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核心提示：神秘莫測的海洋總能撩撥起人類無盡的好奇心和想象力，讓人想要奮不顧身地投入其懷抱一探究竟。打開漫長的歷史畫卷，人類從未停
神秘莫測的海洋總能撩撥起人類無盡的好奇心和想象力，讓人想要奮不顧身地投入其懷抱一探究竟。打開漫長的歷史畫卷，人類從未停止過探索海洋的腳步。
到今天，隨著科學技術發(fā)展和人類文明進步，人類對于海洋的探索和認識不斷深入，海洋已被視為人類可持續(xù)發(fā)展的寶貴財富，發(fā)展海洋經(jīng)濟已上升為國家戰(zhàn)略。
隨著人類足跡不斷向海洋延伸以及海洋經(jīng)濟飛速發(fā)展，海域對通信網(wǎng)絡的需求自然日益劇增。但令人遺憾的是，海域一直以來都是通信網(wǎng)絡覆蓋薄弱領域，海上通信體驗與陸地相比簡直是天壤之別。
那海上能否實現(xiàn)與陸地一樣的通信體驗？如果海上通信體驗達到與陸地相當?shù)乃綍a(chǎn)生怎樣的效應？與陸地上的通信網(wǎng)絡推動了經(jīng)濟社會發(fā)展和變革一樣，海域有了高速的網(wǎng)絡連接，也一定會帶來翻天覆地的變化吧？
對于這些問題，福建移動率先給出了答案。
海域通信面臨的痛點與需求
技術創(chuàng)新的核心價值在于解決痛點和滿足需求，所以有必要先來了解一下海域場景的通信現(xiàn)狀。
茫茫大海全是水，海上幾乎沒有可用站點資源，不能像陸地那樣可以到處選址建站，且供電和敷設光纜的成本極高。這導致過去海域通信主要依靠衛(wèi)星和海岸基站有限的覆蓋能力，存在體驗差、資費貴兩大痛點。
4G時代，由于基站覆蓋能力有限，只能保障離岸約10公里范圍內較好的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務體驗。隨著離岸距離增加，網(wǎng)絡覆蓋和質量隨之惡化，離岸約30公里后只能依賴衛(wèi)星通信。
而衛(wèi)星通信又存在資費貴、帶寬小的問題，只能用于基本的語音通信和小數(shù)據(jù)包傳輸。當前衛(wèi)星通信資費是5G套餐資費的100倍以上。服務中國四大海域的亞太6D衛(wèi)星的容量為50Gbps，而考慮網(wǎng)絡可按需擴容，5G可提供的容量是衛(wèi)星的千百倍。
再從需求的角度看，隨著海洋經(jīng)濟飛速發(fā)展，海域場景有著強烈的通信訴求。
去過沿海的朋友一定被海上魚排的壯觀場景深深震撼過。隨著現(xiàn)代海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖不斷發(fā)達，海面上密密麻麻的養(yǎng)殖漁排早已發(fā)展成為堪比陸地的“海上社區(qū)”。這里常年駐扎著大量海水養(yǎng)殖從業(yè)人員，也吸引了大批游客前去觀光，甚至還催生了餐飲、娛樂、醫(yī)院等配套。而這些分布密集的用戶群體大多是短視頻、直播、手游等應用重度用戶，對于網(wǎng)絡容量和體驗有著較高的訴求。據(jù)了解，在4G時代，一些大型“海上社區(qū)”的站點負荷常年處于重載、過載狀態(tài)，導致大量數(shù)據(jù)流量被壓抑。
更重要的是，隨著海洋在國家經(jīng)濟社會中的戰(zhàn)略地位和作用日益凸顯，建設海洋強國已是國家重大戰(zhàn)略任務，國家相關部門和各級政府已出臺以信息通信技術賦能打造海洋高質量發(fā)展戰(zhàn)略要地的相關政策。與此同時，在政策引領下，隨著海洋產(chǎn)業(yè)不斷壯大，海洋安全、環(huán)境、資源利用等問題也愈發(fā)受到重視，需要通過信息通信技術賦能海洋治理，提升治理效能。
簡而言之，不管從用戶角度還是從海洋經(jīng)濟、海上治理發(fā)展看，當前5G入海都適逢其時。
新一代5G站點打造海域立體覆蓋
面對以上痛點和需求，福建移動與華為聯(lián)合創(chuàng)新的5G海域立體覆蓋解決方案應運而生。
