在圍棋中,“先手”是一個(gè)十分重要的概念。誰先落子就具有頗大的優(yōu)勢(shì),,由此產(chǎn)生了“讓先”“執(zhí)先”等概念,,也引申出了“敢于爭(zhēng)先”這樣的成語,。
在科技產(chǎn)業(yè)中,,也經(jīng)常有一些關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)化能帶來“爭(zhēng)先”的效果,。18世紀(jì)后半葉,,工業(yè)革命已經(jīng)陸續(xù)在很多領(lǐng)域產(chǎn)生苗頭,但一直不溫不火,。直到蒸汽機(jī)的發(fā)明和普及,,突然為整個(gè)工業(yè)革命加速。這就是一個(gè)以技術(shù)進(jìn)化,,為產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)得先機(jī)的典范,。交流電之于電氣化,硅晶管之于半導(dǎo)體,,都具有明顯的技術(shù)加速與產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)先性質(zhì),。
而在移動(dòng)通信,這個(gè)我們每日與之相伴的產(chǎn)業(yè)中,,也有一些“落子即爭(zhēng)先”的代表,。很多朋友有這樣的感受,在4G時(shí)代后半段網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)有了明顯提升,,在線觀看直播,、視頻突然加速普及。這種體驗(yàn)升級(jí),,延綿到5G時(shí)代的今天,,逐漸成為了不可缺少的日常資源。
在這樣的產(chǎn)業(yè)升級(jí)背后,,有一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù):Massive MIMO,。
很多對(duì)移動(dòng)通信有研究的朋友,都說Massive MIMO的應(yīng)用和升級(jí)堪稱“封神”事件,,一舉改變了4G到5G產(chǎn)業(yè)周期的真正價(jià)值和真實(shí)用戶體驗(yàn),。
所謂Massive MIMO,是指大規(guī)模天線陣列技術(shù),。其基本原理是極大數(shù)量增加基站中的天線數(shù)量,,從而對(duì)不同的用戶形成獨(dú)立的窄波束覆蓋,基于用戶的空間隔離系統(tǒng)同時(shí)傳輸不同用戶的數(shù)據(jù),,從而數(shù)十倍提升系統(tǒng)吞吐量,。可以通俗一點(diǎn)理解,,Massive MIMO就是讓移動(dòng)基站中由原先的獨(dú)唱,,變成了一場(chǎng)大合唱。這樣傳輸給用戶的聲量更大,,信息更多,,甚至十倍升級(jí)了用戶的下載速度,。
而更加值得注意的是,Massive MIMO技術(shù)始終沒有停滯不前,。在4G時(shí)代率先將其引入產(chǎn)業(yè)化的華為,,在5G時(shí)代的變遷中,在移動(dòng)通信走向“雙碳”綠色的必經(jīng)之路上,,持續(xù)率先推動(dòng)著Massive MIMO的進(jìn)化,。借用一些朋友的話說,Massive MIMO的“神作”不是一場(chǎng)電影,,而是一部連續(xù)劇,。
這部劇的最新劇情,是8月30日,,在華為舉辦的無線首屆媒體沙龍暨M(jìn)BBF2021預(yù)溝通會(huì)上,,華為無線產(chǎn)品線首席營(yíng)銷官甘斌發(fā)表了《華為持續(xù)引領(lǐng),開辟5G Massive MIMO綠色新賽道》的主題發(fā)言,,馬上引發(fā)了業(yè)界的強(qiáng)烈關(guān)注,。其原因在于,華為分享了Massive MIMO領(lǐng)域的下一個(gè)突破性創(chuàng)新方向——引領(lǐng)綠色5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),。
甘斌表示:“面向雙碳目標(biāo),,華為通過超大規(guī)模天線陣列的突破性創(chuàng)新持續(xù)引領(lǐng),通過對(duì)基帶算法,、天線等軟硬件創(chuàng)新,,實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模天線陣列,最大化天面利用,、綠色節(jié)能和體驗(yàn)覆蓋,,開辟5G Massive MIMO綠色新賽道?!?/p>
