华为朱慧敏：TDD与FDD协同破除上行短板，推动5G稳健发展
自5g商用以来，我国5g在网络、终端、用户和应用生态方面均同步快速发展，成功实现了5g第一阶段规模商用，取得了全球领先地位。那接下来整个产业还需在哪些方面进一步努力？2020年8月15日，在中国电子信息博览会中国（深圳）5g峰会上，华为无线营销副总裁朱慧敏在演讲中做了精彩分享。
tdd与fdd协同破除上行短板，推动5g稳健发展
自2019年4月韩国5g全球首商用以来，截至2020年7月，全球已有92个国家商用了5g网络。在第一波5g商用中，全球大多数运营商采用了tdd中频段大带宽与massive mimo技术来部署5g网络，实现了下行平均速率比4g最高提升10倍，兑现了5g embb极致体验。但随着5g网络和应用不断发展，对网络上行提出了进一步的要求。
由于5g tdd中频段比fdd 低频段频率更高，信号覆盖范围更小，墙体穿损更大，尽管下行可通过增大发射功率的方式来增强覆盖，但因手机发射功率受限等原因，上行覆盖是短板。5g要实现广覆盖和深度覆盖，需充分利用fdd低频段的上行覆盖能力。
fdd低频段可以用来补充5g tdd中频段上行覆盖短板，提升5g上行覆盖能力。华为在上海金桥外场测试中，通过3.5ghz tdd中频段与1.8ghz fdd sul结合，可将上行覆盖提升7到8db，边缘上行体验提升3到4倍。
提升5g上行覆盖能力是一方面，让行业操碎了心的还有丰富的5g应用对上行带宽提出了更高的要求。
以5g智慧港口为例，基于5g网络对龙门吊或轮胎吊进行远程操控时，每个龙门吊需实时回传12至18路视频，每路视频上传速率要求3mbps（480p~1080p），按每个小区内部署6个龙门吊计算，要求小区容量大于300mbps。若通过5g网络对运动赛事进行8k直播，单路摄像机网络上传速率要求80至100mbps，一个球场部署8台摄像机，就要求小区上行容量大于640mbps。
然而，5g tdd上下行时隙配比典型采用7：3或8：2，大部分资源用于下行，存在上行资源不足的问题，难以满足大量tob应用对5g上行带宽提出的更高的要求。
与此同时，我们常说移动网络就像高速公路，路（带宽）越宽，车（应用）开得越快，但随着上路的车（应用）越来越多，车流的速度也会越来越慢。面向更长远一点，随着高清直播、2k直播，甚至云vr直播等应用越来越普及，在上行带宽资源有限的情况下，单用户平均上行速率必将越来越低，从而制约5g业务发展。据预测，未来5年，随着消费者高清视频类应用持续发展，上行边缘体验将不断下降与业务需求形成10倍剪刀差。
因此，行业还需通过sul上行增强（超级上行）技术来提升上行吞吐率，充分释放5g应用潜力。超级上行技术可实现tdd中频与fdd低频之间最优协同，充分利用频谱资源来提升上行带宽。华为商用实测显示，通过超级上行技术，tdd 100mhz与fdd 20mhz协同可将上行体验提升最高4倍。未来随着更多的频谱释放，还可以采用更宽的频段做sul上行增强，进一步提升上行体验，比如当上行补充频宽达到100mhz，可实现gbps的上行极致体验。
不只是上行，通过灵活下行ca（载波聚合）还可以将fdd下行频段与tdd频段灵活的结合起来，比如tdd 3.5ghz与fdd 2.1ghz之间的带外ca，或者3.5ghz与3.5ghz之间的带内ca，从而实现上行和下行体验双双提升。华为联合深圳电信在5g city智慧之城项目上验证了超级上行与ca并发场景，实测显示，下行平均速率达2.4gbps，上行平均速率达470mbps。
朱慧敏表示，fdd频段和tdd频段协同发展可以解决5g上行需求，sul上行增强+灵活下行ca可以实现上行最高gbps和下行速率的进一步突破。
5gtob应用逐步商用，持续创新驱动多样化iot发展
5g的使命是改变社会，重头戏在tob市场。在5gtob探索实践上，华为与运营商、各行各业合作，从去年到现在已完成约4000多个行业应用落地。那在这个过程中，华为总结出了哪些经验呢？
5gtob应用逐步商用，首先应统一行业标准，聚焦易于批量复制的应用场景。5g远程医疗、5g远程教育、5g智慧园区、5g商文旅等应用场景目前具备规模复制潜力，可率先开展规模应用。基于华为5g室内数字系统组网方案，目前已有超过300家医院实现了5g智慧医疗，有10多家学校实现了5g远程教育。预计到2020年底，将有超过3万家医院，50万所学校，30万个园区，1万商场和10万酒店将部署5g网络，落地5g应用。
