华为在5G和4K领域的应用实践

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。

4.4K业务与5G结合的探索

目前，5G网络还是一个预商用的网络，华为在探索4K业务与5G结合的应用场景。第一个场景是家庭的4K点播和直播，是否可以基于5G的网络联通信号。家里由于房间墙壁的阻挡，wifi的信号不好，家庭的机顶盒是否可以用无线方式直接接收5G信号，实现家庭电视终端的4K直播和点播。

第二个场景是基于5G网络的4K视频回传。在5G网络覆盖比较广的情况下，可以基于5G实现4K视频的回传。还有更多的场景，需要我们去探索。

（本文根据作者在第七届广播电视传媒产业论坛暨第五届中国广播电视紫金论坛上的发言整理。）

图10 华为与电视台4K超高清业务合作进展

图11 华为4K超高清终端布局（电视机/机顶盒）