級上行解決方案下,當手機處于TDD頻段覆蓋范圍時,利用TDD和FDD協同、高頻和低頻互補、時域和頻域聚合,提升上行吞吐率,縮短傳輸時延。當
32、TDD頻段傳送上行數據時,FDD低頻段上行不傳送數據,充分發揮TDD大帶寬和終端雙通道發射的優勢;當TDD頻段傳送下行數據時,FDD傳送上行數據,實現FDD和TDD時隙級的轉換,保證全時隙均有上行數據傳送。上行載波聚合。將兩個或多個載波“捆綁”,將分散的頻譜資源聚合為大帶寬,提供更快的網絡速率,并提高頻譜利用效率,這就是載波聚合技術。上行載波聚合便是利用這一原理,通過聚合不同載波的上行頻段,實現上行能力的提升。除了上行速率之外,行業還在切片技術、低時延、高精度定位、極簡運維等領域持續探索,為5GtoB推廣和商用提供技術支撐??傊?,聯接性能催生新產業是技術創新價值的終極體現,目前5G帶來的數字產
33、業化和產業數字化已是大勢所趨,5G網絡能力會持續增強,更好服務于千行百業。某智能工廠上行需求是下行需求10倍某智能煤礦上行是主要需求,所有流量集中在上行0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00160.00GBGB0:00:001:00:002:00:003:00:004:00:005:00:006:00:007:00:008:00:009:00:0010:00:0011:00:0012:00:0013:00:0014:00:0015:00:0016:00:0017:00:0018:00:0019:00:0020:00:0021:00:0022:00:
34、0023:00:00上行流量下行流量0501001502002503002022-07-24 13:30:002022-07-24 15:15:002022-07-24 17:00:002022-07-24 18:45:002022-07-24 20:30:002022-07-24 22:15:002022-07-25 00:00:002022-07-25 01:45:002022-07-25 03:30:002022-07-25 05:15:002022-07-25 07:00:002022-07-25 08:45:002022-07-25 10:30:002022-07-25 12:45:
35、002022-07-25 14:30:002022-07-25 16:45:002022-07-25 18:30:002022-07-25 20:15:002022-07-25 22:00:002022-07-25 23:45:002022-07-26 01:30:002022-07-26 03:15:002022-07-26 05:00:002022-07-26 06:45:002022-07-26 08:30:002022-07-26 10:15:002022-07-26 12:30:002022-07-26 14:30:002022-07-26 16:15:002022-07-26 18
36、:00:002022-07-26 19:45:002022-07-26 21:30:002022-07-26 23:15:002022-07-27 01:00:002022-07-27 02:45:002022-07-27 04:30:002022-07-27 06:15:002022-07-27 08:00:002022-07-27 14:30:002022-07-27 16:15:00上行流量下行流量圖12 上行是行業應用剛需17無線網絡2.3 運營商正在重塑自身角色定位,試水端到端5G行業解決方案在物聯構筑聯接數新增長點、技術創新增強網絡能力的基礎上,運營商正在嘗試通過重塑自身定位,從連
37、接服務提供商向綜合服務提供商的轉變,為自身數字化轉型發展創造新機會。根據千行百業的不同需求和運營商能力的差異,運營商參與5GtoB可以有三種不同的角色:連接服務提供商。運營商主要為行業解決方案提供5G網絡連接服務,包括如帶寬、時延、定位、安全等,提供不同聯接服務質量層次和定價水平以匹配每位客戶的需求,通過被系統集成商集成向行業客戶提供聯接服務,或者直接面向行業客戶。平臺服務提供商。運營商為企業客戶提供基于其生產場景專門設計的5G網絡服務解決方案,在覆蓋場景多樣化、網絡部署局域化、網元資源定制化、網絡性能可配置、網絡運維可管控、數據保密性等方面滿足企業的差異化需求,對企業有更強的本地化能力以及更
38、好的適用性和可控性。綜合服務提供商。作為面向行業客戶交付端到端5GtoB解決方案的責任主體,運營商需要有很強的行業理解力,通過整合資源提供行業解決方案的業務咨詢、頂層設計、建設規劃咨詢等服務,并負責總體方案設計、業務SLA責任分解、系統預集成測試、集成交付等。這個角色具備拉通網絡、云、軟件開發和其他系統的能力,有長期行業客戶服務經驗,對綜合能力要求較高。在行業應用中,一方面,5G的高帶寬、低時延、高可靠、廣連接特征,在行業應用具有廣闊發展前景。另一方面,5G與云計算、大數據、人工智能等技術的深度融合,將有力推動傳統行業研發設計、生產制造、市場服務和經營管理等運營流程全面變革。從企業視角來看,企
39、業希望能提供端到端定制化的整體解決方案,包括定制化5G網絡切片、企業信息管理系統、生產經營管理全過程的打通、實現遠程控制、打造應用平臺、數據存儲和大智能分析等。因此,為了為行業提供端到端的一體化解決方案,電信運營商需要推進專業化運營,與產業鏈合作伙伴共同打造新型核心競爭力,從而獲得更大的收益。此外,系統集成在未來也具有廣闊發展空間。5G最終目的在于帶動5GtoB產業發展,因此勢必要引領包括蜂窩網絡技術在內的一系列通信技術共同進步。相較于企業大規模數字化轉型所產生的需求,目前運營商、設備商等參與一體化解決方案的企業缺少IT基礎,因此在實現帶動B端產業發展過程中,需要集成商利用通信連接能力,以形成
40、眾多針對不同行業的解決方案。而這部分企業服務能力,將是在5G新基建投資之外,由5G帶動實體經濟增值機會最大的部分。近年來,各賦能行業整體投融資規模及數量增長趨勢明顯,IHS Markit研究表明,到2035年5G將創造13.2萬億美元經濟產出。與5G深入聯動后的交通、工業、視頻娛樂、教育、醫療等領域投資機會無限。18無線網絡行動建議 從5GtoC和5GtoB的發展趨勢可以看出,相比4G,5G業務更加多元化,需求也更加差異化。人的連接,需要一張連續大帶寬網絡,能夠提供跨代體驗,并大幅降低bit成本;物的連接,同樣需要一張普遍覆蓋網絡,支撐物聯終以中頻大帶寬為核心構筑一張普遍覆蓋的寬管道基礎網為了
