大唐電信科技陳山枝:5G與傳統產業的結合會催生新的業態,從而推動商業模式的創新

創客貓 蒙娜 · 2017-09-27 15:52

5G與傳統產業的結合以及行業融合以后,會催生新的業態,從而推動我們商業模式的創新。

由工業和信息化部主辦的《ICT中國·高層論壇》于2017年9月27—29日在北京·國家會議中心召開,27日上午,大唐電信科技產業副總裁,無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝先生出席了論壇并帶來了《5G關鍵技術與產業生態創新》的主題演講。創客貓作為支持媒體到場進行圖文直播。(點擊這里進入直播現場)

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以下為陳山枝演講實錄:(經創客貓編輯有所刪減)

陳山枝:

回顧中國的通信產業,從3G的追趕到4G的同步,以及我們今天正在開展的5G的引領,從中我們可以看到,當年中國企業主導提供的TD-LTE的商用標準現已經取得了非常優秀的成績,在全球用戶數中占到了50%,去年我們TD-LTE國際的標準,由于成功的產業化,也獲得了中國國家科技進步獎的最高獎,也就是特等獎。

5G的關鍵技術

其實5G與4G相比起來,有千倍的流量的密度和千倍的連接的密度,特別是每平方公里會達到100萬個連接。我們百倍的傳輸速率跟4G相比,還有低時延、高可靠,特別是為了滿足車聯網的要求,要達到毫秒級的時延,大概需要10倍以下,這是我們5G未來面臨的挑戰。

大家都知道5G會有三大應用場景,在這三大應用場景下,其實需求的技術指標、滿足程度是不一樣的。我們回過頭來看,5G的三大場景:eMBB、mMTC和uRLLC,相比來說,這個挑戰是巨大的。

我們大唐在過去4G TD-LTE,特別是在技術的積累、大規模天線技術上長期的積累和關鍵技術的布局上,當然主要是在大規模天線、高頻段的傳輸以及車聯網的一些技術上,可以看到的是包括移動通信到今天為止,4G之前的技術,到了5G的時候也有萬物互聯,需要我們支持的是大連接的,一平方公里要達到100萬的連接,我們目前增加的技術是很難實現的,實際上我們需要的是非增加的技術。所以我們大唐提出了圖樣分割,多次接入的技術。另外,我們的設計,包括核心網的分離、移動邊緣計算和移動管理等技術,當然還有一些持續投入的技術。

其實TDD技術相比FDD技術來說,在5G的重要性會變得越來越重要,特別是TDD技術本身。因為大規模TDD信道的呼應性使得大規模天線獲取的成本更低,包括TD未來的高頻段,很難獲取到200兆赫茲以上的對稱頻段,所以高頻段TDD的應用模式更明顯,另外在車聯網的領域,也是TDD的優勢。

大唐最主要的核心技術是全球首次將智能天線技術應用到蜂窩移動通信系統。到了4G的時候,我們是多天線技術的引入,多天線主要是多流的波束的技術,目前我們采用的TD-LTE的技術是8天線的,FDD的技術是2天線,還有4天線的,未來5G要達到64天線以上,就是128天線等等,這是大唐的優勢,是我們過去長期積累的結果。

這里講的大規模天線,多天線的技術,其實就相當于大家能夠理解的計算機技術,從過去的單核到多核,未來天線的技術,就是從現在移動通信TD-LTE的8天線到未來的64、128天線。與此同時也帶來了很大的挑戰,尤其是一些核心技術,大唐在業界是最早開展TDD的大規模天線的,特別是波束技術的研究,我們充分發揮了TDD技術信道的優勢等等,這一塊的技術大唐在全球都是領先的。

非正交多址,過去1G到4G是復雜度低,非正交的時候,信號的提取、解調等復雜度更高,這個復雜度高的好處就是可以獲得更多的用戶同時的接入。實際上,今天來看我們一平方公里要達到百萬個鏈接,其實只能用非正交的技術。當然非正交技術能夠采用也得益于我們集成電路技術的進步。

集成電路技術的進步,其實就是我們在一個芯片上可以實現的更復雜的算法,可以使我們的檢測算法得到實現,實際上目前大唐在全球首次提出了圖樣分割的多址技術,這是利用空域、功率域、時域的非正交多址技術,以及非常靈活的發送端方案設計,還有解調。

其實移動通信到目前為止而言,所獲得的進步大概2500倍的接入速率的提升,容量的提升大部分得益于小區的縮小。因為過去的移動通信,也就是最早摩托羅拉提供的時候,一個城市一個基站,是車上使用無繩電話。到了今天,其實小區已經縮小到大概幾百米,是我們的蜂窩小區。所以移動通信大量的技術進步,當然也得益于我們的調制解調,得益于我們頻率帶寬的提升。

所以未來對于5G來說實現廣覆蓋,以及增強性的移動寬帶需要的技術,更重要的是超密級組網的技術,我們需要實現流量1000倍的提升,時速100倍的提升。5G跟4G相比,可能這個小區縮小到大概10幾米的量級。大唐在國內首次實現了宏為蜂窩立體覆蓋的組網的解決方案。

