王江舟:5G在垂直行業還有技術挑戰 有些應用還要等到6G

王江舟院士:新基建 新勢能(來源:本站科技報道)

杭州網訊12月18日-20日,2020本站未來大會在杭州盛大舉行。大會以“洞覺·未見”爲主題,匯聚了全球最強大腦,期盼以遠見超越未見,去尋找打開未來的鑰匙。

大會上,國際著名通信專家英國皇家工程院院士王江舟發表了《新基建 新勢能》的主題演講。王江舟表示,新基建現在國內很火爆,新基建是數字基建,5G是新基建的一部分,還有很多其他的,比如說人工智能、大數據。數字基建實際上是高科技基礎建設目標是建成像高鐵高速公路機場地鐵,這樣一個非常完善、高質量基礎設施

據王江舟介紹,5G新基建主要包括三方面:基礎網絡設施建設;網絡架構建設;5G獨立組網。5G在各個垂直行業有很多的應用,比如說智慧城市、智慧農村、互聯網醫療工業自動化、車聯網,應用非常廣泛,也會培育出很多新的經濟增長點。所以,5G是賦予新勢能。

中國的5G在全球比較領先,首先是主導全球標準化:3GPP。第一期的5G標準兩年前完成,第二期5G標準最近完成,下一個標準是增強標準,大概兩年後完成。從目前完成的標準化來看,我們國家做得非常好,總的已經批准的標準提案總數全球第一。5G網絡建設,年初的時候國家計劃建60萬個基站,這個目標已經提前完成,已經建了70萬個基站。所以形勢非常好。

王江舟也指出,5G在垂直行業中的應用還有許多技術挑戰,有一些應用可能5G不一定做得了,可能要到6G做。

在談到6G技術時,王江舟透露,在全球6G的技術研發已經開始,無論是歐洲美國、日本、韓國,我們國家在6G的研發也是非常早的,有6G的研發計劃,還有一些企業,比如中國移動,投入很多人力物力,研究6G從基本理論、最基礎的技術着手。

以下爲國際著名通信專家、英國皇家工程院院士王江舟的演講實錄:

非常感謝本站的邀請,各位專家、嘉賓,大家好。我剛纔聽到樊教授的精彩演講,下面是我講,感到壓力比較大。我盡我的能力,給大家介紹我今天要講的是“新基建 新勢能”。

我想從以下四個方面介紹我今天的報告。

1.5G應用;

2.新基建新勢能的國家戰略;

3.關鍵技術

4.結論

一、5G應用

移動通訊發展很快,現在幾乎每個人手上一部智能手機,有的甚至是兩部、三部,但是移動通信網絡有兩大問題

(1)移動數據量高速增長,主要是因爲視頻傳輸、高清視頻、電影、新聞;

(2)物聯網。預測至少有500億的移動終端要加到5G網絡,因爲很多的應用及比如說家用電器、智能水錶、智能電錶,還有醫療健康、車聯網,大量的移動終端要加入到5G網絡,這就造成我們需要很大的容量,來支持方方面面的服務。

移動通信網絡第二大問題就是端到端之間的延遲太大。因爲移動網絡現在主要採用雲服務,很多高強度的計算都要送到雲上面做,雲中心離終端用戶通常比較遠、距離比較長,所以有很大的延遲,給很多的應用造成問題,所以它不大適用。

怎麼辦?我們要開發很多的技術來解決這個問題。未來移動網絡有兩個需要解決的:

(1)如何提高容量滿足此高增長數據量的需求?

(2)如何減少端到端延遲?我們要提供很多應用場景。怎麼辦?我們只是靠傳統的通信技術,行不行?

下面介紹一下5G的應用需求,如何實現?

1.5G很大的容量。5G的業務量預測比4G要高很多,高一萬倍。

2.終端用戶的數目比4G高很多,10-100倍的提高。所以物聯網終端用戶很大。

3.端到端的延遲。有一些對延遲非常敏感的應用,比如說自動駕駛、車聯網,它對延遲非常敏感,我們要求端到端的延遲小於一毫秒。

還有其他的因素,比如說能耗,在5G總的業務量增加很多。但是我們希望總的能耗不要超過4G,因爲現在運營商很多的費用實際上是空調的費用,給電力公司付很多的電力消耗,如果業務量增加這麼大,但是總的能耗不能很高,我只能做的是大大提高能耗效率,所以5G的能耗效率比4G高很多。

增強現實需要非常高的數據傳輸速率,同時希望有非常小的延遲,還有5G網絡覆蓋。覆蓋的速度要大到100兆每秒。有這樣大的需求,怎麼實現5G應用呢?下面給大家介紹幾個5G應用的實例。

1.虛擬現實。戴上一個虛擬現實的眼鏡就可以看到虛擬世界,虛擬現實應用很重要的一條是速度很高,延遲比較小。

2.增強現實。比如說拿智能手機拍一個視頻,但是希望在視頻上加一些東西,比如說加上寵物,但是這個寵物加上去不能感覺到我加的寵物是假的,我加這個寵物感覺是真的,同時這個寵物還在實時的動,這樣就需要很高的速度,同時延遲要小,而且是一個很高強度的計算。

3.自動駕駛。現在自動駕駛在國內非常火爆,自動駕駛的市場非常大,但是自動駕駛很高的技術要求,車上面安裝了很多傳感器,我要感應我車子附近的人,還有其他的車,因爲要安全考慮。感應和預測的過程,就需要一個邊緣計算,不論是採用雲計算,整個計算要送到雲上,肯定不行。