41、為用戶提供連續的跨代體驗,中頻大帶寬已成產業共識,并結合Massive MIMO,大幅降低5G網絡的bit成本,是實現普遍覆蓋寬管道網絡的核心。3.5/2.6/2.3/4.9 GHz是目前5G TDD黃金四頻,各國管制機構在頻譜發放時,考慮以連續大帶寬方式發放,從而最大化頻譜效率,降低每Bit部署成本,提升跨代用戶體驗。當前,80+國家已經完成中頻連續大帶寬頻譜(80100MHz)的發放,預計到23年年底,端的海量連接;行業聯接,則率先發生在局部場景,需要靈活大上行、低時延和高精度定位等能力按需部署。為滿足這些差異化的需求,需要全頻譜向5G演進,以中頻大帶寬為核心構筑一張普遍覆蓋的寬管道基礎網
42、。同時,利用其他頻段構筑差異化優勢,實現N維能力按需疊加。還將有35+國完成5G TDD新頻譜的發放。面向2030年,為了滿足IMT-2020的業務體驗要求,管制機構需要做好5G新頻譜的規劃準備,釋放更多頻譜為IMT使用,面向2030每個國家還需要2 GHz中頻頻譜,實現移動業務可持續發展。6GHz作為未來5G中頻僅剩的連續大帶寬頻譜,通過采用更大規模的Massive MIMO等先進技術,可以實現與3.5 GHz接近的網絡覆蓋并大幅提升網絡容量。建議各國管制機構支持將6GHz頻譜分配給5G及其演進技術,以最大限度的釋放5G潛能。圖13 5G各頻段建網模式差異化,最終走向多頻一張網高容量,跨代體
43、驗大帶寬新頻新建FWA、熱點等場景探索頻段高、覆蓋受限熱點覆蓋TDD+FDD全網連續覆蓋網改+新建結合,4G/5G雙收益碎片化存量頻段現代化毫米波(26G等)TDD頻段(3.5G等)FDD頻段(7002600M)19無線網絡中/高頻段走向ELAA超大規模天線陣列由于中頻/高頻的引入,無線信號的空間傳播損耗變大,會對基站覆蓋帶來挑戰。要實現與C-Band的共站同覆蓋,ELAA-MM(超大規模天線陣列M-MIMO)成為必選。5G時代引入了Massive MIMO,在實現網絡容量大幅增加的同時,實現與sub-3GHz共站同覆蓋。當前,華為推出支持ELAA-MM的MetaAAU(3.5GHz/2.6G
44、Hz)已經在30+城市規模商用,實現3dB的覆蓋增強,帶來30%+的室內外體驗提升,5G網絡用戶增加30%,站點容量增加40%,兌現覆蓋體驗收益,激發流量增長。未來,為了實現更高頻段與C-Band覆蓋能力相當,無線基站需要走向更大規模天線陣列。5G Massive MIMO傳統AAU是192陣子,要達到5G中頻相同的覆蓋,6GHz基站需要1000個陣子以上,毫米波則需要2000個陣子以上。存量頻譜走向超寬帶多天線在FDD Sub-3G頻段,運營商普遍擁有約100MHz的存量頻譜,同時由于其頻段低的覆蓋優勢,成為實現密集城區深度覆蓋和郊區場景連續覆蓋的最優選擇。但FDD頻譜碎片化的特點,在從FD
45、D LTE重耕至FDD NR時,傳統單頻改造模式的比特成本降幅不明顯,投資收益比較低。因此,需要通過超寬帶、多天線等技術創新,在大幅提升頻譜效率的同時,簡化站點部署,降低存量FDD站點現代化改造的部署成本,使能4/5G雙受益。華為FDD Gigaband超寬頻多天線系列產品,將Sub-3GHz頻譜的中、低頻的多個頻段結合在一個射頻模塊中,支持4T4R、8T8R以及Massive MIMO多天線技術。該系列產品在重量、體積上更容易人工上站部署,獨特功率池設計降低能耗30%,靈活匹配運營商多樣化部署場景,滿足容量、體驗和覆蓋等需求。此外,為了5GtoB的商業成功,支撐從連接服務提供商向綜合服務提供
46、商的角色轉變,需遵循循序漸進的原則,按照自身和所處市場的實際狀況,制定相應的5GtoB拓展策略,實現5GtoB規?;l展。明確5GtoB發展路徑,構筑差異化能力優勢首先,尋找合適的行業場景。從行業數字化需求入手,既要考慮5G是否是剛需,是否有很強的技術優勢,也要考慮部署成本與SLA是否能滿足行業的要求。另外,應用場景是否有一定的市場規模,是否具備規模復制也是商業成功的關鍵。其次,明確清晰的角色定位。當前,許多運營商正在積極轉型,當聚焦聯接能力時,扮演著運營商的角色;當具備了云的能力以后,既是運營商也是云服務商;在某些比較熟悉的行業,運營商可以擔任行業系統集成商的角色。一切皆有可能,角色的定位取
47、決于能力邊界。第三,設計成熟的商業模式,實現價值利益的合理分配。5GtoB必須要有合理的“價值定價”才能形成創新的牽引力,一方面簡化商業模式,提升效率,另一方面要做好價值鏈上的利益分配,將責任和利益對等,才能有效推動商業生態的正循環。第四,持續完善技術標準及行業規范,推動產業政策落地。不斷推進5G網絡能力針對toB業務的標準定義,制定不同行業場景下的5G目標網建設標準和規范,有助于5GtoB的規模發展。20無線網絡引入智能化是應對網絡復雜度指數級增長的關鍵路徑趨勢 321把智能融入無線網絡業務、體驗、運維和綠色等方面,是支撐運營商在5G/5.5G時代新空間、新業態的持續拓展、實現數智化轉型的關
48、鍵。目前業界領先的運營商已經提出各自的智能化轉型戰略。比如,中國運營商提提出“自智網絡”戰略,目標2025年全網達到ADN L4高階自智。海外的一些運營商則提出“ZTO(zero touch operation)”戰略,構建智能化能力,實現極簡運維、極致性能、極致體驗。3.1 網絡復雜度持續提升驅動無線網絡走向智能化隨著移動網絡持續向5G演進,網絡能力將進一步升級,承載的業務也越來越多,網絡復雜度也隨之大幅提升,移動網絡的3個結構性挑戰將更加突出。挑戰1:如何在網絡復雜度持續提升下實現極簡運維首先,移動網絡的頻譜資源越來越豐富,從低頻到中頻,未來還會引入6GHz、毫米波等高頻,單個運營商將擁有
49、10個以上的頻段。其次,站點還在持續向多天線發展,從4T、8T到Massive MIMO。此外,還要考慮多樣化的場景,比如室內/室外的差異、忙時和閑時的差異等等,這些都會提升運營商運維的復雜性。通過傳統人力運維效率的線性提升,已無法應對運維復雜度指數級增長。22無線網絡圖16 百倍流量增長導致能耗提升挑戰2:如何在業務多樣化的同時保證業務體驗最優隨著移動網絡進入千行百業,應用場景開始劇增,包括傳統的視頻、游戲、XR、無線家庭寬帶,以及行業領域的遠程操控、機器視覺等。多樣化業務帶來多樣化網絡需求,有的業務需要高速上行傳輸,有的業務需要穩定低時延,有的業務需要高精度定位,這些多樣化的需求帶來了頻譜
