大唐电信科技陈山枝:5G与传统产业的结合会催生新的业态,从而推动商业模式的创新

| 创客猫 蒙娜 · 2017-09-27 15:52

5G与传统产业的结合以及行业融合以后,会催生新的业态,从而推动我们商业模式的创新。

由工业和信息化部主办的《ICT中国·高层论坛》于2017年9月27—29日在北京·国家会议中心召开,27日上午,大唐电信科技产业副总裁,无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝先生出席了论坛并带来了《5G关键技术与产业生态创新》的主题演讲。创客猫作为支持媒体到场进行图文直播。(点击这里进入直播现场)

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以下为陈山枝演讲实录:(经创客猫编辑有所删减)

陈山枝:

回顾中国的通信产业,从3G的追赶到4G的同步,以及我们今天正在开展的5G的引领,从中我们可以看到,当年中国企业主导提供的TD-LTE的商用标准现已经取得了非常优秀的成绩,在全球用户数中占到了50%,去年我们TD-LTE国际的标准,由于成功的产业化,也获得了中国国家科技进步奖的最高奖,也就是特等奖。

5G的关键技术

其实5G与4G相比起来,有千倍的流量的密度和千倍的连接的密度,特别是每平方公里会达到100万个连接。我们百倍的传输速率跟4G相比,还有低时延、高可靠,特别是为了满足车联网的要求,要达到毫秒级的时延,大概需要10倍以下,这是我们5G未来面临的挑战。

大家都知道5G会有三大应用场景,在这三大应用场景下,其实需求的技术指标、满足程度是不一样的。我们回过头来看,5G的三大场景:eMBB、mMTC和uRLLC,相比来说,这个挑战是巨大的。

我们大唐在过去4G TD-LTE,特别是在技术的积累、大规模天线技术上长期的积累和关键技术的布局上,当然主要是在大规模天线、高频段的传输以及车联网的一些技术上,可以看到的是包括移动通信到今天为止,4G之前的技术,到了5G的时候也有万物互联,需要我们支持的是大连接的,一平方公里要达到100万的连接,我们目前增加的技术是很难实现的,实际上我们需要的是非增加的技术。所以我们大唐提出了图样分割,多次接入的技术。另外,我们的设计,包括核心网的分离、移动边缘计算和移动管理等技术,当然还有一些持续投入的技术。

其实TDD技术相比FDD技术来说,在5G的重要性会变得越来越重要,特别是TDD技术本身。因为大规模TDD信道的呼应性使得大规模天线获取的成本更低,包括TD未来的高频段,很难获取到200兆赫兹以上的对称频段,所以高频段TDD的应用模式更明显,另外在车联网的领域,也是TDD的优势。

大唐最主要的核心技术是全球首次将智能天线技术应用到蜂窝移动通信系统。到了4G的时候,我们是多天线技术的引入,多天线主要是多流的波束的技术,目前我们采用的TD-LTE的技术是8天线的,FDD的技术是2天线,还有4天线的,未来5G要达到64天线以上,就是128天线等等,这是大唐的优势,是我们过去长期积累的结果。

这里讲的大规模天线,多天线的技术,其实就相当于大家能够理解的计算机技术,从过去的单核到多核,未来天线的技术,就是从现在移动通信TD-LTE的8天线到未来的64、128天线。与此同时也带来了很大的挑战,尤其是一些核心技术,大唐在业界是最早开展TDD的大规模天线的,特别是波束技术的研究,我们充分发挥了TDD技术信道的优势等等,这一块的技术大唐在全球都是领先的。

非正交多址,过去1G到4G是复杂度低,非正交的时候,信号的提取、解调等复杂度更高,这个复杂度高的好处就是可以获得更多的用户同时的接入。实际上,今天来看我们一平方公里要达到百万个链接,其实只能用非正交的技术。当然非正交技术能够采用也得益于我们集成电路技术的进步。

集成电路技术的进步,其实就是我们在一个芯片上可以实现的更复杂的算法,可以使我们的检测算法得到实现,实际上目前大唐在全球首次提出了图样分割的多址技术,这是利用空域、功率域、时域的非正交多址技术,以及非常灵活的发送端方案设计,还有解调。

其实移动通信到目前为止而言,所获得的进步大概2500倍的接入速率的提升,容量的提升大部分得益于小区的缩小。因为过去的移动通信,也就是最早摩托罗拉提供的时候,一个城市一个基站,是车上使用无绳电话。到了今天,其实小区已经缩小到大概几百米,是我们的蜂窝小区。所以移动通信大量的技术进步,当然也得益于我们的调制解调,得益于我们频率带宽的提升。

所以未来对于5G来说实现广覆盖,以及增强性的移动宽带需要的技术,更重要的是超密级组网的技术,我们需要实现流量1000倍的提升,时速100倍的提升。5G跟4G相比,可能这个小区缩小到大概10几米的量级。大唐在国内首次实现了宏为蜂窝立体覆盖的组网的解决方案。