为实现这些5g行业应用快速规模复制，华为与各行各业正积极推动将5g端到端需求纳入到各行各业的标准体系，并打造“样板房”。比如，在卫健委牵头下华为与中日友好医院携手将5g端到端系统纳入到医疗标准体系里；华为与中国建筑设计研究院正起草将5g需求纳入建筑设计标准里，让建筑行业从设计开始就为5g部署预留足够的空间、承重能力和供电条件等；与舟山港、振华重工等头部企业正推动5g标准进入港口自动化作业系统。
二是要识别刚需场景。比如在智慧港口中的远程桥吊/轮胎吊操作应用中，轮胎吊在堆场里来回移动装卸货物，如果采用光纤连接，挖沟铺缆非常麻烦，且带着有线尾巴非常不方便，而5g无线更具灵活性，可以快速实现港口数字化升级。
通过一年多来的探索实践，5gtob在部分产业正率先开展规模应用。面向未来，5gtob应用要进一步繁荣发展，还需全行业合力，使能5gtob驱动多样化iot发展，提供更广泛的互联能力。
每个行业都是由不同场景、业务流组成，每个行业都可能会涵盖不同的连接属性，使用不同的终端类型，多样化的iot类型在能力特征上各有不同，譬如传感器要求带宽不过几百kbps，而超高清视频回传要求上百mbps，不同终端的成本、功耗等也相差较大，譬如有些终端部署后10年不更换，要求功耗极低，而有些终端更换较频繁，这种多样化的iot联接特征对5g模组终端提出了差异化的需求，带宽从200kbps-gbps, 时间从几毫秒到100ms左右，连接量级也从百万到百亿，千亿。
massive iot：需要超广覆盖，低功耗终端，一般基于公网部署；典型业务有水，电，气等表类物联业务；
broadband iot：除了广覆盖外，还需要网络提供上行/下行大带宽能力，一般基于公网或专网部署；典型业务有高清直播，云ar/ar等业务；
industry iot：需要联接具备超低时延和高可靠性能力，通常覆盖特定区域，基于专网部署，使能生产制造类业务；典型业务有智慧港口，智慧矿山及智能制造等业务；
vehicle iot：不仅需要低时延、高可靠满足自动驾驶需求，也需要大带宽能力满足车载视频、车载娱乐交互的业务，基于专网部署。
多样化iot连接类型上，从标准技术的角度看，基于已经冻结的r15,16标准，部分已经得到满足，部分还需要面向r17及以后的标准，持续创新与增强。
从终端生态的角度看，一种终端类型难以兼顾能力、成本和功耗，朱慧敏呼吁产业上下协同，形成合力从而带来规模效应，助力商业成功。
优化网络能耗，实现5g可持续发展
5g能耗已成为网络热点，但人们在关注5g能耗的时候往往只是关注整站能耗，少有人谈及能效。2/3/4/5g设备叠加，整站能耗肯定会提升。抛开能力，单谈能耗，意义不大。网速越高，传输和处理的数据量越大，能耗肯定越高，但5g网速是4g的10倍以上，单机能耗与4g差不多持平，这意味着5g比特能效远远高于4g。
朱慧敏表示，持续降低网络能耗是设备商责无旁贷的使命，华为将持续优化网络能耗，实现5g可持续发展。一是通过高效功放、信道关断、高效算法、载波关断、仿生散热、符号关断等持续的软硬件技术创新，实现比4g能效提升高达50倍；二是基于ai的4/5g协同，实现精准智能节能；三是建议推动2/3g减频退网来降低网络整体能耗。
在演讲最后，朱慧敏表示，深圳5g智慧之城部署经验值得行业借鉴。首先，深圳市政府针对5g部署出台了一系列政策扶持，比如对建设5g sa基站进行资金补贴，专门设置绿色通道解决5g供电问题等；其次，深圳有包含设备商、芯片商、手机生产商等在内的强大的5g生态链；再则，深圳在5g应用生态上也非常丰富。相信深圳5g智慧之城在未来会更加闪耀发光。
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由于5g tdd中频段比fdd 低频段频率更高，信号覆盖范围更小，墙体穿损更大，尽管下行可通过增大发射功率的方式来增强覆盖，但因手机发射功率受限等原因，上行覆盖是短板。5g要实现广覆盖和深度覆盖，需充分利用fdd低频段的上行覆盖能力。