50、選擇的復雜化和網絡結構的復雜化。因此,需要利用智能化技術,通過網絡實時感知和主動預測,基于固定的專家經驗,結合智能化分析預測能力,就可以形成靈活的智能策略,保障多樣化應用的體驗。挑戰3:如何應對百倍流量增長的同時實現性能和節能雙優用戶對于移動網絡的流量訴求始終在高速增長,預計到2030年DOU將達到600G,驅動站點、頻譜、通道數繼續疊加,無線網絡能耗也將相應增長。但運營商也期望在網絡流量增長的同時,網絡的能耗只是微增。因此,引入智能化可以在保障用戶體驗的基礎上,在網絡側通過體驗和節能的多意圖實時尋優,基于業務的變化實時調整站點、頻譜、載波等網絡資源,實現性能和節能雙優。圖14 網絡復雜度導致
51、運維復雜度持續提升多頻多站多天線多場景導致千站千策運維效率運維復雜度持續提升多頻:10+頻段多站:宏/桿/微多天線:4T8T64ELAACRAN DRAN并存圖15 業務多樣性帶來體驗需求多樣化業務多樣性帶來體驗需求多樣性感知定位米級厘米級速率Gbps10Gbps時延50ms1ms上行MbpsGbps10年1天物聯百倍流量增長需要能效提升基站能耗微增能效提升流量百倍增長因此,需利用智能化的空間和時間預測能力以及關聯分析,提前發現網絡在運維方面出現的問題并給出解決建議,以提升運維的效率。23無線網絡3.2 分層分布式的移動網絡智能化架構,快速本地閉環實現性能最優過去10年,智能化技術一直在飛速發
52、展,從機器學習到聯邦學習,一些最新技術被不斷引入移動通信的各個環節,比如站點參數配置簡化,網元級別的算法優化等。隨著移動網絡規模越來越大,如何充分利用百萬站點產生的數據和算力,把智能化能力嵌入到了網絡設計、實施與構建、運行與維護、業務的規劃、發放和保障這樣一整個網絡生命周期,是移動智能化首先要思考的問題。在構建智能化架構時,時延、帶寬是主要考慮的因素:1.要實現ms級的閉環控制,要求推理能力內置到網元層;100ms級近實時閉環,要求推理能力,就近部署到網絡層。因此移動通信的閉環控制要滿足智能化推理低時延要求,智能化推理能力只能就近分布式部署。2.移動網絡設備分布在不同地域,產生的數據如果匯總后
53、集中處理,需要消耗大量的傳輸帶寬。因此訓練和推理在本地就近處理,性價比最高。智能化架構設計需要自頂向下協作實現分層分布式智能,快速本地閉環實現性能最優?;谶@一設計原則,華為提出智能化三層架構,實現單域自治,跨域協同。圖17 分層分布式的移動網絡智能化架構云端智能意圖轉譯和業務SLA需求分解跨域跨廠家協作、網絡能力開放外部信息交互網絡智能單域單廠家基礎運維無線引入MIE協同網元智能提供智能化UC能化能力通過北向接口向NMS開放網元智能協同MIE提供智能化UC本地AI訓練推理,快速優化閉環智能化 標準接口OSSii運營商中臺IntelligentFAN友商EMS友商基站IntelligentCo
54、reIntelligentRAN智能服務引擎MAE網絡管理MIE智能gNB智能gNB3跨域閉環2域內閉環1站內閉環云端智能。主要要負責承接應用層下發的業務意圖并進行意圖轉譯和業務SLA需求分解、跨域跨廠家協作、網絡能力開放、以及外部信息交互。網絡智能。無線部分由自動駕駛解決引擎(Mobile Automation Engine,簡稱MAE)中的網絡管理部分實現單域單廠家基礎運維,同時引入移動智能引擎(Mobile Intelligent Engine,簡稱MIE),協同網元智能提供智能化應用。24無線網絡網元智能。在實現站點基礎運維的同時,對于智能化的需求,基于本地訓練推理能力,直接實時優化閉
55、環;和網絡智能在參數、模型和決策方面的協同。配合云端智能,共同實現無線網絡全流程智能化。3.3 移動網絡智能化,實現運維智簡、網絡智優和業務智營基于智能化三層架構,把智能引入無線網絡,可以在運維智簡、網絡智優和業務智營三個方向帶來智能化價值。圖18 IntelligentRAN實現無線網絡智能原生IntelligentRANOSS數據協同模型協同決策協同數據建?;緮祿杉瘮祿兄Y源按需編排OM管理設備傳輸自配置目標1目標2目標3目標4AI框架/算法組件庫L3 智能柵格L2 調度詞典L1 信道圖譜iRRM算法iRTT算法EntityView應用iMaster MAE網元接入FCAPS北向對接
56、數據&平臺網絡數字孿生(Digital Twin)能效 iApp運維 iApp業務 iApp體驗 iApp數據引擎AI引擎領域視圖:Topo/配置/性能等環境&用戶網絡:覆蓋/能耗/體驗等網元:規格/配置/算法等意圖驅動開放3.3.1 運維智簡基于預測的故障管理,使能網絡邁向零故障為應對無線網絡故障成因復雜、精準快速定位困難等挑戰,運營商和設備商正在基于智能化架構25無線網絡開展基于預測的故障管理創新實踐。一方面需要加深加強故障感知能力做到應管盡管,另一方面通過上下協同、跨站協同、端網協同獲取到最優的自動化成效。以設備高溫預測方案為例,基于智能化三層架構,基站通過實時感知各設備的溫度數據,實現
57、網元范圍的細粒度短周期趨勢預判,并上報MIE。MIE基于長周期多站數據,并生成基線智能化模型后泛化為站級、片區級模型,運用到單站推理上,獲得最佳的預測效果,提前識別潛在高溫隱患。預測能力還可以應用在光模塊、光路隱患等場景,利用RAN網管和網元協同的長短周期感知數據,對光器件和光路亞健康狀態的預測和判斷。3.3.2 網絡智優基于智能柵格實現多頻載波智選,帶來網絡性能最大化當前所有頻段都將向5G演進,但不同頻段特點不同。FDD頻段覆蓋好但帶寬窄,中高頻帶寬大但覆蓋受限。同時,不同頻段的多頻異構組網會加劇對網絡性能的影響,比如多頻切換次數增加等。多個頻段的協同配合和統籌使用對于整網的頻譜效率提升是至
58、關重要的。因此,在多頻網絡中,需要引入智能化的能力,提升多頻協同的效率,能夠將不同頻段的優勢互補,達到整網最佳的性能。智能柵格技術是一個典型的用于多頻網絡場景的智能技術。沒有智能的情況下,原本為了選擇一個合適頻段,首先要經過終端異頻測量,再將測量結果上報基站,基站進行分析判斷,再決策具體哪個頻段最好,是一個相對復雜耗時較長的過程。在融入智能之后,可以基于歷史覆蓋、譜效柵格數據和實時信息,預測覆蓋、譜效、業務體驗,從而快速而準確為用戶選擇最佳載波,免去測量再申報的過程?;趧討B實時尋優的網絡自適應節能,保障性能和節能雙優節能算法的網絡開通,和網絡的軟硬件配置、場景、話務模型等強相關,不同站點間差
