华为在5G和4K领域的应用实践

2019-07-31郭艳卫华为广电媒资行业解决方案专家

视听界(广播电视技术) 2019年3期

郭艳卫华为广电媒资行业解决方案专家

1. 引言

华为公司的愿景与使命在2018年初修改重新提交，是把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界。分几个方面理解，面向个人，华为会继续投入智能终端设备，让每一个人用华为智能手机去触碰整个数字世界；面向家庭，我们能够提供更好的家庭带宽，宽带网络；面向组织，基于华为的网络、云平台、ICT,帮助每个行业的数字化转型。

华为公司成立于1987年，从最初投资的2.1万元的民营企业，发展到2017年，我们整个营收是6000多亿人民币。在2017年的世界500强排名统计中，华为位居第83位，华为提供的电信网络基础设施，包括IT基础设施以及智能终端设备，已经在全球170多个国家和地区应用。华为对电信的基础网络、IT，包括终端设备、芯片领域，一直在持续研发和投入，华为18万员工中有8万名员工从事开发创新设计，华为在全球创办了14个研究所，在江苏就有两个研究所。

目前华为的整体策略是端网云的战略。端指的是华为的智能终端，包括可穿戴的设备、家庭的网络终端、广电网络及电信运营商的机顶盒终端。网络包括无线网、固网、电信网络和广电网络，云指的是华为整个的数据中心，包括华为提供的公有云和私有云。基于端网云的战略，华为聚焦信息的分发和呈现、传送、处理和存储，面向个人消费者、运营商、全球政企和行业三类客户群，提供消费者业务、运营商业务、企业业务和云业务四类业务，是ICT产品和解决方案的供应商。

2.华为在5G领域的实践尝试

华为从2006年开始研发5G，至2018年历经12年，取得了很多成果。华为5G预商用系统取得行业最领先的测试结果，在中国IMT-2020测试中，率先完成工信部组织的第一阶段和第二阶段的中国5G技术研发试验，测试结果业界最佳，性能超出国际电信联盟（ITU）对5G定义的要求。eMBB低频小区峰值达到28Gbps,uRLLC时延为0.33ms,mMTC连接数达到10亿/MHz/小区/小时，eMBB低频单用户峰值为3.7Gbps,eMBB热点流量密度为107Mbps/平方米，eMBB高频小区峰值达到62Gbps。5G系统验证进入实质性阶段，与各区域的最领先运营商引领全球5G预商用，在最核心的城市建立多个大规模连片外场，验证结果在业界处于领先地位。华为于2018年推出面向规模商用的全套5G网络设备解决方案，支持全球运营商部署5G网络。2019年将推出支持5G的麒麟芯片，并同步推出支持5G的智能手机，让广大消费者尽快享受5G网络的极致体验。

图1 华为发展战略

图2 华为持续引领的5G技术

华为专注于探索5G在垂直行业的应用。下面列举几个5G 的应用场景。第一个案例是基于5G实现云AR/VR技术。云AR/VR技术主要应用在视频、体育赛事、游戏，包括一些建模的领域。基于云的AR/VR对带宽和时延要求很高，最低速率要求是125Mbps，极致视觉体验要求是3.2Gbps，RTT时延要求＜5ms，现在的4G网络是无法满足的。

第二个尝试是在车联网的应用。2G、3G、4G时代，车上网络的应用主要是娱乐、导航和一些辅助系统等。5G时代是汽车行业技术的迭代变革，华为在远程驾驶、自动的驾驶编队、辅助驾驶领域也有一些尝试。

华为在2016年9月份联合奥迪、宝马、戴姆勒，包括西班牙电信、中国移动、诺基亚等厂商，成立了一个5GAA车联网产业联盟，产业联盟主要是尝试5G在车联网的技术研究，包括探索一些使用场景和商业模式。图5右图是我们通过真实的5G网络测试辅助紧急刹车的场景，在网络E2E时延小于10毫秒的情况下，时速九十公里的汽车远程紧急辅助刹车，刹车距离小于25厘米； 5G网络下自动驾驶的场景，可靠性可以做到99.999%。

第三个行业应用是智能制造。图6左侧的动态图是通过5G协调的智能协同机器人，两个机器人同时做一件事情。不仅是这种智能制造的协同作业，港口装卸载作业、机械制造领域，对5G的应用都有很大的需求，这些领域的5G应用对5G技术的要求很高，E2E网络时延要求在5至100ms。