該方案首先將海域網(wǎng)絡劃分為沿海（離岸0-10km）、近海（10-30km）和遠海（30-50km）三個區(qū)域，確定了“沿海體驗優(yōu)、近海信號穩(wěn)、遠海呼的著”的5G海域覆蓋建網(wǎng)目標。其中，沿海、近海和遠海分別規(guī)劃提供下行100Mbps/上行5Mbps、下行100Mbps/上行3Mbps和上行1Mbps的小區(qū)邊緣體驗。
為達成這一目標，福建移動與華為采用了TDD 2.6G和FDD 700M協(xié)同組網(wǎng)方式和SUL上行增強技術，通過高頻與低頻協(xié)同互補、時域和頻域聚合，構建了海域立體覆蓋領先網(wǎng)絡。
具體而言，在沿海區(qū)域，網(wǎng)絡覆蓋以2.6G為主、700M為輔，既能充分發(fā)揮2.6G的大帶寬優(yōu)勢保障上下行高速體驗，又能借助700M SUL保證上行全時隙發(fā)送，實現(xiàn)上行容量和時延能力雙提升，可滿足海上魚排、濱海旅游等用戶密集場景下的直播、視頻等業(yè)務需求，充分釋放被壓抑的流量。
在近海區(qū)域，網(wǎng)絡覆蓋以700M為主、2.6G為輔，通過充分利用700M低頻覆蓋能力優(yōu)勢補齊2.6G的上行覆蓋短板，可在大幅提升上行覆蓋和體驗的同時將5G覆蓋范圍進一步延伸，從而為海上執(zhí)法、海上巡檢等應用打下了堅實的網(wǎng)絡基礎。
在遠海區(qū)域，可借助700M覆蓋能力優(yōu)勢實現(xiàn)最遠可達100公里的5G連續(xù)覆蓋，滿足語音基本業(yè)務和小數(shù)據(jù)包傳輸需求。同時，由于沿海和近海有了高速5G連接，將有限寶貴的衛(wèi)星資源讓渡給了遠海用戶，還使得遠海衛(wèi)星通信體驗更佳。
這就是將陸地上正在部署的T+F協(xié)同組網(wǎng)和SUL上行增強技術運用到了海域場景嘛，可能對于熟悉5G技術的同學而言并不感到驚艷。但接下來的創(chuàng)新就是該方案的點睛之處了。
與陸地上可連續(xù)部署站點不同，海域場景單靠海岸站點覆蓋，對基站設備的上下行覆蓋能力要求更高。在T+F協(xié)同組網(wǎng)下，需要加大2.6G和700M設備的上下行覆蓋能力，以盡力擴大5G覆蓋范圍。
為提升2.6G覆蓋范圍，福建移動采用了華為最新Massive MIMO產(chǎn)品——MetaAAU，實現(xiàn)了上下行覆蓋同時提升2dB，邊緣速率提升30%。
這里要強調一下“上下行覆蓋同時提升”。因受限于終端發(fā)射功率和天線數(shù)量限制，上行覆蓋是網(wǎng)絡覆蓋的短板和難點。至于提升下行覆蓋，簡單的增加基站發(fā)射功率就可以了，但由于移動網(wǎng)絡通信需上下行協(xié)同，若上行覆蓋短板依然存在，這對于網(wǎng)絡覆蓋提升也無濟于事。
而MetaAAU的最大創(chuàng)新之處在于，其通過射頻開關、濾波器、材料、算法等軟硬件技術創(chuàng)新，在業(yè)界唯一實現(xiàn)了天線陣列數(shù)大幅提升。由于MetaAAU的天線口徑更大、通道更多，接收增益更強，從而大大提升了上行覆蓋能力，并能在配置更低發(fā)射功率的前提下達到與前一代產(chǎn)品相同的覆蓋能力，進而實現(xiàn)了性能與能效雙提升。
同時，結合智能算法創(chuàng)新，MetaAAU還能實現(xiàn)更窄的業(yè)務信道波束，讓業(yè)務信道波束更精準地指向用戶，大幅提升用戶體驗。
對于700M覆蓋，雙方將SSB波束賦形算法應用到4T4R RRU上，把過去的SSB寬波束變成了窄波束，使信號能量像手電筒聚光原理一樣更集中，從而將覆蓋提升了2至3dB，覆蓋面積提升約25%。
開啟智慧海洋新征程
基于以上海域覆蓋創(chuàng)新，福建移動建成了全國首個海域精品網(wǎng)，并在此網(wǎng)絡基礎上打造出了多項5G智慧海洋應用樣板。