59、異非常大,千站千面,人工開啟難度大。同時網絡側的節能是通過對載波/通道等資源進行關斷和喚醒來實現,而無線環境是快速變化的,運營商往往擔心靜態配置的節能參數無法實時響應用戶、業務和網絡的TTI級變化,從而導致KPI受到影響。因此,需要將智能化引入網絡節能算法,實現節能算法從能用到好用?;谥悄芑軜?,在網絡智能層面,MIE根據客戶的KPI和節能意圖,對全網進行覆蓋建模和參數訓練,并快速迭代,生成初始的節能策略,并根據話務和KPI預測,進行節能特性策略的優化,保障節能特性的開通效率提升90%以上。同時,將智能引入基站節能場景,實現基站智能感知。構建精準感知能力、建立能效和KPI關系的模型,進而實現
60、資源TTI級別的關斷管理,讓節能資源的休眠和開啟滿足業務對資源TTI的調度,從根本上保障網絡性能,并將節能收益翻番,實現能耗再降25%。3.3.3 業務智營面向業務SLA的網絡精準規劃,實現業務快速開通5G網絡肩負著使能行業數字化轉型的重任,近26無線網絡幾年在各行各業的應用快速發展,如煤礦、港口、鋼鐵、制造、電網等。但5GtoB業務種類多、SLA要求高、應用環境復雜,基于專家經驗人工完成網絡規劃的傳統模式,難以滿足千行百業的確定性網絡規劃要求。因此,基于業務SLA的網絡精準規劃平臺是實現5GtoB規模商用的關鍵,需要包含以下幾個關鍵能力:行業畫像:基于眾多5GtoB項目構建行業畫像庫,將“千
61、差萬別的行業語言”轉譯成“統一的網絡語言”,自動匹配原子業務模型、智能推薦建網標準。環境建模:基于衛圖、點云等環境測繪信息,利用語義識別等關鍵技術,自動完成海洋、港口、工廠等精細化環境建模,顯著提升網絡仿真規劃準確性。自適應傳播模型:通過眾多5GtoB項目構建場景化傳播模型基線庫,并基于應用場景特征自動匹配最合適的傳播模型(廣域網可實現扇區級自適應傳播模型)。多目標動態仿真:基于業務分布和業務模型(含toC/toH/toB),通過蒙特卡洛仿真用戶在不同位置、不同時間的接收電平、速率、時延,并統計SLA滿足度。SLA規劃:基于多目標動態仿真,通過圖染色分批高效完成覆蓋、速率、時延等多目標高維尋優
62、,輸出可滿足5GtoB業務需求的最優站點位置、射頻參數(含Pattern)和網絡資源規劃結果。此外,為滿足5GtoB業務的高SLA要求,連接級的主動、實時運維能力是關鍵,還需要實現網絡拓撲/終端位置/多維度性能的可視、基于機器學習的分鐘級異常檢測、故障預測預防等能力。27無線網絡3.4 行動建議未來,無線網絡將持續賦更多的行業,提供更多的業務,移動產業需要以智能的無線網絡,加速各行業轉型升級,推動全社會數字化。建立針對智能化架構的標準化評測體系業界不同廠家分別推出了自己的智能化架構,共建智能生態圈,打造應用和智能化架構協同能力在設備商提供智能化應用基礎上,智能化架構也支持運營商以及第三方服務商
63、的應用,但這類應用都需要定制開發,開發周期長。通過共建行業應用規范,聯合定義接口規范,數據特征和意圖模板等,實現應用與智能化架構的高度耦合。不同架構對網絡能力提升存在差異。因此,需要建立針對智能化的評價標準,研究智能化架構、價值應用場景的關鍵性能指標,討論不同業務場景下評價標準,牽引行業架構和技術演進。通過智能化的評價標準,可以更好的指導5G網絡智能化建設的節奏和方向。行業應用規范化設備商運營商應用提供商定義接口規范定義數據特征定義意圖模板智能化架構應用1應用2應用n圖19 共建智能生態圈28無線網絡以微增的能耗應對百倍網絡流量,打造性能節能雙優網絡趨勢 429當前,“綠色”“可持續”已成為全
64、社會各行業的發展理念,移動產業也不例外。高質量的5G網絡會讓用戶越來越愛使用無線聯接,用戶DoU將快速增長,我們預計到2030年,DoU將會達到600GB。如果我們保持現有網絡能效,無線網絡的能耗也將增長數十倍,這顯然不符合全社會節能減排的大趨勢。為了實現運營商的綠色發展目標,我們提出建立網絡能效標準體系、持續提升網絡能效,通過在這兩個方面持續創新,以微增的能耗應對百倍流量增長,構筑性能節能雙優的無線網絡。圖20 向Green 5G演進,打造性能節能雙優網絡流量需求增長,將帶來能耗攀升打造“性能節能”雙優網絡期望網絡能耗45%差距預測網絡能耗 600GB 2030 10GB 2020 4GB
65、2018綠色低碳高質量5G網絡30無線網絡4.1 無線網絡的綠色評估準則正從能耗轉變到能效,牽引綠色5G網絡建設移動技術發展和網絡發展導向,多以提升性能作為主要目標。評價和衡量網絡,也多以性能相關指標為衡量標準,例如千兆網絡建設、隨時隨地100Mbps等。為了達成性能節能雙優網絡的目標,移動網絡正在引入綠色相關評估、評價機制。以往的評估準則多基于5G單站能耗絕對值。但對5G來講,5G單站能耗相較4G雖高,但傳輸速率和網絡容量更強,僅用“能耗”進行評估不夠客觀。為了更加全面客觀的評價,評價準則也在不斷演進,基于能效的評估準則已成為產業共識。根據網絡發展、網絡應用場景,和網絡建設目標等因素,基于能
66、效的評估體系將在以下三個方面持續演進。設備能效(TEE)TEE=設備發射功率/設備功耗ITU標準定義了射頻模塊的發功效率。以RRU為例,在某一發射功率場景下,通過發射功率除以相應的模塊功耗來表征設備的發功效率。值越高,說明發射功率轉化成有效輸出的比例越大。隨著Massive MIMO AAU模塊的引入,考慮到AAU是將RF和天線一體化設計,ITU又定義了第二種設備能效:等EIRP場景下的設備能效。這種表征設備能效的方法牽引產業最大化AAU的RF和天線硬件能力,還可以避免產業陷入持續提升設備最大發射功率的怪圈,使AAU向綠色高效方向發展。站點能效(SEE)SEE=基站能耗/站點能耗站點能效表征基
67、站主設備能耗占整個站點能耗的比例。站點機房、機柜配套等消耗的能耗越低,站點能效越高。運營商可關注站點機房配套能耗的改進,通過室內站點改造、去空調、提升電源效率等提升站點能效,或者對于某些特定場景,通過去油機、站點疊加太陽能供電等提升站點能效。圖21 設備能效(TEE)outputpower/kWhTEETEE2.0:P2/PMaximize AAU A+P Capability*P:input power,P1/P2:output powerTEE1.0:P1/PPRFAntennaP1P2AAU31無線網絡網絡能效(NEE)NEE=網絡話務量*體驗滿足因子/網絡能耗。網絡能效從需求-能耗角度
68、,表征了網絡發展與網絡能耗之間的關系。對于運營商來說,網絡能效的價值在于引入了一種相對公平、客觀的評估體系,牽引行業在業務流量增長與碳減排之間的協調發展,牽引綠色5G目標網向性能和節能雙優演進。4.2“設備-站點-網絡”三層節能技術不斷創新,構建綠色5G的基礎如何在滿足網絡發展的基礎上降低網絡能耗,實現網絡綠色發展,是無線網絡的創新重要驅動力之一。當前,移動產業依托“設備-站點-網絡”三層節能架構,技術不斷創新突破,構建綠色5G網絡的基礎。圖22 站點能效(SEE)BTS kWh/Site kWhSEELess Power Consumption,Higher SEE solargridAAU
