以中国移动为例谈5G的创新与应用 杨光:5G的定制化连接能力将给AI带来重大突破

2017-10-06 10:52 · 创客猫 蒙娜


由工业和信息化部主办的《ICT中国·高层论坛》在北京·国家会议中心召开,中国移动研究院无线与终端技术研究所副所长杨光出席了论坛并带来了《中国移动在5G后期发展过程中的想法》的主题演讲。创客猫作为支持媒体到场进行图文直播。(点击回顾图文直播现场)

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以下为杨光演讲实录:(经创客猫编辑有所删减)

杨光:

今天我跟大家分享的是两条主线:一条主线是在整个通信能力方面,5G怎样进一步的去升级?在哪些点上面我们需要重点关注、需要创新和变化、以及需要产业携手来实现这个通信能力的升级。

第二条主线是在这种市场网络的部署之后,我们应该有些什么样的创新应用?这种创新的应用一定是跟各行各业相结合,一定不是在我们这种传统简单的2C业务,更多的是跟行业的融合创新。

5G如何实现通信能力的升级?

首先整个通信能力怎么升级?我想通信能力的升级有几个点是我们目前从技术创新、能力升级的角度比较关注的。

在接入网方面,也就是在无线方面我们认为有两个比较重要的,一个是软件定义的空口,另一个就是高低频协作。

在网络架构方面有两个重点关注的,一个是基于服务的核心网,另外是以用户为中心的接入网。此外就是真正能够为各行各业代替社会,提供端到端的能力,网络切片功能也是非常重要的一点。

现在,中国移动在空口方面已经主导完成了动态帧结构的布局。在这里我们主要有两个诉求,一个诉求是在4G的时候,中国移动作为全球最大的TD级的运营商,我们在发挥TD技术优势的同时也发现了TD技术的一些问题,其中一个很重要的问题就是远距离的干扰,我们希望这个问题能够在5G当中得到解决。

另外,5G很多的应用不仅仅是面向个人,还面向行业,对于时延不仅要求高,而且这种要求的种类比较多,相对于原来传统固定的方式不一定适用了。基于这两个诉求,我们主导完成了目前正在标准化的动态帧结构形式。

还有一个空口的布局是关于FDD和TDD的使用,这是我们重点的关注点。其实大家提到5G都会提到相对比较高的频率,比如3.5G,甚至是更高的频率,当然这些频率肯定是TDD的形式。我在这里提醒一下大家,未来在一定阶段的时候,必然会演进到5G的上面,我们怎么能够更好的把相对比较低的FDD的频段用起来,这是非常重要的议题。

对于运营商来说,频率都是非常宝贵的资源,我们怎么能够发挥这些资源的优势,是大家需要非常关注的。我们提出了FDD和TDD能够对等使用的方式,简单来说,就是发挥FDD在上行方面的能力,跟5G空口上面的TDD结合,能够完全解耦,说得直白一点,就是FDD不再是FDD,TDD也不再是TDD,我们可以用FDD的上行了TDD的全频段组成这样一个网络,进行业务的提供。

关于空口的布局是关于3.5G,大家知道3.5G是作为国内运营商第一阶段相应来说比较成熟的测试结果,是很重要的。3.5G有一个非常重要的因素,也是我们非常关注的。虽然说我们中国可以运营这张3.5G的网络,也可以把目标做得很大,但是如果说能够全球来支持一个3.5G统一的频段,这才是真正移动通信能够发挥这种通信的规模效应非常重要的一个环节。因此我们设计了3.5全频段的射频指标,包括终端,因为终端来说是非常重要的一个环节,尤其是它要有支持不同的频段相应的能力。

我们还要重点考虑一下高频段,刚才说到FDD和3.5G。大家也会在想,将来5G,尤其是运营商在建网、规划和部署方面大概是什么样的思路。在这里有一个概念要澄清一下,其实从历史上看,2G、3G、4G不是说某个技术就是一个频率,而是往往这个频率决定了它的制式。比如4G用哪个频段,2G用哪个频段,其实我们认为到了5G阶段,一定是混合的高中低频协作的频段,我们可以看到高中低频是需要协作的,但是随着5G发展的时间段不同,可能协作的程度不同,比如在初期我们通过宏站,用中低频的方式来保证一个比较连续的覆盖。