在toC領域，海域5G不僅滿足了海上社區(qū)密集用戶的短視頻、手游等業(yè)務需求，充分釋放了長期以來被壓抑的流量，而且還能保障近海和遠海漁民的應急通信和視頻通信需求。同時，面對海上旅游直播、漁排賣貨直播等逐漸風靡，5G大上行能力還能保障直播業(yè)務流暢無卡頓，帶動網(wǎng)絡流量增長，助推鄉(xiāng)村振興。
在toG領域，福建移動打造了5G海上執(zhí)法、5G現(xiàn)場巡檢和應急救援等應用，執(zhí)法船、海巡艇、無人機等設備上的攝像頭可通過大上行、低時延的5G網(wǎng)絡將現(xiàn)場高清視頻實時回傳至智慧中心，幫助海事部門實現(xiàn)聯(lián)動調度、遠程執(zhí)法、遠程巡檢以及主動快速響應救援等，優(yōu)化了監(jiān)管執(zhí)法和救援效能，提升了海洋治理能力。
在toB領域，福建移動已打造或正在打造5G+漁排管理、5G+海上風電、5G智慧錨地、無人島監(jiān)控等應用。
比如，5G+漁排管理通過5G實時上傳高清監(jiān)控視頻及云平臺AI分析，可實時監(jiān)控人員入侵、落水等事件，并自動觸發(fā)告警，從而大大提升漁業(yè)養(yǎng)殖安全，降低人工巡邏成本；5G+海上風電可通過基于5G回傳的預測性維護、AR輔助巡檢、無人機點巡檢等實現(xiàn)海上風電智能化、無人化運維，解決當前海上風電高速發(fā)展過程中面臨的風機巡檢人工和時間成本高的問題；5G智慧錨地結合5G視頻監(jiān)控和電子圍欄，可實時監(jiān)控船只，實時報警及遠程監(jiān)督規(guī)整，實現(xiàn)船只停泊精準有序。
路修好了，就會有越來越多的車上路。這句話在陸地移動網(wǎng)絡上已得到充分證實。在當前大力發(fā)展海洋經(jīng)濟的大背景下，以此次福建移動5G海域覆蓋創(chuàng)新和5G智慧海洋樣板為起點，相信接下來行業(yè)將通過5G、云、AI等ICT技術賦能深海漁場、海上油氣、海上光伏、海上運輸?shù)雀嗪Ｉ袭a(chǎn)業(yè)數(shù)智化升級，加速推動海洋經(jīng)濟高質量發(fā)展。
我們的征途是星辰大海！面對海洋這塊“藍色寶地”，5G智慧海洋想象空間無限。在這個數(shù)字化時代，通信業(yè)已接過前人的旗幟，開啟人類探索海洋的新征程！
到今天，隨著科學技術發(fā)展和人類文明進步，人類對于海洋的探索和認識不斷深入，海洋已被視為人類可持續(xù)發(fā)展的寶貴財富，發(fā)展海洋經(jīng)濟已上升為國家戰(zhàn)略。
隨著人類足跡不斷向海洋延伸以及海洋經(jīng)濟飛速發(fā)展，海域對通信網(wǎng)絡的需求自然日益劇增。但令人遺憾的是，海域一直以來都是通信網(wǎng)絡覆蓋薄弱領域，海上通信體驗與陸地相比簡直是天壤之別。
那海上能否實現(xiàn)與陸地一樣的通信體驗？如果海上通信體驗達到與陸地相當?shù)乃綍a(chǎn)生怎樣的效應？與陸地上的通信網(wǎng)絡推動了經(jīng)濟社會發(fā)展和變革一樣，海域有了高速的網(wǎng)絡連接，也一定會帶來翻天覆地的變化吧？
對于這些問題，福建移動率先給出了答案。
海域通信面臨的痛點與需求
技術創(chuàng)新的核心價值在于解決痛點和滿足需求，所以有必要先來了解一下海域場景的通信現(xiàn)狀。
茫茫大海全是水，海上幾乎沒有可用站點資源，不能像陸地那樣可以到處選址建站，且供電和敷設光纜的成本極高。這導致過去海域通信主要依靠衛(wèi)星和海岸基站有限的覆蓋能力，存在體驗差、資費貴兩大痛點。
4G時代，由于基站覆蓋能力有限，只能保障離岸約10公里范圍內較好的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務體驗。隨著離岸距離增加，網(wǎng)絡覆蓋和質量隨之惡化，離岸約30公里后只能依賴衛(wèi)星通信。
而衛(wèi)星通信又存在資費貴、帶寬小的問題，只能用于基本的語音通信和小數(shù)據(jù)包傳輸。當前衛(wèi)星通信資費是5G套餐資費的100倍以上。服務中國四大海域的亞太6D衛(wèi)星的容量為50Gbps，而考慮網(wǎng)絡可按需擴容，5G可提供的容量是衛(wèi)星的千百倍。