69、/RRU圖23 網絡能效(NEE)GB*ExperienceFactor/kWhNEE2.0*ITU/ETSI protocol updatingoptimal performance&low power consumptionNEE2.0=energy consumptionService(traffic,service Quality)圖24“設備-站點-網絡”三層節能綠色設備綠色站點綠色網絡智能引擎基站智能化基站市電/太陽能電源柜32無線網絡4.2.1 綠色設備:多領域、多學科、系統級持續創新,提升設備能效多學科融合,持續降低硬件功耗隨著硬件工藝、材料的持續演進,結合新技術的應用,每兩到
70、三年硬件設備就會有跨越式發展,相同規格條件下硬件功耗將顯著下降。相比RRU形態,5G主流形態AAU更加復雜,由更多零部件構成,涉及材料學、熱力學、數學、電磁學、結構學等多個學科。因此,AAU需要通過多學科融合和系統性設計,持續降低硬件功耗。高效功放。作為射頻模塊功耗占比最高的器件,功放是降低能耗時要考慮的重中之重。結合GaN材料持續演進、功放架構持續創新,更先進的神經網絡DPD預失真算法等,持續提升功放效率。創新材料。引入高性能介質濾波器、創新材料和創新工藝一體成型、有源無源聯合設計,持續提升射頻模塊性能和降低射頻模塊損耗。相比傳統金屬腔濾波器,新型介質濾波器運用新型拓撲架構和新型介質材料,實
71、現體積、重量和插損大幅降低;高性能樹脂新材料助力一體成型天線,支持天線輕量化和高性能;通過有源和無源聯合設計演進,引入新型低插損介質材料降低介質損耗。高效散熱。射頻模塊正常工作時,模塊功耗受到溫度影響,溫度越高,模塊功耗也越高。通過RBC、仿生齒等高效散熱技術使模塊工作在溫度相對較低的狀態以降低功耗。高能效天線。無源天線并不直接消耗直流電或交流電形式電能,它在節能方面的價值容易被忽略。然而,作為射頻能量和電磁波轉換單元,所有射頻能量都需要通過天線發送給移動終端。它對能量轉換的效率,對整個RRU的能耗有著重要影響。在實現同樣的覆蓋效果前提下,采用高能效的天線,降低線纜損耗,射頻單元所需要輸出的射
72、頻能量更低。這意味著我們可以降低射頻單元的輸出功率,從而實現基站的節能。將ELAA技術引入AAU,比特能效持續提升5G M-MIMO AAU基于多天線、多通道設計,不僅可通過空間復用大幅提升系統的容量,還可通過調整多天線的幅度和相位,使無線信號的能量集中于更窄的波束上,并精準指向用戶的位置,提升能量的傳輸效率,大幅提升比特能效。測試結果表明,5G 64T64R AAU的比特能效比4G 4T4R RRU提升了20倍。超大規模天線陣列持續演進,是降低AAU功耗的創新方向。超大規模天線陣列通過對基帶算法、天線等軟硬件的創新,使能陣子數不斷增加,在最大化天面利用的基礎上,實現設備能效的大幅提升。在邊緣
73、用戶體驗和覆蓋相同的前提下,能耗可降低30%以上。超寬頻技術使能RRU多頻合一降能耗隨著集成度的持續提升,設備開始從單模塊支持單頻段,發展到支持多頻段、超寬頻段。5G正在從一個頻段對應一個RRU或AAU設備的部署形式,轉變為多頻合一、多個模塊合一的部署方式,大幅降低了設備的部署數量、成本及設備能耗。荷蘭某運營商部署華為寬頻RRU后,運營商從原來的800MHz和900MHz頻段采用2個射頻模塊建網,到現在700MHz、800MHz和900MHz采用1個超寬頻射頻模塊建網,能耗基本相當,實現了加頻不加功耗。33無線網絡4.2.2 綠色站點:從單站極簡走向整站智能聯動,提升站點能效無線站點的能耗主要
74、由兩部分組成,一部分為站點配套系統,如機房空調、電源、傳輸等能耗,一部分為主設備本身的能耗,如射頻單元、基帶單元等。以往,站點節能多以簡化站點建設為主。無線網絡在向LTE和5G演進時,通過站點機房的合并或拆除,實現站點能效從60%提升到90%左右。一直以來,消耗40%站點能耗的站點配套系統,比如供電及用電系統的設備等,都是“啞設備”,無法相互感知、彼此協同,也無法實時檢測業務負荷及運行狀態,這種狀況不僅供電和用電效率低,也造成了大量的能源浪費?;诖?,實現業務與整站的供能-儲能-用能等部件的高效聯動,就成為未來建設高效、綠色站點重要的發展方向。例如,如果實現了太陽能、電源、電池、電網與業務負載
75、之間的高效協同,實現了可根據業務負載實時調節溫控,真正做到電隨業動、能隨業動、溫隨業動,就可以高效利用能源,達成整站節能的目標。電隨業動:供電電源模塊工作的數量與業務負載智能協同,站點智能休眠低效電源模塊,讓整站的供電電源效率始終工作在高效區間。能隨業動:能源和業務聯動,根據業務預測,動態調整站點鋰電電池的錯峰時間和放電深度;把低谷電能轉移到電價高峰區間,降低電費支出;以浙江階梯電價測算,預計可以節省17%的電費支出。溫隨業動:溫控和業務聯動,根據業務負載預測和變化,動態智能調整站點溫控強度,實現空調智能節能,典型站點能耗降低10%以上。4.2.3 綠色網絡:引入智能引擎,實現節能收益倍增在5
76、G時代,網絡節能正在向智能化發展,通過智能化技術,可以根據網絡制式、頻段、覆蓋場景、業務特征及網絡運行狀況等實時計算關斷門限,調整網絡、頻譜等資源分配,根本上解決節能技術在網絡應用對KPI帶來的影響,同時通過提升節能效果。圖25 引入智能引擎,實現節能收益倍增客戶意圖站點資源實時休眠整站能效模型構建節能策略智能尋優整網數字模型構建節能策略編排參數多維尋優“0”KPI影響網絡智能:參數多維尋優網元智能:TTI級關斷“2”倍節能效果網絡智能:策略最優編排網元智能:時/空/頻/功四域關斷“百”倍部署效率網絡智能:節能策略智能尋優2人天1k站基于多維判決的TTI關斷更多關斷的資源:時空頻+功率信息采集
77、覆蓋、負載節能策略下發性能節能場景MIE34無線網絡4.3 行動建議在全球經濟發展中,5G等關鍵ICT技術正扮演著越來越重要的角色。GSMA數據顯示,在歐洲和北美范圍內,2015年,移動通信技術對社會節能減排的貢獻達到1:5,這意味著移動通信每消耗1度電,就將降低5度的社會用電。GSMA認為,2025年這一數字將達到1:10。綠色5G網絡的建設,不僅僅是運營商、設備商的責任,需要全產業鏈的共同參與。建立能效評估標準體系,牽引網絡綠色發展能效評估的關鍵是要選擇合理的指標來刻畫網絡的Energy Performance,能效的傳統定義為單位能耗所提供的有效輸出,實際應用中常用業務量,例如流量來替代