fdd低频段可以用来补充5g tdd中频段上行覆盖短板，提升5g上行覆盖能力。华为在上海金桥外场测试中，通过3.5ghz tdd中频段与1.8ghz fdd sul结合，可将上行覆盖提升7到8db，边缘上行体验提升3到4倍。
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然而，5g tdd上下行时隙配比典型采用7：3或8：2，大部分资源用于下行，存在上行资源不足的问题，难以满足大量tob应用对5g上行带宽提出的更高的要求。
与此同时，我们常说移动网络就像高速公路，路（带宽）越宽，车（应用）开得越快，但随着上路的车（应用）越来越多，车流的速度也会越来越慢。面向更长远一点，随着高清直播、2k直播，甚至云vr直播等应用越来越普及，在上行带宽资源有限的情况下，单用户平均上行速率必将越来越低，从而制约5g业务发展。据预测，未来5年，随着消费者高清视频类应用持续发展，上行边缘体验将不断下降与业务需求形成10倍剪刀差。
因此，行业还需通过sul上行增强（超级上行）技术来提升上行吞吐率，充分释放5g应用潜力。超级上行技术可实现tdd中频与fdd低频之间最优协同，充分利用频谱资源来提升上行带宽。华为商用实测显示，通过超级上行技术，tdd 100mhz与fdd 20mhz协同可将上行体验提升最高4倍。未来随着更多的频谱释放，还可以采用更宽的频段做sul上行增强，进一步提升上行体验，比如当上行补充频宽达到100mhz，可实现gbps的上行极致体验。
不只是上行，通过灵活下行ca（载波聚合）还可以将fdd下行频段与tdd频段灵活的结合起来，比如tdd 3.5ghz与fdd 2.1ghz之间的带外ca，或者3.5ghz与3.5ghz之间的带内ca，从而实现上行和下行体验双双提升。华为联合深圳电信在5g city智慧之城项目上验证了超级上行与ca并发场景，实测显示，下行平均速率达2.4gbps，上行平均速率达470mbps。
朱慧敏表示，fdd频段和tdd频段协同发展可以解决5g上行需求，sul上行增强+灵活下行ca可以实现上行最高gbps和下行速率的进一步突破。
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每个行业都是由不同场景、业务流组成，每个行业都可能会涵盖不同的连接属性，使用不同的终端类型，多样化的iot类型在能力特征上各有不同，譬如传感器要求带宽不过几百kbps，而超高清视频回传要求上百mbps，不同终端的成本、功耗等也相差较大，譬如有些终端部署后10年不更换，要求功耗极低，而有些终端更换较频繁，这种多样化的iot联接特征对5g模组终端提出了差异化的需求，带宽从200kbps-gbps, 时间从几毫秒到100ms左右，连接量级也从百万到百亿，千亿。
massive iot：需要超广覆盖，低功耗终端，一般基于公网部署；典型业务有水，电，气等表类物联业务；
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vehicle iot：不仅需要低时延、高可靠满足自动驾驶需求，也需要大带宽能力满足车载视频、车载娱乐交互的业务，基于专网部署。
多样化iot连接类型上，从标准技术的角度看，基于已经冻结的r15,16标准，部分已经得到满足，部分还需要面向r17及以后的标准，持续创新与增强。
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朱慧敏表示，持续降低网络能耗是设备商责无旁贷的使命，华为将持续优化网络能耗，实现5g可持续发展。一是通过高效功放、信道关断、高效算法、载波关断、仿生散热、符号关断等持续的软硬件技术创新，实现比4g能效提升高达50倍；二是基于ai的4/5g协同，实现精准智能节能；三是建议推动2/3g减频退网来降低网络整体能耗。
在演讲最后，朱慧敏表示，深圳5g智慧之城部署经验值得行业借鉴。首先，深圳市政府针对5g部署出台了一系列政策扶持，比如对建设5g sa基站进行资金补贴，专门设置绿色通道解决5g供电问题等；其次，深圳有包含设备商、芯片商、手机生产商等在内的强大的5g生态链；再则，深圳在5g应用生态上也非常丰富。相信深圳5g智慧之城在未来会更加闪耀发光。
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