再從需求的角度看，隨著海洋經(jīng)濟飛速發(fā)展，海域場景有著強烈的通信訴求。
去過沿海的朋友一定被海上魚排的壯觀場景深深震撼過。隨著現(xiàn)代海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖不斷發(fā)達，海面上密密麻麻的養(yǎng)殖漁排早已發(fā)展成為堪比陸地的“海上社區(qū)”。這里常年駐扎著大量海水養(yǎng)殖從業(yè)人員，也吸引了大批游客前去觀光，甚至還催生了餐飲、娛樂、醫(yī)院等配套。而這些分布密集的用戶群體大多是短視頻、直播、手游等應用重度用戶，對于網(wǎng)絡容量和體驗有著較高的訴求。據(jù)了解，在4G時代，一些大型“海上社區(qū)”的站點負荷常年處于重載、過載狀態(tài)，導致大量數(shù)據(jù)流量被壓抑。
更重要的是，隨著海洋在國家經(jīng)濟社會中的戰(zhàn)略地位和作用日益凸顯，建設海洋強國已是國家重大戰(zhàn)略任務，國家相關部門和各級政府已出臺以信息通信技術賦能打造海洋高質量發(fā)展戰(zhàn)略要地的相關政策。與此同時，在政策引領下，隨著海洋產(chǎn)業(yè)不斷壯大，海洋安全、環(huán)境、資源利用等問題也愈發(fā)受到重視，需要通過信息通信技術賦能海洋治理，提升治理效能。
簡而言之，不管從用戶角度還是從海洋經(jīng)濟、海上治理發(fā)展看，當前5G入海都適逢其時。
新一代5G站點打造海域立體覆蓋
面對以上痛點和需求，福建移動與華為聯(lián)合創(chuàng)新的5G海域立體覆蓋解決方案應運而生。
該方案首先將海域網(wǎng)絡劃分為沿海（離岸0-10km）、近海（10-30km）和遠海（30-50km）三個區(qū)域，確定了“沿海體驗優(yōu)、近海信號穩(wěn)、遠海呼的著”的5G海域覆蓋建網(wǎng)目標。其中，沿海、近海和遠海分別規(guī)劃提供下行100Mbps/上行5Mbps、下行100Mbps/上行3Mbps和上行1Mbps的小區(qū)邊緣體驗。
為達成這一目標，福建移動與華為采用了TDD 2.6G和FDD 700M協(xié)同組網(wǎng)方式和SUL上行增強技術，通過高頻與低頻協(xié)同互補、時域和頻域聚合，構建了海域立體覆蓋領先網(wǎng)絡。
具體而言，在沿海區(qū)域，網(wǎng)絡覆蓋以2.6G為主、700M為輔，既能充分發(fā)揮2.6G的大帶寬優(yōu)勢保障上下行高速體驗，又能借助700M SUL保證上行全時隙發(fā)送，實現(xiàn)上行容量和時延能力雙提升，可滿足海上魚排、濱海旅游等用戶密集場景下的直播、視頻等業(yè)務需求，充分釋放被壓抑的流量。
在近海區(qū)域，網(wǎng)絡覆蓋以700M為主、2.6G為輔，通過充分利用700M低頻覆蓋能力優(yōu)勢補齊2.6G的上行覆蓋短板，可在大幅提升上行覆蓋和體驗的同時將5G覆蓋范圍進一步延伸，從而為海上執(zhí)法、海上巡檢等應用打下了堅實的網(wǎng)絡基礎。
在遠海區(qū)域，可借助700M覆蓋能力優(yōu)勢實現(xiàn)最遠可達100公里的5G連續(xù)覆蓋，滿足語音基本業(yè)務和小數(shù)據(jù)包傳輸需求。同時，由于沿海和近海有了高速5G連接，將有限寶貴的衛(wèi)星資源讓渡給了遠海用戶，還使得遠海衛(wèi)星通信體驗更佳。
這就是將陸地上正在部署的T+F協(xié)同組網(wǎng)和SUL上行增強技術運用到了海域場景嘛，可能對于熟悉5G技術的同學而言并不感到驚艷。但接下來的創(chuàng)新就是該方案的點睛之處了。
與陸地上可連續(xù)部署站點不同，海域場景單靠海岸站點覆蓋，對基站設備的上下行覆蓋能力要求更高。在T+F協(xié)同組網(wǎng)下，需要加大2.6G和700M設備的上下行覆蓋能力，以盡力擴大5G覆蓋范圍。