今天我们大量的消耗的是视频业务,如果视频业务都在云上,当然对于我们无线带宽的消耗、效率的提升以及我们时延的要求都是很难的。所以实际上我们需要移动的边缘计算,云更靠近用户,更靠近基站。这样的话就实现了我们业务的驱动,其实移动边缘计算最重要的是实现了我们计算、通讯和存储3C的融合。也就是说3C边缘的融合实现了网络能力的开放以及智能感知、按需分配的流量,特别是提升用户的体验,降低时延,同时也实现了便于平台的编排、管理以及虚拟化资源的实现。

LTE-V车联网方面,9月8日苗圩部长召开了车联网领导小组专家会议,宣布中国会采用LTE-V车联网标准,同时来实现5G和车联网的融合发展。实际上,大唐是在全球最早提出基于TD-LTE的LTE-V的车联网技术和主导这个标准的推进的,我们目前基于自主研发的软件定义无线电的芯片,开发了LTE-V的实验网,包括车载的单元以及路测的单元,此外我们也参加了上海、重庆等地智能网联汽车的示范实验。

5G外场的测试情况

这次在工信部的统一组织下,中国的5G试验分成两个大的阶段:一个是技术研发试验,一个是产品研发试验。

产品研发试验里又分两个阶段,一个就是关键技术的验证,另一个就是外场的测试。去年9月份是技术研发试验的第一阶段,今年9月份是我们技术研发试验的第二阶段,也就是外场测试。我们参加了在北京怀柔的5G外场试验的第二阶段,主要是支持三大场景的技术测试,这也是全球规模最大的试验。

大唐5G二阶段测试的时候,主要是测了几个方面:一个是外场的连续广覆盖的场景,这个跟是德科技和大唐联盟,我们是支持200兆的带宽,这是工信部公布的,一个是3.5G,一个是4.9G分别在两个频段两个200兆的带宽,基站内是128个天线的收发,200兆带宽的小区分子速率达到了12.36Gbps/秒。目前我们支持了28个流,14个用户的终端,在全球的业界是最优的。小区平均的吞吐量是8.323Gbps/秒。同时单用户的分子速率达到了2.075Gbps/ 秒。

第二个我们测试了低时延、高可靠的,主要是我们采用了自包含帧的结构,用户面空口下行的平均时延是4.27us,自动驾驶的时候要求是少于1毫秒的空口,我们几乎是一半的时延,比标准要求我们实现了少一半,我们实现了0.427us,远地于5G的1毫秒的要求。

第三个我们测试了低功耗、大连接的场景。目前我们提到了,采用非正交的图样分割的大唐自身提出的多次接入的技术,接入的连接术提升了6倍,等小用户连接数可以达到9800多万个连接,这是每赫兹每小区,这个是业界最高的,能够达到满足一平方公里达到的百万个连接数。因为我们是按小区每兆赫兹来算的。

第四个测试是热点高容量的测试,我们测试的区域在怀柔,面积大概180平方米,部署了6个小区,6部测试终端,支持4收4发,流量密度达到61Tbps/秒/平方公里,目前是ITU性能指标要求的6倍,大家知道,ITU性能指标要求是10T比特/秒/平方公里。同时我们是全球首家测试了宏微双连接的测试,分值速率达到3.863Gbps/秒。

此外我们还测试了第五项,核心网移动边缘计算。按照我们标准的服务架构,面向SDA的开发,我们符合标准的技术初试,最新的标准是业内首家完成了核心网的测试用例,包括服务架构、网络切片、移动界面计算,这是我们在业内第一次测试通过首次完成的。

展望:未来的产业生态创新

我们今天推进的是技术和标准的创新,目前中国企业是5G的技术标准和创新的主导力量,包括大唐。3GPP文稿技术的贡献我们大概占三分之一,相当于我们当时提的市场份额,在5G里面,全球那么多的国家,我们中国的企业提交的文和技术贡献占到三分之一多。

目前来说,在商业的创新方面,汽车是我们最大的变革。从全球来看,刚好结合中国汽车工业的变革,我认为中国汽车工业在未来几年的变革跟中国通信产业在全球的崛起是类似的。中国的汽车产业销量与制造量都是全球最大的,同时向电动汽车转移,另外,自动驾驶技术的出现,其实是新技术和新能源汽车的结合,我相信对于中国产业的崛起、汽车工业的崛起会是一个非常大的重合度。所以在未来,汽车的发动机没有了,变成了一个电子产品,包括它的驱动力也是电池另外这个产业未来可能变成一个我们最大的屏幕。

经常有人问5G的手机是什么样的,我说5G的终端会各种各样,包括汽车。汽车是一个最大的5G屏幕的终端,在未来汽车也是一个共享的产品。同时,大家都知道无人机,无人机编队飞行其实对于我们5G的应用是非常广泛的,同时信息获取更加便捷,包括快捷的物流提送。我觉得无人机未来跟5G的结合,会有更丰富的应用前景。

另外还包括我们传统的教育,远程的协同、工作、办公,虚拟现实、增强性现实,以及对于我们未来的协同设计,包括我们智慧城市、智慧生活等等。所以我相信5G能够实现人和物、物与物的拓展,实现了未来车联网、物联网以及智能控制、智能制造的发展。同时我也相信,5G与传统产业的结合以及行业融合以后,会催生新的业态,从而推动我们商业模式的创新。

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