王江舟:5G在垂直行業還有技術挑戰 有些應用還要等到6G
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。
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、使硬件和軟件分離。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。無線電頻譜的頻率更需要往上走,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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