78、,也就是通過流量和能耗的比值來評價網絡能耗?;诹髁磕苄?,業界已經進行了研究和實踐。隨著網絡的發展,新業務、新場景不斷涌現,不同的業務類型,對網絡速率要求不同。運營商既關注日益增長的流量需求,也關注對業務體驗的要求。為了更全面的評價網絡能效,評價體系也需要不斷演進,從單一的流量能效,走向流量能效、體驗能效等多維度綜合評價。根據網絡發展的不同階段、不同場景的業務重心差異,選擇合理的維度指標進行綜合評估,牽引無線網絡持續朝著以更少的能耗提供更多的業務量,以及更好的業務體驗的方向發展。通過5G網絡建設、精準營銷等,加速話務向5G遷移,充分發揮5G高能效優勢相關數據顯示,4G網絡的能效是3G的710倍
79、,5G網絡是4G的20倍,未來,隨著新技術的不斷引入,5G的能效還會進一步成倍提升。這就意味著,相同的流量情況下,通過5G承載,整體網絡能耗會更低?;诰W絡流量不斷增長的趨勢,牽引業務向高制式發展,如果能充分利用5G的高能效優勢,就可降低網絡的能源消耗。中國某市現網數據,20192021年,5G話務的分流比達20%左右,網絡能效提升了3.5倍。因此,運營商可以通過促登網、提駐留和填業務等手段加速話務向5G遷移。圖26 建立多維能效評估標準體系能效能效1.0能效2.0能效業務量能耗能耗業務量業務體驗EE1.0=Data VolumeEnergy ConsumptionEE2.0=service(
80、traffic,exeprience)Energy Consumption35無線網絡邁向5.5G持續演進,構筑“萬兆體驗+千億聯接+內生智能”的無線網絡趨勢 536移動通信產業的技術演進,十年一代。5G將是2030年前最主要的移動通信技術,并將持續服務到2040年。過去30年,2G/3G/4G的發展歷程證明,每一代移動通信技術,必須要經歷不斷的演進和增強,才能夠迸發出強大的生命力,實現產業的可持續發展。在2020年MBBF(全球移動寬帶論壇)上,華為率先發布5.5G產業愿景,在5G原有的eMBB、mMTC、URLLC三大場景基礎上,新增UCBC(上行超寬帶)、RTBC(寬帶實時交互)、HCS
81、(感知通信一體化)三大場景,使能從萬物互聯到萬物智聯。在5.5G產業愿景牽引下,隨著2021年4月3GPP正式確定5G-Advanced為5G演進的官方名稱,以及3GPP R18版本制定有序開展,業界各方已在5.5G的商業愿景、標準、技術等達成了方向性共識,下一階段,產業各方需要邁向5.5G持續技術創新,實現eMBB/uRLLC/mMTC等能力不斷增強,同時新增高精度感知、無源物聯、高精度定位、智能化等革命性能力,構筑萬兆體驗+千億聯接+內生智能的無線網絡,為5.5G在2025年商用做好準備。圖27 萬兆體驗+千億聯接+內生智能的5.5G網絡上行1Gbps下行10Gbps聯接1000億內生智能
82、37無線網絡5.1 超大帶寬+ELAA-MM是實現萬兆體驗的關鍵Massive MIMO是5G最大的技術創新。通過在基站使用大量的無源天線元件,M-MIMO帶來了頻譜效率和覆蓋范圍的顯著改善。至今,Massive MIMO已成為5G網絡部署的首選形態。隨著高頻段使用中面臨的覆蓋挑戰,進一步提高超大規模天線陣列(ELAA-MM)的性能目標,以最大限度地提高網絡價值,是5.5G技術創新的重點。其次,6GHz/毫米波等新頻段實現單載波原生大帶寬,通過原生大帶寬單載波、終端8R能力擴展、HBF-ELAA CSI增強等技術,達成下行萬兆體驗;通過寬頻短時廣播增強,增強廣播信道覆蓋能力,實現泛在接入。在T
83、+F多頻部署場景,MBSC(Multi-band Serving Cell)實現全頻段一體化管理,提升用戶體驗50%以上,實現虛擬超寬頻和泛在極致體驗。通過一體化控制信道,最小化控制開銷;通過一體化數據信道,使能T+F更多CC;通過一體化RS和CSI,降開銷提精度;聯合多頻CSI-RS信道估計,降開銷提精度;多頻多站聯合CSI反饋+SRS,相同開銷下提升用戶體驗。5.2 上下行解耦持續創新,多頻融合實現上行1Gbps行業數字化對上行速率的需求遠大于下行,上下行解耦可以根據行業需求靈活使用不同頻段的上下行頻譜。對于超大上行需求來說,一方面可以充分利用存量FDD頻譜,另一方面可以定義SUL全上行頻
84、譜,通過上下行解耦技術實現多頻融合,提供Gbps上行速率。當前,上下行解耦已經廣泛商用部署于煤礦、鋼鐵等多個場景,滿足百路高清回傳、全景遠控、遠程實時質檢等1Gbps上行速率需求。38無線網絡 FSA(Flexible Spectrum Access),使終端實現上行全頻譜接入。傳統載波聚合方式,配置頻段和傳輸頻段綁定,接入有限頻譜,FSA通過上行通道頻點符號級切換和L1小區切換替代L3移動性管理,實現配置頻段和傳輸頻段解耦,頻譜和傳輸通道雙池化。全上行頻譜。顧名思義,全上行頻譜指的是僅分配數十兆至百兆的連續上行頻譜,比如歐洲1.4GHz,僅用于上行,不用于下行。在網絡部署中,全上行頻譜需要與
85、已有TDD/FDD小區配合使用,將上行傳輸資源提升數倍,實現更高的上行速率和小區容量。5.3 通感一體內生感知,使能全真全感互聯通信感知融合,將帶來超越傳統移動網絡的應用可能性。利用無線通信信號提供實時感知功能,獲取環境的實際信息,并且利用先進的算法、邊緣計算和人工智能能力來生成超高分辨率的圖像,完成現實世界的數字化重建,可以和虛擬化世界進行融合,獲得更加真實的體驗。感知需求在千行領域普遍存在,車聯網領域中的車、人、物感知,安防領域中的人員入侵檢測,航空監管領域的無人機探測,醫療康復領域的人員跌倒、呼吸和心跳識別等,氣象檢測中的風速和雨量感知等。通常情況下,此類需求的滿足都需要新的頻譜資源,再
86、建一張新的感知網絡,建設周期長,成本很高。已經廣泛部署的5G 網絡系統,具備天然的組網優勢,覆蓋能力強,天線陣列規模大,可以通過軟硬件的升級,在滿足通信需求的同時,具備原生的感知能力,成為通信感知一體融合網絡。通信感知一體化設計,是實現無線感知能力的基礎。在5G網絡基礎上,需要通過技術創新,實現不改變網絡架構,不增加站點部署密度,提供廣域覆蓋的全天候、多類型的目標感知能力。圖28 多頻融合實現上行1GbpsGbps超大上行多頻融合3.5/2.6/4.9 GHz1.8GHz2.1GHz700MHz2.3GHzTDD頻譜*FSA(Flexible Spectrum Access)FDD/SUL頻譜