什么是中低频?我们认为比如说900M是一个最低的频段,也是移动通信的黄金频段,需提供这种连续的覆盖。3.5G,毕竟带宽有100M,相应的通信能力有显著的提升,能够保证基础的覆盖,所以一定要有高频段的应用,也就是若想要提升用户的体验,提供这种极致服务的话,一定要有高频段。

初期网络建设本身需要一个周期,实际上这些业务的探索和业务的应用也需要一个周期,不可能一开始上来就把这个网络布得很密,尤其是高频段这一块,也不可能都是把相应的资源投进去。随着后续资源的成熟,以及相关应用越来越明确,可能到后期整个网络就是立体式的,有高低频配合,尤其是高频段,还有一些非常密集的部署,由此才能够真正保证用户体验越来越好。

整个高频段的发展,其实要有一个助力的升级。这个高频段有两个作用,有些帧的应用不起来,我们现在对于AR、VR这种新型的渲染方式在跟踪,现在应该是属于一个入门级到进阶级的阶段,能力要求不是很高。而要真正要到极致的这种要求的话,这种能力的要求是非常高的。即使不使用这种更高能力的AR、VR的信息渲染的方式,如果使用高频段也可以支持更多的用户,其实在有限的区域里面,能让更多的用户能够使用到这种新型的信息渲染方式,对于整个用户体验来说也是非常好的。所以这对于高频段来说是一种非常重要的能力。

但是高频段一方面技术不成熟,另外一方面还有很多其他的因素。所以我们认为,高频段的发展有四个目标:一是性能,刚才提到的一些理论性能,怎么能够在更可能多的场景下保证性能;二是部署灵活,因为高频段是在有限场景下的,怎么样利用一些能够干扰协调好的方面,高低频协作的方法是非常重要的;三是集成度和成本,一定要满足商业运营的需求,不再是大家原来听到很多学术界或者是工业初期的水平,一定要达到移动通信运营商广泛部署能力的水平;四是低功耗和绿色,围绕这个,我们也是广泛的在各个方面进行协同布局。这是第一大块,也是相对比较重要的一块,要保证这个能力的升级,需要有一系列关键的问题和重点的技术需要解决。

在架构方面,首先是核心网的架构,一定不再用原来传统电信级的基于网源的方式和连接的方式,我们是应用这种基于服务的方式。这里面我们也提出来三大特征,包括松耦合的微服务、轻量级的调用接口、自动化的管理架构,这个愿景很好,也能真正的为我们的客户将来提供服务。但是其实对于整个运营商的技术结构、管理体系都有很大的挑战。

接入网方面,我们提出了以用户为中心的理念,就我们这种接入网络的架构,不再是原来非常死板的固定的方式,更贴近用户的需求,能够根据用户来定制这种网络结构。而重要的一点,大家可能谈到边缘计算,很多人都提到核心网的边缘计算。其实在无线网方面,如果能够跟用户更紧密的结合,能够更好的使用编辑计算,其实在无线网领域是非常好的部署。举一个最简单的例子,原来这种相对比较固定的基站部署,基站更像一个Feature Phone,就是功能机。随着5G的基站,我们相信会变成一个Smart Phone,就是一个智能机,不仅能够转发,还能够计算和存储,给用户提供定制化和智能化的业务,这是非常值得期待的。

核心技术方面,虽然很多创新方案是我们联合提出的,但是后续要一步步来。现阶段我们最重要的还是标准化的工作,一方面,现在方案的竞争很激烈,确实是一个产业博弈的环节;另外一方面,工作量非常大,我们铺入了很多的人力,在这么繁重的任务下,针对这么多的竞争,我们还是力争能够满足整个中国来主导我们的发展目标,保证相应的时间能够按时完成。

创新应用:交叉创新

5G联合创新中心是我们2014年成立的,相比于4G研究中心有一个比较大的变化,4G是标准化、实验、产业链和商用部署方面,都形成了一个比较成熟的体系,在这个基础上面,我们觉得5G有很多可以借鉴的。

5G之后我们有一个口号,就是“4G改变生活,5G改变社会”,改变社会光具备刚才我说到的那些条件可能还不够,还需要在标准、产品、商业部署之前能够更多的跟产业进行合作,跟产业形成更多的创新的服务,更加加深行业的理解,和行业一起做很多重大的攻关和创新。

