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华为预言5G之路

作者丨高飞 编辑 | 周雅

来源丨赛博故事(ID:cybergushi)

今天的故事从一部电影说起。Ray是这部电影的主人翁,某天一个神秘的声音对他说:“If you build it, he will come.(如果你盖好了,他就会来。)”因为很难解释的原因,Ray听从了这个召唤,将家里的玉米田改建成一座棒球场。故事最后的结局是个Happy Ending,因为这座球场,Ray父亲的棒球偶像来到这里打球,并促成主人翁和父亲化解了多年的矛盾。电影的名字叫《梦幻之地》,在IMDB等全球权威电影网站口碑颇佳,1990年还赢得奥斯卡金像奖三项提名。不仅如此,电影还有一个特殊的荣誉,在《好莱坞报道者》评选历史上最经典的100句电影台词榜上,《梦幻之地》的“If you build it, he will come”名列其中,感动无数影迷。

IMDB网站上有观众这样解读这句台词,“有时可能你没有十足把握做一件事情,但是当你把工作一步步做好,你期望的最好结果自然而然就浮现出来”。本月20号,伦敦举行了一场全球移动宽带论坛,主办方华为公司轮值董事长胡厚崑在主题演讲中略作改编引用了这句台词,他在演讲收尾时用“If you build it, ‘they’ will come”呼吁在场的电信运营商们,应该用同样的心境迎接新技术,尽快投入到5G的网络建设中来。

这次会议的时间正值5G前夜,业界普遍认为2019/ 2020年会是5G牌照陆续发放,和运营商5G业务正式启动之年。但胡厚崑的呼吁颇具感性,也是回应了业界对5G存在的一些纠结和矛盾情绪。对于5G,产业界有积极的一面,几乎没有人怀疑,和4G相比,5G会是场技术革命,并很可能引发一场产业革命。但是业界也同时存在消极情绪,或许正是5G的变化太革命性,让成本和成果都变得不可预知,一些运营商客户对是否要大力度部署5G,尽快部署5G,产生了犹豫

>>> 5G:第四次工业革命的第一推动力

在人类社会步入第四次工业革命的当下,5G机遇不容忽视。

维基百科对第四次工业革命的定义很简介,称其是“一系列融合物理、数字和生物世界以及影响所有学科、经济和工业的新技术”。世界经济论坛连续两年都将「新工业革命」作为话题方向,论坛主席施瓦布也出版了一本书来谈这个概念。施瓦布认为第四次工业革命时期,因为移动性,互联网会无处不在,传感设备更小更强大,机器学习(ML)和人工智能(AI)也会展露锋芒。

华为预言5G之路

维基百科的定义,首先明确了在第四次工业革命时期,世界的三个维度生物世界(人类世界)、数字世界(由数字化技术构建的世界)和物理世界(我们所能看到、碰触的实体世界)组成。施瓦布的解释,则揭示了第四次工业革命的两种数字化技术的本质。无处不在的互联网处于通信技术范畴,在传感设备的帮助下,通信技术不仅让人和人更容易沟通(如同移动电话和互联网完全改变了人类的沟通方式),接下来也可以通过传感器探测物体的运行状态,并让物体与物体之间也可以交流、通信。

5G,则是通信技术(CT)目前的皇冠,如同AI之于信息技术(IT)一样。作为下一代的移动通信技术,5G具备很多震撼性的性能指标。我们仅以高速宽带举例,一个形象的例子是下载一部几GB的高清电影只需以秒计。如同更快的飞机、高铁和汽车,让人类的物理世界变得更高效一样,更快的通信能力,毫无疑问,也将极大程度提高数字世界的运行效率,同时也为生物世界(人类世界)创造更为丰富多彩的应用和服务(如同4G时代的触屏智能手机)。

胡厚崑这样总结5G的两个宏观特点,首先是连接的平台化。5G的到来,将使无线接入网络,成为一个泛在的平台,无人不享、无处不在、无所不联成为现实。其次是人与设备的永远在线能力,实现无时不联网。无时不在线很容易让人联想到PC时代QQ上的聊天习惯。那时我们和人聊天的第一句往往会说:“在吗?”。但在5G时代,在线与否将不会是一个问题(当然,对方是否愿意回复你永远会是一个问题)。