這次全新的技術(shù)升級(jí),,讓原本為提升用戶體驗(yàn),拓展站點(diǎn)能力而生的Massive MIMO有了全新的身份:“雙碳”時(shí)代的節(jié)能大使,。
從4G的變革者,,到5G的開拓者,再到綠色節(jié)能時(shí)代的先鋒官,。今天,咱們來分享這樣一個(gè)故事——關(guān)于華為推動(dòng)的Massive MIMO進(jìn)化三部曲,。
將Massive MIMO引入4G,,為無線通信爭(zhēng)一先
多天線陣列技術(shù),其實(shí)在原理上講并不復(fù)雜,,也早就在移動(dòng)通信學(xué)術(shù)界有過探討,。但在產(chǎn)業(yè)中真正落地卻非常復(fù)雜,。其原因在于,Massive MIMO需要數(shù)據(jù)傳輸能力,、天線工程化,、軟硬件適配的綜合保證,是一道完完全全的綜合題,。雖然業(yè)界都看到了它的可能性,,但直到4G中期也無法將之產(chǎn)業(yè)化。
直到2014年,,厚積薄發(fā)的華為出手了,。基于信道互易性在多天線領(lǐng)域的研究,,華為在Massive MIMO引入4G方面完成了創(chuàng)新突破,。當(dāng)年9月,華為聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)推出了全球首臺(tái)實(shí)驗(yàn)室樣機(jī),,并在一年后推出了Massive MIMO商用樣機(jī),。
隨后,北京,、上海,、東京等城市分別在華為的產(chǎn)品賦能下開啟了Massive MIMO測(cè)試與試運(yùn)行,效果非常理想,。當(dāng)時(shí),,Massive MIMO條件下4G網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)單載波實(shí)測(cè)速率超過650Mbps,數(shù)倍提升了運(yùn)營(yíng)商的頻譜資源使用效率,,并且將基站信號(hào)覆蓋范圍提升了近一倍,。
與此同時(shí),Massive MIMO還在城市環(huán)境中展現(xiàn)出了一種影響至今的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),,由于Massive MIMO的天線陣列呈現(xiàn)出立體的信號(hào)覆蓋范圍,,非常適合城市立體空間中的用戶分布,極大提升了城市用戶的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),。在地形復(fù)雜,、干擾極多的高樓、地鐵,、居民樓里能夠痛快上網(wǎng),,Massive MIMO功不可沒。
而對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說,,華為引領(lǐng)的Massive MIMO變革還有一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì),,就是其改造成本小,用戶無需更換機(jī)型,業(yè)務(wù)提升力度卻極大,。并且Massive MIMO在當(dāng)時(shí)被廣泛認(rèn)為可以面向5G演進(jìn),,將進(jìn)一步節(jié)省運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)期成本。因此,,Massive MIMO在4G時(shí)代后期形成了一股移動(dòng)通信的升級(jí)風(fēng)潮,,間接推進(jìn)了移動(dòng)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化業(yè)態(tài)的到來,。
而華為也確實(shí)踐行了諾言,,接下來的5G時(shí)代,Massive MIMO并未缺席,。
5G到來,,與大帶寬協(xié)同出擊
當(dāng)5G到來之前,Massive MIMO已經(jīng)被業(yè)界認(rèn)為是必備方案,。而華為又在此時(shí)提出了一個(gè)新的問題:Massive MIMO僅僅是應(yīng)該跟進(jìn)5G,;還是要在5G時(shí)代完成進(jìn)化,成為5G特性的放大器,?