今天我們大量的消耗的是視頻業務,如果視頻業務都在云上,當然對于我們無線帶寬的消耗、效率的提升以及我們時延的要求都是很難的。所以實際上我們需要移動的邊緣計算,云更靠近用戶,更靠近基站。這樣的話就實現了我們業務的驅動,其實移動邊緣計算最重要的是實現了我們計算、通訊和存儲3C的融合。也就是說3C邊緣的融合實現了網絡能力的開放以及智能感知、按需分配的流量,特別是提升用戶的體驗,降低時延,同時也實現了便于平臺的編排、管理以及虛擬化資源的實現。

LTE-V車聯網方面,9月8日苗圩部長召開了車聯網領導小組專家會議,宣布中國會采用LTE-V車聯網標準,同時來實現5G和車聯網的融合發展。實際上,大唐是在全球最早提出基于TD-LTE的LTE-V的車聯網技術和主導這個標準的推進的,我們目前基于自主研發的軟件定義無線電的芯片,開發了LTE-V的實驗網,包括車載的單元以及路測的單元,此外我們也參加了上海、重慶等地智能網聯汽車的示范實驗。

5G外場的測試情況

這次在工信部的統一組織下,中國的5G試驗分成兩個大的階段:一個是技術研發試驗,一個是產品研發試驗。

產品研發試驗里又分兩個階段,一個就是關鍵技術的驗證,另一個就是外場的測試。去年9月份是技術研發試驗的第一階段,今年9月份是我們技術研發試驗的第二階段,也就是外場測試。我們參加了在北京懷柔的5G外場試驗的第二階段,主要是支持三大場景的技術測試,這也是全球規模最大的試驗。

大唐5G二階段測試的時候,主要是測了幾個方面:一個是外場的連續廣覆蓋的場景,這個跟是德科技和大唐聯盟,我們是支持200兆的帶寬,這是工信部公布的,一個是3.5G,一個是4.9G分別在兩個頻段兩個200兆的帶寬,基站內是128個天線的收發,200兆帶寬的小區分子速率達到了12.36Gbps/秒。目前我們支持了28個流,14個用戶的終端,在全球的業界是最優的。小區平均的吞吐量是8.323Gbps/秒。同時單用戶的分子速率達到了2.075Gbps/ 秒。

第二個我們測試了低時延、高可靠的,主要是我們采用了自包含幀的結構,用戶面空口下行的平均時延是4.27us,自動駕駛的時候要求是少于1毫秒的空口,我們幾乎是一半的時延,比標準要求我們實現了少一半,我們實現了0.427us,遠地于5G的1毫秒的要求。

第三個我們測試了低功耗、大連接的場景。目前我們提到了,采用非正交的圖樣分割的大唐自身提出的多次接入的技術,接入的連接術提升了6倍,等小用戶連接數可以達到9800多萬個連接,這是每赫茲每小區,這個是業界最高的,能夠達到滿足一平方公里達到的百萬個連接數。因為我們是按小區每兆赫茲來算的。

第四個測試是熱點高容量的測試,我們測試的區域在懷柔,面積大概180平方米,部署了6個小區,6部測試終端,支持4收4發,流量密度達到61Tbps/秒/平方公里,目前是ITU性能指標要求的6倍,大家知道,ITU性能指標要求是10T比特/秒/平方公里。同時我們是全球首家測試了宏微雙連接的測試,分值速率達到3.863Gbps/秒。

此外我們還測試了第五項,核心網移動邊緣計算。按照我們標準的服務架構,面向SDA的開發,我們符合標準的技術初試,最新的標準是業內首家完成了核心網的測試用例,包括服務架構、網絡切片、移動界面計算,這是我們在業內第一次測試通過首次完成的。

展望:未來的產業生態創新

我們今天推進的是技術和標準的創新,目前中國企業是5G的技術標準和創新的主導力量,包括大唐。3GPP文稿技術的貢獻我們大概占三分之一,相當于我們當時提的市場份額,在5G里面,全球那么多的國家,我們中國的企業提交的文和技術貢獻占到三分之一多。

目前來說,在商業的創新方面,汽車是我們最大的變革。從全球來看,剛好結合中國汽車工業的變革,我認為中國汽車工業在未來幾年的變革跟中國通信產業在全球的崛起是類似的。中國的汽車產業銷量與制造量都是全球最大的,同時向電動汽車轉移,另外,自動駕駛技術的出現,其實是新技術和新能源汽車的結合,我相信對于中國產業的崛起、汽車工業的崛起會是一個非常大的重合度。所以在未來,汽車的發動機沒有了,變成了一個電子產品,包括它的驅動力也是電池另外這個產業未來可能變成一個我們最大的屏幕。

經常有人問5G的手機是什么樣的,我說5G的終端會各種各樣,包括汽車。汽車是一個最大的5G屏幕的終端,在未來汽車也是一個共享的產品。同時,大家都知道無人機,無人機編隊飛行其實對于我們5G的應用是非常廣泛的,同時信息獲取更加便捷,包括快捷的物流提送。我覺得無人機未來跟5G的結合,會有更豐富的應用前景。

另外還包括我們傳統的教育,遠程的協同、工作、辦公,虛擬現實、增強性現實,以及對于我們未來的協同設計,包括我們智慧城市、智慧生活等等。所以我相信5G能夠實現人和物、物與物的拓展,實現了未來車聯網、物聯網以及智能控制、智能制造的發展。同時我也相信,5G與傳統產業的結合以及行業融合以后,會催生新的業態,從而推動我們商業模式的創新。

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