补齐5G最后一块“短板”:SA终端衔枚疾走

补齐5G最后一块“短板”:SA终端衔枚疾走
2020年08月14日 17:55 通信产业报网

文 | 通信产业报(网) 高超

随着运营商5G SA核心网建设进程的持续推进,SA芯片与终端的成熟度在产业链的推动下也在不断提高。

7月29日,在中国移动SA攻坚战终端推进会上,产业链各方对当前芯片、终端与网络SA推进过程中遇到的困难及诉求开展了深入交流,并达成共识。据了解,产业合作伙伴表示将与中国移动一起攻坚克难完成SA攻坚战目标及任务,承诺投入大量资源保障攻坚战的顺利完成,按时推出满足商用质量要求的SA终端产品。

此次会议透露出了三点信息,一是5G SA芯片和终端的成熟度有待进一步提高;二是阻碍SA芯片和终端成熟的障碍和困难不小;三是SA终端成熟的推进工作时间紧、任务重,需要产业链各方共同参与

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为何要推动SA终端成熟?

尽管5G网络对B端行业数字化转型的推动作用更大,但是行业共识的是,C端能够加速5G网络的普及,一些杀手级应用也最先在C段出现。终端是5G网络落地和普及的关键一环,因此受到5G产业链的广泛关注。

在前不久召开的第19届中国互联网大会上,中国移动总经理董昕表示,5G大带宽特性能够支持更丰富的听觉、视觉、触觉等感知智能,将促进AR/VR、全息视频、触觉互联网等智能技术族的全面落地。

中国联通终端与渠道支撑中心副总经理陈丰伟则进一步表示,根据5G SA的应用特点,5G杀手级应用诞生于四个领域——游戏、视频、XR和云化类,这四个典型领域都基于拥有大带宽的eMBB场景。

具体来说,eMBB主要是速率的提升,未来5G标准要求单个5G基站至少能够支持20Gbps的下行速率以及10Gbps的上行速率,主要应对4K/8K超高清视频、VR/AR等大流量应用。“5G高带宽、低时延的特性结合XR的沉浸式、交互式体验,将为整个行业带来巨大的变革。”陈丰伟表示。

众所周知,运营商5G网络的部署一般会采用两种模式,分别是非独立组网(NSA)和独立组网(SA)。在网络部署环节,两者的差异在于,NSA模式采用的是5G基站+4G核心网的组网方式,SA模式采用的是5G基站+5G核心网的组网方式。NSA模式的组网成本比SA要低很多,有助于运营商在建网初期低成本、高效率的建设5G网络。但是NSA模式无法发挥5G网络的全部新特性,比如在终端侧获得更快的上网速度。

据了解,中国电信曾在5G NSA模式和5G SA模式下,对终端的上网速度进行过测试。测试结果表明,在下行速率基本一致的情况下,SA模式的上行速率是NSA的2倍左右。这是因为,在通常情况下,5G终端使用2根天线发射数据。在NSA模式下,1根天线发送5G数据,另1根天线发送4G数据;而在SA模式下,手机的2根天线均发送5G数据。由于5G相对4G在工作带宽、编码效率等方面的优势,SA模式下上行体验速率大幅领先于NSA模式。

因此,加速推动SA终端的成熟,让发挥5G SA网络特性的杀手级应用落地,已经成为5G产业链的共同任务。

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SA终端发展如何?

在产业链共同推动下,5G手机终端已经成为市场的主力。

据工信部的数据,2020年7月,国内市场5G手机出货量1391.1万部,占同期手机出货量的62.4%;上市新机型14款,占同期手机上市新机型数量的35.0%。1—7月,国内市场5G手机累计出货量7750.8万部、上市新机型累计119款,占比分别为44.2%和46.5%

按照运营商的终端入库要求,2020年1月1日起,入库的新机型必须支持5G SA模式,因此在今年内上市的5G新机型理论上都支持5G SA模式。但是由于一系列客观原因,目前这些已上市的新机型暂时还不支持5G SA模式。主要原因有三个方面。

一是芯片。在5G手机终端的众多零部件中,决定手机终端是否支持SA模式的零部件主要有调制解调器、射频模块等,而芯片厂商会将这些模块集成进一个SoC芯片中。目前,能够提供5G Soc芯片的厂商有华为海思、高通、联发科、紫光展锐、三星半导体。从厂商提供的资料来看,于2020年之后上市的SoC芯片均支持5G SA和NSA双模式。而2019年上市的SoC芯片仅有部分支持SA模式,这就导致部分机型在硬件上就不支持SA模式,无法通过软件升级获得新的特性。

二是固件。在运营商组织的联调测试中,所有今年上市的5G手机均支持NSA模式,而支持SA模式的并不多,主要原因在于系统固件。据介绍,在电子产品里,固件一般存储于设备中的电可擦除只读存储器或闪存芯片中,是用户可通过特定的刷新程序进行升级的程序。而对于手机终端而言,固件则是它的操作系统。

鉴于目前智能终端的手机操作系统的修改、优化权限掌握在各大手机厂商手中,所以需要手机厂商推送新的固件,才能使已上市的5G终端支持SA模式。

为此,陈丰伟表示,已上市的SA终端将陆续向用户推送SA商用软件版本,从而可以使用SA/NAS网络。

中国电信集团科技委主任韦乐平则认为,预计到2020年第三季度,能够通过软件OTA升级实现终端的双模自动切换。

三是网络。5G终端切换至SA模式还需要运营商网络的支持,而从各地运营商建网实际情况来看,目前商用的5G网络还是以NSA为主,SA网络还在建设之中。预计今年年内运营商5G SA网络将实现商用。

一旦SA网络商用,手机厂商推送新的固件,那么今年已上市或者未来即将上市的5G终端将真正实现对5G SA模式的支持。

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还有哪些问题待解?