后來的答案,,是華為選擇了后者。
5G的核心特性是大帶寬,,而Massive MIMO的多通道能力恰好可以成為5G特性的落地接口,。但這個(gè)理論上的產(chǎn)業(yè)設(shè)想并不容易實(shí)現(xiàn),需要多方面的技術(shù)積累與長(zhǎng)期的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐,。
在4G向5G的轉(zhuǎn)化期,,華為在加大重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)的同時(shí),陸續(xù)推出了多種商用設(shè)備,,為5G進(jìn)化完成產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備,。最終,華為推動(dòng)了Massive MIMO的第二次進(jìn)化,,大帶寬Massive MIMO成為產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí),。
2018年,華為在MWC發(fā)布了全系列場(chǎng)景化Massive MIMO AAU,,深度匹配5G部署的多樣化場(chǎng)景,。為了兼容5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多頻段、多制式的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),,華為推出的Massive MIMO產(chǎn)品相對(duì)于4G復(fù)雜度提升了上百倍,,并且加入了AI自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)技術(shù),極大程度提升了Massive MIMO設(shè)備的運(yùn)維管理效率,。
隨后,,華為的5G Massive MIMO在多個(gè)城市進(jìn)行了落地,。在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中,,華為的5G Massive MIMO設(shè)備集成度更好,,基站尺寸更小更輕,降低了5G網(wǎng)絡(luò)的更新部署成本,,實(shí)現(xiàn)了相比4G的10倍以上體驗(yàn)升級(jí),。
2020年10月,華為與中國(guó)電信聯(lián)手完成了地鐵場(chǎng)景的5G室內(nèi)分布式Massive MIMO技術(shù)試點(diǎn),,這一試點(diǎn)在室內(nèi)數(shù)字化分布系統(tǒng)中引入Massive MIMO技術(shù),,有效解決室內(nèi)5G的小區(qū)間干擾問題,用戶速率提升40%以上,。這一創(chuàng)新,,不僅在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了千兆體驗(yàn),為商場(chǎng),、體育場(chǎng),、餐廳等場(chǎng)景帶來了優(yōu)質(zhì)的5G升級(jí),更為場(chǎng)景化需求極強(qiáng)的5GtoB業(yè)務(wù)探明了方向,。
經(jīng)過實(shí)踐,,華為證明了TDD Massive MIMO是5G成功的基礎(chǔ)。甚至說,,5G時(shí)代需要把多天線技術(shù)帶入每個(gè)頻段,、每個(gè)場(chǎng)景,最大化釋放大帶寬的潛能,。除TDD頻段外,,華為也在推進(jìn)FDD向Massive MIMO演進(jìn),毫米波向超大規(guī)模陣列演進(jìn),,全頻段走向Massive MIMO,,為5G的極致體驗(yàn)打通最后一公里。
而在5G進(jìn)行時(shí)的今天,,低碳綠色的社會(huì)責(zé)任逐漸成為通信產(chǎn)業(yè)必修課,。此時(shí)華為又極具前瞻性地提出了新的問題:5G僅僅需要體驗(yàn)升級(jí)嗎?Massive MIMO是否能為環(huán)境和社會(huì)貢獻(xiàn)更多,?
“雙碳”時(shí)代,,走向綠色Massive MIMO
可能很多身在通信產(chǎn)業(yè)之中的朋友,也不會(huì)想到Massive MIMO在無線通信產(chǎn)業(yè)的第三次升級(jí),,竟然是向著綠色節(jié)能,、低環(huán)保的新方向。
數(shù)十年來,,無線通信產(chǎn)業(yè)都是向著“更快,、更強(qiáng),、更高效”奔跑,似乎帶寬和速率是永遠(yuǎn)的方向,。但在“雙碳”目標(biāo)明確上升為國(guó)家戰(zhàn)略的今天,,無線通信肩頭也迎來了更多責(zé)任。從來身處時(shí)代潮汐最前沿的無線通信,,似乎也應(yīng)該在節(jié)能環(huán)保的大勢(shì)所趨下完成一次“爭(zhēng)先”,。