87、F1F2F3F439無線網絡通信和感知的資源可以通過時分空分碼分等方式實現通感一體化波形,做到感知功能在通信基站上按需疊加,降低感知的部署成本;高隔離度天線收發全雙工能力,在保證通信性能的前提下,使能 5G TDD 支持時頻全雙工的感知工作模式,實現通信感知同覆蓋;通信與感知架構的一體化,能夠在不同行業快速打通端到端感知服務,另一方面可以保障數據安全。不斷提高感知分辨率,是擴展感知應用范圍的關鍵。通過大帶寬多天線,可以將感知能力提升到厘米級以上;將蜂窩系統的多站協同引入感知,在單站感知基礎上提供 3D多視角無死角感知;基于機器學習的目標識別算法,利用 5G 豐富的時頻空碼多維度空口信息,提高目
88、標識別的分辨率。5.4 5G網絡實現內生智能,提升無線網絡能力隨著通信技術的不斷發展及5G應用場景的不斷涌現,通信網絡的復雜性日益增加,傳統運維模式不再能夠滿足多樣性網絡的運營維護訴求。蜂窩網絡多頻多模共存,使網絡組網和協同更加復雜化,如多頻及跨域的協同、復雜組網下的故障定界定位、用戶動態變化所帶來的資源統一調度與體驗管理等挑戰。使能千行百業的5G網絡需要滿足多元化的業務種類、個性化的體驗需求,網絡的用戶體驗管理復雜,運維難度劇增。面向2030,打造“全自動、零等待、零接觸”的高級別的自動駕駛網絡,在空口、網絡和運維領域全面推動智能化的演進,是支撐千行萬業的數字化的重要能力之一。意圖驅動與智能
89、的加持下,無線網絡的自動化程度持續提升,使網絡自動駕駛L4高度自治走進現實,并邁向L5完全自治。面對千行萬業不同的商業意圖,網絡將具備自主思考決策能力。對于電信、農業、公共事業、油氣、物流、金融等不同領域的業務目標,自動準確高效的“識別”、“轉換”、“編排”這些意圖,轉換成網絡配置語言,從而使網絡資源能夠高效的調整和分配,從而快速適應業務的變化和需求。同時L5的網絡將具備自進化的能力,實現零接觸自動運維。在接收到基于意圖的調整策略后,實現基站周邊環境感知和自我探測信息的實時上報,完成基站的數字孿生建模;網絡側根據基站上報的環境和硬件信息,自適應配置參數和場景。站內故障支持智能監控,可實現站內故
90、障衍生的感知,并開展跨層協同診斷,通過時空動態智能算法實現故障提前預警規避問題,實現網絡的自修復;網絡性能自主尋優將逐步取代人工經驗優化,通過機器學習、性能仿真實現最優的網絡參數配置,自動完成站間多目標協同優化,實現網絡的自優化。40無線網絡5.5 行動建議深耕三年,樹已成蔭,面向2025年商用,產業各方需要結合無線以往代際技術驗證和規模試驗推動商用領先的經驗,圍繞關鍵需求,與運營商/設備商/標準組織等全產業鏈一起,共同定義5.5G網絡關鍵特征、網絡部署策略、關鍵產品方向,逐步開展關鍵技術的功能驗證、基于統一頻率/統一規范的多廠商系統組網驗證、預商用外場驗證,有序推進5.5G產業進程。圍繞技術
91、創新,加速5.5G產業共識圍繞未來超大帶寬頻譜進行技術創新,加速推動5.5G產業共識進一步走向商用共識,為5.5G未來商用做好準備。第一是頻譜使用模式創新,重構上下行頻譜實現超大帶寬資源的高效利用;第二是設備形態創新,探索無線網絡設備新形態匹配5.5G頻段的需求和挑戰,奠定規模商用的基礎;第三是網絡架構創新,針對5.5G不同頻段的能力差異,通過智能化網絡架構滿足多元化需求。加速信息技術群融合創新,帶動信息產業化升級通過構筑泛在萬兆的5.5G網絡,支撐人工智能、物聯網、云計算、大數據和邊緣計算等信息技術跨領域、全方位、多層次的產業深度融合。信息技術自身的發展在加速,融合也在加速,例如人工智能,正
92、在加速和5G的深度融合,我們將智能融入無線網絡的業務、體驗和運維中,實現業務智營、網絡智優、運維智簡的自智網絡,同時,泛在的無線寬管道能力,為人工智能實現萬物智能提供基礎,讓AI算力像水和電一樣,成為新型的城市公共資源,讓智能觸手可及。加速5.5G行業賦能,助力產業轉型和科技發展通過5.5G和全行業的深度融合,通過構筑全場景、全類型的超聯接平臺,一方面釋放個人和家庭創新應用和體驗升級的需求,一方面支撐千億規模的物聯聯接,助力信息技術和各個行業深度融合,加速行業應用的規模復制,實現數智社會。在運營商的牽頭下,聯合產業伙伴對寬帶實時交互、超大上行、無源物聯、通感一體等5.5G應用場景逐步開展預商用
93、驗證,進一步夯實5.5G與行業深度融合的基礎,助力產業轉型與科技發展。41無線網絡基于網絡原生安全能力,構建 5G 網絡全生命周期安全趨勢 642當前,數字經濟發展已進入系統創新、跨域融合、智能引領的新時代。5G作為產業轉型升級的加速器和構建數字社會的新基石,發展持續提速。5G在行業數字化轉型過程中,更高安全能力會起到關鍵作用。構建完善數字安全新生態體系,能有效保障數字經濟的良性發展。在5G規模應用過程中,網絡安全將會成為必不可少的產業要素。從原來的質量屬性逐漸成為產業屬性。通過安全技術創新和網絡原生安全機制的結合,系統化地夯實移動網絡安全能力,以極簡方式支撐運營商構筑安全、韌性的移動通信網絡
94、,為各行各業提供更為安全可靠的信息服務,為行業數字化轉型保駕護航。圖29 基于網絡原生安全能力,構建5G網絡全生命周期安全5G安全訴求(3大驅動力)全生命周期安全安全服務:提升安全產品服務有效供應設備原生:夯實原生安全能力底座網絡韌性:推動有效高效運營構建安全韌性網絡部署(運營商)使能(安全服務商)供應(設備制造商)運營(運營商)運營安全ICT基礎設施網絡韌性應用安全基本合規訴求威脅防護訴求價值兌現訴求安全使能安全差異化/服務化,價值兌現安全合規安全法規條例,行業標準遵從安全賦能安全融入運維,打造有效高效的安全中臺安全融入連接業務,可驗證,可預測的可信環境43無線網絡從技術視角,3GPP定義的
95、5G網絡安全架構和2G/3G/4G相比并沒有本質的區別。安全模型分為3個層級,從上到下分別是應用安全、網絡安全(含網絡韌性和運營安全),以及網元安全(ICT基礎設施)。針對網元安全層,業界主要關注廠商的合規、安全開發流程和產品的安全抗攻擊能力??蓞⒖嫉臉I界規范和方法論主要有NESAS/SCAS、NIST軟件開發安全框架等。其中,NESAS/SCAS作為統一評估認證機制,也是業界認同的 5G時代移動通信網絡安全認證的全球事實標準。截止目前,NESAS已形成成熟的產業生態圈,當前GSMA/3GPP已經演進到NESAS/SCAS 2.0版本,并且還在不斷發展壯大。針對網絡安全層,運營商結合各設備商提