目前我们在国内已经有了9个区域的实验室,有3个境外实验室。目前这些实验室除了提供丰富的外场测试环境之外,还有很多的行业联系和平台产品孵化的能力,包括浙江、上海、山东等区域。在这里我们目前已经有了49个垂直行业的合作伙伴,就是非通信行业的合作伙伴。以这种联合研发的项目形式,来保证这种创新成果的落地。

现在的项目比较多,有的刚起步,有的有些成果,做得比较深,参差不齐。今天由于时间的关系,我重点谈一谈无人机和无人驾驶方面的情况。我们认为5G很核心的一个能力,就是通过这种定制化的连接能力和上面的人工智能相结合,能够真正实现无人操作很多方面的工作,着实是非常重大的一个人工智能带来的突破。但是在无人驾驶方面,可能随着这种机制、环境以及法律法规方面的成熟度要求不同,可能真正将来商用部署和应用的条件也不同。所以我们目前的判断,可能无人机在空中这个环境相对比较单一一些,而且目前确实国内无人机发展的比较好,可能是首发的应用。另外就是无人驾驶,当然未来还有很多我们没有预测到,没有看到的一些相应的应用。

网联无人机现在的应用非常多,大家知道,国内现在一年100万左右,其实已经超过了欧美的量级。除了原来消费级发烧友的使用,作为玩具一样的东西之外,现在也在广泛的行业中进行应用。我们认为,目前的无人机有四个方面的能力其实还没有达到。这个能力没有达到,其实受限于很多的应用。第一个就是遥控,目前的无人机大部分基于的都是私有协议,这样的话有两个大的问题,它的传输距离有限,比如你在北京朝阳还能操控宣武区或者是西城区的方式,这是不现实的。只能一对一的操作,一个遥控机操控一个无人机,实现网联之后这个问题就解决了;第二是相应的传输,一方面不能传很多高清的视频,另外不能实时的把周围3D相关的环境传回来。其实有些应用无所谓,有图像或者是简单的信息回来就可以。但是真正的作为无人机终端的扩展形态,进行更多的操作的话,必须要这种实时高清的视频传回来;第三是关于定位,这也是将来5G在立体覆盖能力之后能够广泛提供的一种服务;第四是关于充电。

5G目前的终端体积比较大,没法真正的上机,所以我们首先是将现有的能力进行一些探索,先把无人机连到网上,因为这是将来网络无人机的基础。目前我们跟民航局和各个厂家进行合作,基本上确定了这个方式,一步步走。只要联网之后,随着能力一步步的提升,可以提供我们目前考虑的几种应用,包括园区的配送、巡逻和基站的巡检,能够广泛的使用起来。

关于智能网联汽车其实也是类似的,现在关于无人驾驶大家已经慢慢的开始聚焦了,原来的车企或者其他企业更多的是提智能汽车,也就是所有感知的东西在本地通过传感器,或者通过雷达来获取信息,在本地来计算。

另一方面,通信企业更多的是提供网联汽车,所有的信息,本地或者是远端的,把汽车连到网上,通过信息的方式来传输信息。现在尤其是北美,大家基本上达成了一种共识,以后都叫智能网联汽车。其实这是有所划分的,比如成本比较低、计算比较少的信息的感知就在本地来计算。但是成本比较高,需要大量的跟远端进行交互的信息就要放到云端去做,这样是最佳的方式。虽然说没有很清晰的现在把这个界面定义出来,但是这种趋势我觉得大家应该是达成共识的。

在这种共识下,其实对于5G的整个通信能力也是一个全方位的挑战。我们大家都知道,现在网联包括四个方面,包括车跟网络、车跟红绿灯基础设施、车跟人和车跟手机,都需要这样一些连接。每一类相应的通信能力的要求是不一样的,包括在时延方面、速率方面、可靠性方面要求都是不一样的。我们需要基于5G打造一个相对比较立体、多元化的混合性能网络,才能满足这个需求。当然,我们5G只能满足网联的需求,真正需要更大量的网联后的数据训练、计算和形成模型,才能最后走向无人驾驶的阶段。

总的说来,4G改变生活,5G改变社会。

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标签: 中国移动5G创新