华为运营商BG总裁丁耕则在全球移动宽带论坛以「移动宽带」为例,给出了更具体的预测:5G将使数据联接能力提升10倍, 5G第一个标准R15(与IT不同,CT技术由于互联互通的需要,对全球标准统一有很高的要求,R15就是这样一个标准)聚焦增强移动宽带(eMBB),将彻底打开流量增长的瓶颈,并完全匹配无线家庭宽带市场需求,会成为宽带普及的首选技术。正是5G的技术革命性,国际电信联盟秘书长赵厚麟在2017世界经济论坛年上做出断言, 5G一定会为第四次工业革命拓宽道路,带来全新契机。

因此,5G,作为一个技术革命,正在连接一场产业革命。

>>> 5G网络:有多先进,就有多复杂

5G虽机遇当前,但挑战同样不容忽视。5G所在的通信技术,和信息技术虽然同属数字化技术,但背后的运转逻辑大相径庭。

信息技术(IT)的应用客户来源更加百花齐放,千万家普通公司都可以是信息技术的买方客户。分析机构预计,未来五年,所有的企业都会去购买云服务,多数企业都会使用人工智能。这些客户对IT的投资,促成了信息技术的落地。并没有哪个企业有特别重要地位。

但是通信技术的买方客户,特别是移动通信技术的客户则大不相同,它们是非常固定——全球数量有限的电信运营商。要想使用最新的通信技术,只有电信运营商们先建起一张张无线通信网络才可以,没有这张网络,一切则都是空谈。我们刚才谈到了5G的革命性和战略机遇,但是具体谈及要建一个真正的5G网络,电信运营商们则感到了实实在在的压力:一个压力是技术太复杂,另一个压力是投资回报率不确定,简单了说,就是不好说花这么多钱建网是否能马上赚到钱。

我们先来谈谈技术的变化根据专家介绍,5G和4G相比,建设网络的难度呈几何数量级的复杂提高。华为常务董事汪涛则在全球移动宽带论坛更全面总结了5G技术复杂度方面的三大挑战:1、2G/3G/4G/5G网络四世同堂,网络管理复杂非人力所能及;2、Massive MIMO、异构组网等5G带来的新技术与架构给网络潜能的挖掘带来巨大挑战3、尽管5G的到来扩展了移动网络业务,同时,多业务并存网络的用户体验管理也变得更为复杂。虽然出发点并不完全相同,但是5G网络复杂度更高确实是产学研共识,中国科学院院士尹浩在同为11月份举行的2018(长沙)网络安全·智能制造大会上告诉与会者,“5G是多种技术融合的网络,复杂性是不言而喻的”。

一个基站方面的例子可以简单说明其中一种复杂性:和4G相比,5G使用更高的频段。中学物理知识告诉我们,更高的频段,会带来更高的传输速率,但是也会让波长变短,直接降低无线信号的穿透力。历史上看,由于频率的提升,每一代通信技术的通信覆盖半径都在减少,2G基站的覆盖半径大约是5-10公里, 3G基站减少为2-5公里,4G基站继续减少到为1-3公里,到了5G基站,覆盖半径很可能缩减为500米。覆盖半径越短,基站就要越多,而基站越多,网络管理就更复杂、建设成本就更高

>>> 无AI,不5G:数字世界的自动驾驶

无论是无线通信网、还是地面交通网,都需要做好网络建设和网络管理两方面的工作。5G本质是一种连接技术,我们这里把通信网络比作连接物理地点的地面交通网络,以进一步说明5G的特性。

从原理上看。首先由于速率的提高,5G的到来实际上相当于建设了更宽的马路,让车辆(数据)的传输速度更高。其次,当基站密度提高之后,5G网络会把更多通信传输的管理能力下放到网络边缘的一个个节点,而不是都由中央统一调度(相当于小路口也有一个交警),这样做的好处,是车辆有了更多的支线道路可供通行,而不是都集中在环路、主路,造成杜塞。第三,5G网络可以实现一种“切片能力”,为客户提供更个性化的服务,这相当于在路面上 ,对不同的车辆,提供不同的道路能力,比如为自行车提供自行车道,为汽车提供高速公路,增加网络的附加值和客户体验。