為此,華為推動(dòng)了Massive MIMO的第三次進(jìn)化:面向資源利用與節(jié)能減排需求的全新升級(jí),。
事實(shí)上,,華為一直在Massive MIMO領(lǐng)域推動(dòng)節(jié)能減排的持續(xù)優(yōu)化。但以往的方案更對(duì)是對(duì)中射頻,、功放等有源部分的持續(xù)優(yōu)化,,使能每比特能效實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式提升。而這次升級(jí)之所以能被稱為突破式進(jìn)化,,是因?yàn)槿A為通盤考慮了Massive MIMO的多重資源消耗與能源節(jié)約,,推進(jìn)了面向“雙碳”目標(biāo)的質(zhì)變式升級(jí)。
具體而言,,新的綠色Massive MIMO在資源利用上踐行了三重“最大化”:
一,、面向站點(diǎn)空間,推動(dòng)天面利用最大化:以往,,Massive MIMO的迎風(fēng)面積只有0.3平方米,,站點(diǎn)天面空間沒有被充分利用。而新型綠色版的Massive MIMO可以實(shí)現(xiàn)無障礙部署,,充分利用空間,,最大化天面資源利用率。
二,、面向能耗問題,,推動(dòng)綠色節(jié)能最大化。在站點(diǎn)最為核心的能耗問題上,,新型Massive MIMO可以實(shí)現(xiàn)更窄的業(yè)務(wù)信道波束,,進(jìn)而推動(dòng)基站可以配置更低的發(fā)射功率,降低基站能耗,。新型綠色版Massive MIMO配置了160W的發(fā)射功率,,即可達(dá)到傳統(tǒng)320W的覆蓋范圍。在邊緣用戶覆蓋體驗(yàn)相同的前提下,,新型綠色版Massive MIMO可以降低50%以上能耗,。
三、面向建站成本,,推動(dòng)體驗(yàn)覆蓋最大化,。在不增加基站發(fā)射功率的前提下,,新型綠色版Massive MIMO能夠提升下行覆蓋3dB,上行覆蓋也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng),。以此方案,,可以讓邊緣用戶平均體驗(yàn)提升30%,從而可以降低基站建設(shè)數(shù)量與綜合成本,。
華為推動(dòng)的新型綠色Massive MIMO,,可以說是在站點(diǎn)、功率,、體驗(yàn)等多方面進(jìn)行了突破式創(chuàng)新,既確保了運(yùn)營(yíng)商效益與成本優(yōu)化,,同時(shí)也令用戶體驗(yàn)得到保證,。只有這種多贏局面下,“雙碳”目標(biāo)才能切實(shí)推動(dòng)和發(fā)展,,無線通信產(chǎn)業(yè)才有實(shí)際的價(jià)值進(jìn)化可言,。
在媒體采訪中,甘斌解釋了華為能夠數(shù)次引領(lǐng)Massive MIMO進(jìn)行行業(yè)升級(jí),,背后的原因究竟是什么,。
首先,技術(shù)升級(jí)背后是對(duì)技術(shù)趨勢(shì),、產(chǎn)業(yè)方向的洞察,。華為很早就看到了Massive MIMO面向未來發(fā)展的一系列必然性。諸如大帶寬,、低功耗,,既是無線通信的必經(jīng)之路,也是Massive MIMO的確定方向,。把握這一洞見,,華為始終堅(jiān)持早布局、早準(zhǔn)備,,進(jìn)而成為了每次升級(jí)的引領(lǐng)者,。
其次,華為在技術(shù)上進(jìn)行了多路徑的準(zhǔn)備,,確保大量關(guān)鍵技術(shù)都已就緒,。否則在洞察出來之后,想法會(huì)無法與技術(shù)升級(jí)相適配,。只有高強(qiáng)度的研發(fā)投入,,始終堅(jiān)持對(duì)大量基礎(chǔ)方向的布局與推進(jìn),才能確保華為始終走在引領(lǐng)者的軌跡上,。
最后也是最根本的,,是面向客戶需求的產(chǎn)品創(chuàng)新精神,。運(yùn)營(yíng)商客戶需要什么,華為就鉆研和準(zhǔn)備什么,。這種直接但始終不變的供需邏輯,,讓華為往往能“執(zhí)先”而行,為產(chǎn)業(yè)擔(dān)當(dāng)探索者,。
在刻不容緩的雙碳時(shí)代,,Massive MIMO或許將又一次成為爭(zhēng)先的勝負(fù)手。
Massive MIMO的三次進(jìn)化,,也在某種程度上注解了“華為”精神:忠于為需求而創(chuàng)新,,敢于為天下爭(zhēng)一先。