96、供的設備和安全能力進行整網的規劃、設計和部署。這個過程中,要考慮網絡的合規、運維和運營的安全,以及網絡抗攻擊性??蓞⒖嫉臉I界規范和方法論有ISO19600、NIST網絡安全框架、GSMA 5G安全知識庫等。其中,5G安全知識庫作為這兩年來移動通信領域的共同成果,為利益相關者的風險管理戰略提供了建議,也涵蓋了最佳實踐和威脅緩解措施的指導。一方面它可以滿足運營商網絡安全需求,同時,也能幫助運營商更好的進行5G網絡安全規劃、維護和優化。針對應用安全層,在這個層級里面,垂直行業始終是端到端業務和應用安全的責任方,不僅僅依賴運營商網絡管道安全,需要多方協作保障5G應用安全。網絡可以提供差異化的安全服務來
97、實現價值兌現。6.1 安全產業鏈重構,網絡與安全深度融合,需強化構建設備原生安全從安全產業鏈發展來看,傳統模式下IT、CT和安全是分離的,各層利益相關方價值清晰、邊界清楚。當網絡與安全深度融合時,傳統網絡邊界被打破,IT、CT與安全在相關安全場景下需要統一考慮更加有效和高效的方案。我們需要審視CT系統的網絡安全真實訴求,基于業務的原生安全構建。追求系統不被攻破,安全防御為主,攻擊溯源/情報等要求次之;盡可能減少暴露面,除必要的業務接口外,生產系統與互聯網隔離;輕量化安全方案,對系統資源消耗最小化,系統資源應確保業務SLA;新的安全軟件引入不影響原系統的穩定性/可靠性。因此,移動通信設備應具備原
98、生安全能力,提供網絡一體化防護能力,減少節點數量,提升防護效率和等級。通過全棧的安全加固、安全校驗、安全檢測,建立架構級內生安全網絡基礎能力。44無線網絡6.2 安全要素及關鍵組件與網絡業務高度耦合,構建網絡韌性近年來,運營商提出對網絡韌性構筑的具體要求:安全韌性網絡要素,如可用性、可靠性、穩健性、安全性和隱私保護。安全能力關鍵組件,如服務可用、機密計算、服務協議與標識以及安全保障與防御。不管是安全韌性網絡要素還是安全能力關鍵組件,我們仍然需要基于移動通信業務屬性進行安全能力的不斷構筑。行業可以基于移動通信業務模型庫,持續地進行自適應檢測、身份評估等,結合安全策略管理,實現快速響應,構筑極簡、
99、安全的韌性網絡,保障可信聯接。通過推動運營商5G安全風險管理最佳實踐,構建安全韌性網絡,推動有效高效的運營。這里我們要用到自適應的核心方法論,就是IPDRR。通過把IPDRR理念引入5G網絡實現減少風險暴露期、縮短威脅發現時間、避免危害擴大的目標?;?G業務特點,要能做到分層分域自適應,則要求各網元需具備基于內生的安全能力(包含安全信息采集與分析處置能力),最終形成單域和跨域的處置能力,從而不斷構筑網絡韌性能力。圖30 業界普遍基于IPDRR構建網絡韌性業界普遍基于IPDRR構建網絡韌性安全運營中心智能分析自動取證確認策略下發RANTransportCoreeMBBmMTCuRLLCInte
100、rnetIIoTFirewallSeGWV2X網元、網絡防護策略1網元、網絡響應恢復策略3網絡安全事件:空口、信令、用戶等網元安全事件:運維、入侵、完整性等主機、流量、日志等威脅檢測技術采集上報245無線網絡6.3 網絡安全將會成為必不可少的產業要素,持續提供安全服務我們可以從合規、威脅以及增收三個角度來審視當前網絡安全面臨的改變。這些都驅動產業思考業務和網絡發聲結構性變化時同時帶來的安全訴求。合規驅動各區域市場強化統一的安全認證生態。威脅驅動頭部企業客戶更關注系統化安全體系的構建、中小企業更傾向于簡單的、一體化的解決方案。價值驅動安全價值鏈從盒子向平臺和網絡轉移。當前,基站服務的業務價值是相
101、對分散、可控的。而未來,基站及邊緣網絡服務的業務價值將是集中、巨大的。5G因其特有的網絡優勢被引入到各行各業中后,企業的整個網絡和IT基礎設施發生了變化,因此行業提出了更高的安全要求。如制造行業,網絡安全問題關乎生產的連續性,而電網等關鍵基礎設施,甚至還涉及生命安全。首先,開放的5G網絡作為企業基礎設施的一部分,同樣要遵循其所在行業的安全防護要求。其次,每個行業存在不同類型的應用,這也導致5G網絡需要提供差異化的安全能力;第三,考慮到企業生產相關數據的保密性,需要確保數據不出園區,并保障邊緣側的應用和數據是安全的。因此,我們需要以ICT網絡能力為抓手,共建標準、方案和價值鏈生態,提升安全產品服
102、務有效供應。圖31 網絡安全必將成為一種產業屬性網絡安全必將成為一種產業屬性數字經濟時代,安全是所有0前面的1增收驅動威脅驅動合規驅動安全由維護屬性轉變為產業屬性安全價值鏈從盒子向平臺和云網轉移。頭部企業客戶更關注的是系統化安全體系的構建。對中小企業而言,簡單的、一體化的解決方案是最好的選擇。行業分級后形成風險集,并強化統一認證生態從原來的質量屬性逐漸成為產業屬性 1、toC時代,基站服務的業務價值是分散、可控的;2、toB業務關鍵領域,基站服務的業務價值將是集中、巨大的。安全不再僅僅是產業發展的能力補充 1、對于企業,安全能力與新技術研發、應用同樣重要。2、對于行業,構建完善的數字安全新生態
103、體系,能有效保障并驅動數字經濟的良性發展。46無線網絡6.4 行動建議全產業需要構筑移動通信安全韌性網絡,保障可信聯接。合力共同推動GSMA/3GPP NESAS/SCAS演進(網元層安全評估)和GSMA 5G安全知識庫最佳實踐(網絡層安全評估)。滿足合規要求,逐步形成全球范圍內監管機構對NESAS作為全球5G產品安全評估統一標準的公開認可。根據市場節奏和能力現狀,在網絡原生(從設備商設備原生安全能力視角)、韌性可信(從運營商規建維優營視角)及產業供給(toB)方面持續提升網絡安全能力,保障移動通信主業務。設備原生安全以白盒思維為主,基于CT網絡原生能力,實現全棧的安全加固、安全校驗、安全檢測
104、基礎能力,支撐運營商構筑安全韌性移動通信可信網絡。能夠使CT安全防護效果和運維效率全面提升,同時減輕客戶集成和運維成本。47無線網絡華為技術有限公司深圳市龍崗區坂田華為基地電話:(0755)28780808郵編:免責聲明本文檔可能含有預測信息,包括但不限于有關未來的財務、運營、產品系列、新技術等信息。由于實踐中存在很多不確定因素,可能導致實際結果與預測信息有很大的差別。因此,本文檔信息僅供參考,不構成任何要約或承諾,華為不對您在本文檔基礎上做出的任何行為承擔責任。華為可能不經通知修改上述信息,恕不另行通知。版權所有 華為技術有限公司 2022。保留一切權利。非經華為技術有限公司書面同意,任何單位和個人不得擅自摘抄、復制本手冊內容的部分或全部,并不得以任何形式傳播。商標聲明 ,是華為技術有限公司的商標或者注冊商標,在本手冊中以及本手冊描述的產品中,出現的其他商標、產品名稱、服務名稱以及公司名稱,由其各自的所有人擁有。