但是万事有利就有弊,这些5G的优点,“更快的车辆行驶,更丰富的路线选择,更个性化的服务能力”,显然会让网络的交通指挥系统承受巨大的压力。因此5G时代,传统的通信网络资源的调度方式已经不再适用。尹浩院士谈及5G技术融合带来的复杂度时提出,其中一个融合方向是IT技术和CT技术的融合。巧合的是,有时候造成问题的原因,往往也是解决问题的方法,IT技术,正是解决5G复杂度的最佳方式,也就是AI。因为当网络变得高度复杂之后,人工能力就变的极其有限了。我们无法对如此复杂的网络需求做出及时、准确的反映,就像我们无法想象还是由一个个具体的人,来切换路面上的每一个红绿灯一样。

但是AI没有这样的问题,它们可以自动总结规律、范式,充当网络资源的管理者,降低5G的运维管理复杂度。实际上,由于数字世界远远比物理世界更加复杂,不为人类所能理解,未来机器学习所支撑的人工智能,一定会充当人类的化身,成为数字世界的管理者,帮我们协调控制这个看不到的虚拟世界。5G只是先行一步,未来我们的每一辆车、客厅的每一束灯光,可能都是借由数字信号,由AI来管理。

华为在这方面做了很多工作,这家公司把AI之于5G的方式称为移动网上的“自动驾驶”。汪涛在会上表示,华为正在将AI技术和移动网络进行深度耦合,提升运营效率,实现移动网络管理的“自动驾驶”,让运营商创造更佳的用户体验,并涵盖了移动通信网络涉及的站点、网络和云端三个层面:

站点层面主要聚焦场景匹配、数据收集与提炼,以及低时延智能算法等能力的构筑,进行实时的数据分析与短时延的智能推断。

网络层面通过两个转变,即从以网元为中心的运维,转变为以场景为中心的运维,以及从单纯的网络管理到管理控制的全面融合,从而获得预测、智能识别等能力,实现移动网络自动化管理和控制。

云端层面落实智能模型和训练能力,实现新一代智能服务。未来,全球化的网络自动化管理经验,将为运营商提供AI模型开发与训练服务,持续开发新AI服务和升级AI模型服务,提供在线的AaaS(AI as a Service)。

自动驾驶的概念正是来自于地面交通,按照SAE International(国际自动机工程师学会)的定义,物理世界的自动驾驶分为五级:

L0 :驾驶员完全掌控车辆;L1 :自动系统有时能够辅助驾驶员完成某些驾驶任务;L2 :自动系统能够完成某些驾驶任务,但驾驶员需要监控驾驶环境,完成剩余部分,同时保证出现问题,随时进行接管;L3 :自动系统既能完成某些驾驶任务,也能在某些情况下监控驾驶环境,但驾驶员必须准备好重新取得驾驶控制权(自动系统发出请求时);L4 :自动系统在某些环境和特定条件下,能够完成驾驶任务并监控驾驶环境;L5 :自动系统在所有条件下都能完成的所有驾驶任务。

汪涛也在此次大会上展示了面向移动宽带的网络管理“自动驾驶”,同样是从L0到L5级。

华为预言5G之路

目前的第三次人工智能浪潮基于机器学习、深度学习,而支撑两者的是这三大要素:算力、算法和数据。算法相对而言迭代不多,计算力和数据规模就成为决定AI竞争力的决定性因素,华为在两个方面都有其优势。算力方面,今年10月份,华为在全连接大会上发布了其人工智能的发展战略,以打造全栈全场景的普惠AI,普惠二字就来自于其自研的AI芯片和相关的软硬件方案,让华为有更经济的手段提供算力。而数据方面则来自于实践,汪涛在会上透露,华为服务的全球400多家电信运营商,有150多张电信网络的运维经验,除了服务这些网络建设过程中沉淀的专家能力,能够让华为更好的定义各种应用场景之外,其内含的各种数据,应该是其实现网络“自动驾驶”的基础所在。这样一来,用华为无线网络营销部部长周跃峰的话来说,是实现5G网络下千变万化的应用场景的自动配置。

>>> 寻找5G商业模式:消除顾虑的第一推动力

不过,单纯降低复杂度、降低建设网络的技术风险,只能打消运营商的一半顾虑,另一半问题则是更为重要的投资回报率问题。电信运营商也是商业公司,为投入千百亿资金规模的5G网络找到合适的商业模式,是建设5G网络的第一推动力。