无论是在技术层面,还是在应用层面,5G SA均有一定的优势,但是从目前的发展情况来看,SA在终端侧和网络侧还有一定的挑战。

陈丰伟表示,从终端硬件角度来讲,SA相比NSA由于仅仅需要连接5G一个通信制式,理论上会简单一些。但是,从终端软件角度来看,由于SA相比NSA产业链要滞后,近期需要加大端网业协同力度,推动SA整个产业链的成熟。

比如,在终端侧,网络切片新能力需要终端芯片、操作系统以及应用APP之间与网络紧密协同才能够实现。

但是,陈丰伟指出,目前来看安卓、iOS等操作系统对于网络切片还未完全开放,需要运营商、终端合作伙伴、应用合作伙伴共同来推动整个手机应用切片的实现。

此外,5G模组的价格还在千元左右,这样的模组生产出的5G泛智能终端缺乏性价比优势。陈丰伟认为,随着5G模组的性价比提升,泛终端市场将迎来快速增长期。

而在网络侧,韦乐平认为,当前5G SA主要面临五方面的技术和生态挑战。

一是,5G C网元虚拟化带来NFVI集成复杂、性能保障、运维排障困难等挑战,同时容器生态则在快速发展中。

二是,功耗过高带来的挑战。按照5G单基站单频点半载比较,5G功耗是4G的3.5倍。

三是,碎片化垂直应用带来的挑战。运营商需要理解垂直应用的多样化需求并转化为对网络、平台、终端的要求。同时难以用统一、标准化的产品形态满足垂直应用需求。

四是,网络安全的挑战,主要来自于5G带来的新技术、新业务模式以及新特性。新技术的挑战来自核心网的开放和云化、网络切片、服务化新架构;新业务模式的挑战来自计算能力下沉、网络能力开放、共建共享等;新特性的挑战来自超大流量、超大连接、超低时延等。

五是,供应链安全问题。韦乐平指出,目前中国在高端器件、电子设计自动化软件、知识产权核(IP Core)、先进芯片制造技术等关键技术领域存在短板。

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怎么办?

如前所述,推动5G SA终端产业逐步成熟,需要产业链共同努力,其中,运营商发挥了重要的作用。

中国电信就积极开展5G SA创新工作。5月,中国电信在业界率先发布《5G SA安全增强SIM卡白皮书》,明确用户卡的发展方向,为产业链合作伙伴提供5G卡的技术要求与参考指导,共促5G商用深入推进。6月,中国电信牵头制定的全球首个《5G SA部署指南》正式发布。该指南着重梳理全球5G SA产业链发展情况,总结5G SA系统部署经验,深入阐述SA核心技术、部署演进、终端、测试评估、业务应用等焦点问题。

中国电信总经理李正茂表示,中国电信致力于提升5G一体化能力的打造,通过在云、光网、AI、安全、ICT、终端等多层面的共同发力,进而构建一张精品化5G网络。

作为最大的电信运营商,中国移动积极推动5G SA终端的成熟。7月底,中国移动联合产业链伙伴共同签署了《中国移动SA攻坚承诺书》,加速SA芯片和终端成熟。

在上述会议上,中国移动终端公司副总经理汪恒江倡议终端、芯片和网络三方通力协同,用实事求是、脚踏实地的态度对待攻坚战中出现的终端和网络问题,构建新的机制和平台提高解决问题的效率。

除了共建5G XR终端生态联盟,中国联通也从三个方面推进5G SA终端产业成熟

首先,通过端网兼容性测试,推动5G SA终端和网络设备产业链成熟。陈丰伟表示,中国联通已经在19个城市不同网络设备组合的场景下,与终端产业合作伙伴共同进行SA的端网技术验证。

其次,中国联通将通过终端+应用的方式推动5G SA的产业成熟和商用落地。例如,中国联通针对媒体生产中的现场直播、场外虚拟直播、在线新闻制作等三大场景,通过该公司5G智慧传媒产品实现高标清视频采集、云端转码、在线非编等功能。

最后,中国联通积极探索5G SA行业应用场景,发挥5G终端载体触点作用,已在工业互联网、新媒体、智慧交通、智慧医疗、智慧教育等领域,打造了一批应用示范项目。

业内专家认为,5G SA终端的成熟标志着5G新网络在C端真正落地,也只有SA终端才能发挥5G新网络在C端的全部新能力。因此,希望在产业链的共同推动下,5G SA芯片及终端逐渐成熟,为5G赋能千行百业提供助力。

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