二、新基建新勢能的國家戰略

什麼是新基建?新基建現在國內很火爆,新基建是數字基建,5G是新基建的一部分,還有很多其他的,比如說人工智能、大數據。數字基建實際上是高科技的基礎建設,目標是建成像高鐵、高速公路、機場、地鐵,這樣一個非常完善、高質量的基礎設施。

5G新基建主要包括三方面:

(1)基礎網絡設施建設;

(2)網絡架構建設,與4G網絡是中央控制的網絡不同,5G網絡將是“分權”網絡。不是像4G一樣,什麼東西都要中央控制,5G由中央控制向分佈式控制轉移,我們在當地要建設本地的控制器。

(3)5G獨立組網。獨立組網方式是全球第一個,獨立組網從長遠來講,是比較有利的。因爲它從開始就是瞄準行業的應用,引領5G發展。

5G在各個垂直行業有很多的應用,比如說智慧城市、智慧農村、互聯網醫療、工業自動化、車聯網,應用非常廣泛,也會培育出很多新的經濟增長點。所以,5G是賦予新勢能。

5G的應用比較少一點,比較簡單一點,隨着移動通信技術發展,應用場景逐步豐富。

中國的5G在全球比較領先,主要體現在很多方面。這裡我想介紹兩個方面:

(1)主導全球標準化:3GPP。現在全球的5G,甚至以後的6G,只有一個標準。不像以前移動通信,歐洲有歐洲的標準;美國有美國的標準;中國第三代移動通信也有標準。5G只有一個標準,這個非常重要,我們國家很多企業積極參與5G標準制定中,雖然說全球的標準只有一個,但是在大的標準下面還有很多子標準。每個企業都可以提交它自己的標準提案,最後這個標準提案能否被批准,就是整個標準委成員進行投票。

第一期的5G標準兩年前完成,第二期5G標準最近完成,下一個標準是增強標準,大概兩年後完成。從目前完成的標準化來看,我們國家做得非常好,總的可以批准的標準提案總數全球第一。

在我們國家裡面,中國移動又是所有企業裡面被批准的標準提案最多的一家公司,非常領先。

(2)5G網絡建設、用戶,年初的時候國家計劃建60萬個基站,這個目標已經提前完成,已經建了70萬個基站。所以形勢非常好。

從用戶層面、從終端設備來講,我們國家的5G終端用戶數可能佔全球整個5G用戶數的70-80%,是非常超前的。

三、關鍵技術

1.5G網絡向平臺開放方向發展。“開放平臺”受到很多企業的支持,特別是營運商。

(1)開放式平臺力求平臺模塊化、使硬件軟件分離。不像現在的移動網絡、4G、硬件、軟件、協議捆綁在一起,這樣是不利於競爭。在5G到後5G,開放平臺領域是非常有利的。中小企業可以參與競爭。

(2)它可以使不同廠家的模塊集中在一起,保證互聯互通。

(3)平臺開放增加了競爭,助推5G、6G網絡提速提質提效。

2.利用切片技術優化網絡資源。網絡的優化是非常重要的一個方面,怎麼優化網絡?以前的網絡4G是非常單一的網絡,應用場景非常單一,優化非常簡單。到5G,因爲我們有很多不一樣的應用場景,每一個應用場景它的需求也是不一樣的,所以我們就要按它的特點進行優化網絡。像公路設計一樣,公路設計有汽車道、自行車道、人行道,不能攪在一起,在一個道上跑,效率很差。

3.5G+邊緣計算。比如自動駕駛、工業自動化對延遲非常敏感,我們需要從雲計算到物計算來轉移,很多應用需要邊緣計算。比如人工智能、臉識別,對延遲不是那麼敏感,雲計算就可以了。

4.5G+人工智能,剛纔陳院士已經講了人工智能。Google的Alphal GO跟世界冠軍下圍棋,從數據庫裡面幾千個棋譜裡面,去挖掘、去訓練,預測一個最佳的下法,所以機器下圍棋是最佳的下法,不像人一樣會犯錯,所以人是下不過機器的,歸功於人工智能的技術。

5.6G研發。在全球6G的技術研發已經開始,無論是歐洲、美國、日本、韓國,我們國家在6G的研發也是非常早的,有6G的研發計劃,還有一些企業,比如中國移動,投入很多人力、物力,研究6G從基本的一些技術、最基礎的技術着手。

到6G有一些關鍵的技術,比如說移動網絡走向更高的智能化,5G雖然也採用人工智能,畢竟很初步,6G要更加採用人工智能技術。無線電頻譜頻率更需要往上走,現在是採用低頻,以後要走向太赫茲。通信、計算和緩存融合

太赫茲幾百個G赫茲,因爲它的頻譜很寬,到6G速度很高,需要很高的頻段。頻率高的話,它的波長比較短,可以設計很多天線,這個天線在通信裡面,天線數一多,就會形成很雜的波數,像激光一樣,通過激光,能力不會輻射,也不會浪費,我是對着一個方向輻射,非常有效率。這樣它有它的優勢。

下面,要不同的技術,通信技術、計算技術多方進行優化,現在是靜態設計,設備商把網絡鋪好了給運營商,運營商用就好了,以後的網絡要動態設計。我們要考慮多種技術的融合。

(1)IP技術有障礙

(2)雲計算試圖突破該障礙;

(3)這是我們期望的:在運行中進行優化。

四、結論

(1)屬於數字基建的一部分,中國5G領先。

(2)5G在垂直行業中的應用還有許多技術挑戰,有一些應用可能5G不一定做得了,可能要到6G做。

(3)6G在全球的研發已經開始,我們國家的在6G的研發起步比較早。這是很好的一個苗頭。

謝謝大家!

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