為提升2.6G覆蓋范圍，福建移動采用了華為最新Massive MIMO產(chǎn)品——MetaAAU，實現(xiàn)了上下行覆蓋同時提升2dB，邊緣速率提升30%。
這里要強調一下“上下行覆蓋同時提升”。因受限于終端發(fā)射功率和天線數(shù)量限制，上行覆蓋是網(wǎng)絡覆蓋的短板和難點。至于提升下行覆蓋，簡單的增加基站發(fā)射功率就可以了，但由于移動網(wǎng)絡通信需上下行協(xié)同，若上行覆蓋短板依然存在，這對于網(wǎng)絡覆蓋提升也無濟于事。
而MetaAAU的最大創(chuàng)新之處在于，其通過射頻開關、濾波器、材料、算法等軟硬件技術創(chuàng)新，在業(yè)界唯一實現(xiàn)了天線陣列數(shù)大幅提升。由于MetaAAU的天線口徑更大、通道更多，接收增益更強，從而大大提升了上行覆蓋能力，并能在配置更低發(fā)射功率的前提下達到與前一代產(chǎn)品相同的覆蓋能力，進而實現(xiàn)了性能與能效雙提升。
同時，結合智能算法創(chuàng)新，MetaAAU還能實現(xiàn)更窄的業(yè)務信道波束，讓業(yè)務信道波束更精準地指向用戶，大幅提升用戶體驗。
對于700M覆蓋，雙方將SSB波束賦形算法應用到4T4R RRU上，把過去的SSB寬波束變成了窄波束，使信號能量像手電筒聚光原理一樣更集中，從而將覆蓋提升了2至3dB，覆蓋面積提升約25%。
開啟智慧海洋新征程
基于以上海域覆蓋創(chuàng)新，福建移動建成了全國首個海域精品網(wǎng)，并在此網(wǎng)絡基礎上打造出了多項5G智慧海洋應用樣板。
在toC領域，海域5G不僅滿足了海上社區(qū)密集用戶的短視頻、手游等業(yè)務需求，充分釋放了長期以來被壓抑的流量，而且還能保障近海和遠海漁民的應急通信和視頻通信需求。同時，面對海上旅游直播、漁排賣貨直播等逐漸風靡，5G大上行能力還能保障直播業(yè)務流暢無卡頓，帶動網(wǎng)絡流量增長，助推鄉(xiāng)村振興。
在toG領域，福建移動打造了5G海上執(zhí)法、5G現(xiàn)場巡檢和應急救援等應用，執(zhí)法船、海巡艇、無人機等設備上的攝像頭可通過大上行、低時延的5G網(wǎng)絡將現(xiàn)場高清視頻實時回傳至智慧中心，幫助海事部門實現(xiàn)聯(lián)動調度、遠程執(zhí)法、遠程巡檢以及主動快速響應救援等，優(yōu)化了監(jiān)管執(zhí)法和救援效能，提升了海洋治理能力。
在toB領域，福建移動已打造或正在打造5G+漁排管理、5G+海上風電、5G智慧錨地、無人島監(jiān)控等應用。
比如，5G+漁排管理通過5G實時上傳高清監(jiān)控視頻及云平臺AI分析，可實時監(jiān)控人員入侵、落水等事件，并自動觸發(fā)告警，從而大大提升漁業(yè)養(yǎng)殖安全，降低人工巡邏成本；5G+海上風電可通過基于5G回傳的預測性維護、AR輔助巡檢、無人機點巡檢等實現(xiàn)海上風電智能化、無人化運維，解決當前海上風電高速發(fā)展過程中面臨的風機巡檢人工和時間成本高的問題；5G智慧錨地結合5G視頻監(jiān)控和電子圍欄，可實時監(jiān)控船只，實時報警及遠程監(jiān)督規(guī)整，實現(xiàn)船只停泊精準有序。
路修好了，就會有越來越多的車上路。這句話在陸地移動網(wǎng)絡上已得到充分證實。在當前大力發(fā)展海洋經(jīng)濟的大背景下，以此次福建移動5G海域覆蓋創(chuàng)新和5G智慧海洋樣板為起點，相信接下來行業(yè)將通過5G、云、AI等ICT技術賦能深海漁場、海上油氣、海上光伏、海上運輸?shù)雀嗪Ｉ袭a(chǎn)業(yè)數(shù)智化升級，加速推動海洋經(jīng)濟高質量發(fā)展。
我們的征途是星辰大海！面對海洋這塊“藍色寶地”，5G智慧海洋想象空間無限。在這個數(shù)字化時代，通信業(yè)已接過前人的旗幟，開啟人類探索海洋的新征程！