ITU国际电信联盟在其《5G白皮书》中定义了5G的三大应用场景,增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(URLLC)、大规模机器类通信(mMTC)。在本次伦敦进行的会议上,华为和不少运营商都认同,高速移动宽带服务是5G部署伊始的杀手级应用方向所在。

华为预言5G之路

华为公司轮值董事长徐直军在2018年世界移动大会上曾提出,4G网络没有完全匹配当前消费的需求,他以某国内运营商为例,“TOP 30的经济发达重点城市中,用户平均感知速率从2017年初的51Mbps下降了53%,降至20Mbps, 说明网络能力的提升落后于用户和业务的发展”,而“在目前中国某一线城市的热点区域忙时,用户的上行体验速率仅为400Kbps,下行体验速率也才4Mbps。该类区域的用户体验已经出现了瓶颈。发达地区热点区域,用户体验不佳,这是一个普遍问题”。

中国电信领域的代表性人物、GSMA高级顾问、中国上市公司协会会长王建宙在GSMA北京创新论坛上也提出同样观点,他认为5G的第一个需求方向就是eMBB增强移动宽带。王建宙以中国为例,“3G之初,用户的月均流量为200-300M,4G刚开通时,用户的月均流量达到了1GB,现在,全国三家运营商单用户平均月流量已经达到5.6GB,很快就会达到10GB。再往前发展,容量就不够了,虽然也可以用,但速率就下降了,如果要对4G扩容,那就不如用5G”,“5G的效率高,5G的第一个作用就是通过提高速率来扩容,让大家享受更快的速度,5G不仅是电信业的热点,也是一个新的增长点,带来更多机会。”王建宙说。

视频内容,则毫无疑问是宽带资源消耗的主力军,华为则更具体的提出了VR/AR这个方向。周跃峰接受记者采访时表示,虽然现在谈到VR/AR是游戏,但是未来在教育领域、旅游领域都会有较好的应用前景。这个领域也是产业共识, GSMA借助本届大会举办了首届Cloud AR/VR峰会,宣布成立Cloud AR/VR Forum,共同推动5G应用孵化和生态建设。

华为预言5G之路

尽管围绕5G已经设想了很多商业模式,但不得不说,很少人敢确定5G的杀手级应用会出现在哪里。这是3G/4G带给人们的经验教训,当年很多专家学者,都没能预测到iPhone为代表的智能手机,通过App Store这种方式,最终为3G/4G创造了海量应用场景。5G时代,也可能出现「黑天鹅事件」,让大家的预测完全失效。

宽带资本董事长田溯宁在GSMA北京创新论坛的圆桌对话时也表示,今天这个时代,商业模式很难设想出来,而是要在实践不断摸索出来,才能被各个行业所接受电信领域应该有一个全新的实验室,不只有技术实验,还要有商业模式的实验室。某种程度上,两年前日本进行的全球移动宽带论坛上,由胡厚崑宣成立的无线应用场景实验室X Labs正是这个方向的尝试,“探索未来移动应用场景,推动商业和技术创新,建设开放的生态系统”,胡厚崑当时表示。

在数字化时代,随着技术迭代速度的不断增快,消费者的口味不断变化,完全的、确定的、精确的预言,或许已经不会再有。华为创始人任正非对此有清醒的判断,未来华为做决策“方向大致正确”就可以,因为“产业方向和技术方向, 我们不可能完全看得准,做到大致准确就很了不起”。具体在5G问题上,运营商也无法追求100%的确定性。

历数四次工业革命,每一次的间隔时间都在缩短,技术正进入加速进化阶段,谁也无法在原地停留。事实证明,技术领域的竞争,是一场勇敢者的游戏,需要冒险精神,需要组织活力,需要快速迭代,最终水到渠成。GSMA大中华区总裁斯寒曾认为,5G未来不会局限于移动通信行业,而会成为社会通用的技术。如果过分追求精确,很可能错失一个新通用技术带来的巨大机遇。

《梦幻之地》上映时的广告语是:“If you believe the impossible, the incredible can come true”,Ray在不可知未来情况下建的棒球场,最终创造了家乡的梦幻之地。 5G的“梦幻之地”也将如此,因技术和信心而来。

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