华为将发掘孵化更多垂直行业，例如远程无人驾驶和“看得见”的头盔。图7左图左侧是华为和移动、大疆合作，基于5G网络的无人机远程驾驶的应用场景。图7右图是称为“看得见”的个人辅助头盔，“看得见”的头盔面向视力有障碍的人群，他们出门戴上这种头盔之后，就可以识别道路，识别前面的斑马线、红绿灯、行人和车辆，类似于人工智能的导盲应用。

除了以上这几个行业应用的案例外，华为的5G技术在远程医疗及很多行业的场景应用也在探索之中。

3.华为在4K领域的应用

图3 案例1：基于5G实现云AR/VR

图4 案例2：车联网——5G时代的全自动驾驶

图5 左图：5G车联网产业联盟

右图：5G辅助紧急刹车和自动驾驶场景

图6 智能制造——5G让工厂更智能更高效

介绍华为在4K领域的应用，就需要介绍华为的大视频战略。华为大视频战略，主要面向三大领域，一是娱乐视频，二是行业视频，三是通信视频。华为大视频战略提供云化视频解决方案，实现多场景视频极致体验、效率和协同。

图7 左图：远程无人驾驶

右图：“看得见”的头盔

图8 华为视频战略

娱乐视频指的是媒体行业的视频，娱乐视频基于华为端网云的战略和华为的底层终端设备，比如说在娱乐视频，我们提供基于华为芯片的机顶盒，电视机的编解码，提供底层的编辑码技术，通过运营商的视频精品网或者广电的网络，基于华为的分布式数据中心提供整体的ICT技术能力，使能上层的视频平台，提供多场景的视频极致体验服务。在行业视频领域，基于华为的视频监控核心，使能公共服务和公共安全，例如智慧城市、平安城市等；在通信视频领域，基于华为的云UC产品实现全景智真互动平台。

图9是华为在4K领域的具体应用。目前，我国电视台技术架构正在向IP化演进。在后期制作方面，华为可以提供4K超高清制作方案，提供IP存储和IP化网络的设备；在4K演播室方面，华为可以提供IP化技术方案和IP化网络的设备，保障4K直播的需求。在播出方面，华为可提供IP化备播存储、公有云服务；在内容传送、播放方面，华为的传输、接入网络、融合视频平台，可为广电网络公司、IPTV、互联网OTT/互联网的直播、点播提供基础平台的技术能力；在家庭4K超高清终端方面，华为提供基于海思芯片的4K机顶盒、 4K电视机，华为与国内创维、TCL、九州等公司都有合作。

电视台是4K内容的生产者和源泉。现在国内网络已经很发达，中国的电信网络、广电网络，入户带宽都是高于20M，很多家庭都是50M以上了，网络带宽基本是能满足4K点播或直播基本要求的。目前，全球4K电视机出货量中国是最大的，到2020年，中国将是4K电视机产业最大的国家。现在更多是缺4K内容，4K内容更多得依靠电视台提供。

图9 华为在4K领域的应用

我们大致梳理了4K在电视台的应用场景，华为能做些什么，包括转播车、后期制作、演播室，总控、播控、存储等。华为与索尼、GV、国内的格非、大洋有合作，基于华为的网络设备提供IP化的应用，例如在制作领域IP的应用。我们有两个成功案例，第一个案例是与广东电视台合作用于4K直播的超高清制作系统，支撑广东电视台4K频道的试播；第二个案例是央视的移动外场系统，央视的平昌冬奥会直播、2018世界杯直播，华为的存储设备、网络设备也用于支持现场4K直播的业务。在播出方面，华为与广电新媒体有一些IPTV的合作，包括IPTV播控平台建设、广电网络的播出软件设计。

图10是华为与电视台4K超高清业务合作进展。

华为从2016年开始做海思机顶盒的芯片；2017年,推出基于DVB机顶盒的芯片，可以支持H.265、HDR格式；2018年，推出支持AVS2格式的芯片；2019年会规划支持8K P60、4K P120格式机顶盒的芯片。华为与创维、TCL公司都有合作，还与广东广电合作，在做4K点播的试点。