具有BBU+RRU架构的技术优势,第二是5G拓展互联网的业务应用

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C114讯 11月19日,由国际电信联盟主办的2013世界电信展(ITU Telecom World
2013)在泰国曼谷拉开帷幕。此次展会以“拥抱数字世界的改变”为主题,吸引了各国政府官员及全球信息通信产业界的机构代表到会参观。其中,大唐移动作为我国内陆具有代表性的信息通信企业,在国家工信部的带领下,随同中国代表团一同出席了本次展会。

图片 1以下为邬贺铨演讲全文:

C114讯
前不久,工信部通信发展司副司长祝军在2013年前三季度工业通信业发展情况报告会上表示,
4G牌照将按原计划于今年年内发放。随着发牌期限的临近,产业链各个环节都在为LTE商用做最后冲刺。在网络侧,大唐移动作为最早投入TDD技术和标准研究的设备厂商之一,为形成适合我国4G发展情况的网络建设方案做了大量研究和开发,有效应对网络无缝覆盖、运营商资源利用率以及网络性能优化等挑战。

作为中国TD-SCDMA和TD-LTE产业的主要贡献者,大唐移动为推动我国移动宽带建设、促进信息消费、带动社会经济转型做出了应有的贡献。借助此次展会的机遇,大唐移动展示了多款TD-LTE系统设备,针对国际上不同运营商的个性化需求,提供快速建网、成本适中、维护操作便利的组网方案。同时,大唐移动还展出了TD-LTE技术的多种创新应用,提供了可应用于矿山、水利、石油、公共安全、铁路等多个领域的全方位及个性化的网络服务整体解决方案。此外,大唐移动还在现场展出了基于TD-LTE网络的高清视频会议系统也受到了在场观众的好评,该系统依托TD-LTE无线系统的超强传输速率,使高清视频会议不再受时间和地点的限制,为企业节约了大量成本。展会中,大唐移动不仅展现了自身在移动通信领域的雄厚资本,更为推动国际市场的发展、扩大我国通信企业的国际影响力搭建了桥梁。

尊敬的各位领导、各位来宾早上好!我的发言题目是5G时代的互联网。我要分两个方面来讲,一个是5G引领互联网的技术创新,第二是5G拓展互联网的业务应用。

LTE全系统精细化覆盖——运营商投资效益的基本保障

此外,大唐移动还受邀在与此次展会同期举行的第八届GTI
Workshop上发表了演讲,与来自全球各地的运营商和设备厂商分享了其对TD-LTE网络未来发展状况的前瞻性研究,对如何实现TD-LTE网络深度和广度精准覆盖、通过室外穿透技术解决室内覆盖问题提供了具体可行的解决方案和配套产品。

先说第一个问题,5G的网络技术我们从基层有各类终端、无线接入网、大规模天线组网、蜂窝的混合、上下层解耦还有端到端的通信,在光线传输网也有一些新的技术,能够在传统SAP上发展。特别是转发链它不仅仅在第三层互联网路由器选路,还有第二层的基于以太网的网络包以及一层半的以太网的交叉链接。

针对国内4G网络建设,工信部部长苗圩曾表示:“4G是通信业发展的趋势,但在推进过程中还存在一些问题。基站建设和终端产品研发是制约国内4G发展的最大短板。”然而终端的制约随着芯片产业的不断成熟会逐渐消除;另一方面,基站建设即网络覆盖问题,则会牵一发动全身。网络信号覆盖的强弱将直接影响到用户的使用体验,也决定着客户是否会对运营商的巨额投资买单。

2013年,全球都在筹备LTE网络的商用化服务,TD-LTE作为我国主导的第四代国际移动通信标准更是受到了史无前例的关注。此次我国代表团集中参展,全面展示了我国在通信技术及业务发展方面的最新成果,充分体现了我国通信产业的强大实力,为TD-LTE进一步走向国际市场敲开了大门。
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网络虚拟化表现在业务切片、软件定义网、网络功能虚拟化、无定型小区以及业务互联网化,基于API、APP方式的业务生成以及互联网化,上面还有云化。

大唐移动作为国内优秀的设备及综合解决方案供应商,一切从建网需求出发,创新性推出了涵盖多种远端低功率节点(包括微基站、MINI
RRU、小基站等)及配套解决方案的LTE全系统精细化覆盖解决方案,在广覆盖基础网络的同时加强网络精细化覆盖,重点提升室内和热点区域的业务容量,从覆盖、容量、干扰消除等方面,全方位解决移动通信网的部署瓶颈。

我们可以看到传统的通信是无连接的分组交换,每个包走的不同路径,然后到最后把它按顺序组成回来,这是一种无连接的方式,当初互联网不太纹银的时候,这种方式是保证它的传输的成功率,但是效率是不高的。传统的路由器是一个包一个包的,一个路由器一个路由器的转发,我们可以看到一个一个的路由器来转发的,实际上不管它成功选好路了,后面还是要一个一个重新选路。

大唐移动MINI
RRU产品在形态上趋向小型化,集成美化罩与美化天线于一身,外形紧凑美观,使工程安装和伪装更加方便;在功能上更加丰富灵活,可支持LTE
MIMO多天线技术,可配置两个TDD-LTE单通道,支持D频段40MHz
TDD-LTE带宽,能有效解决因D频段频率高、传播损耗大、越区干扰低等原因造成的小范围的补盲补热问题;此外,大唐移动MINI
RRU产品继承了BBU+RRU的分布式组织网结构,具有BBU+RRU架构的技术优势,可通过增加板卡来提供更大的系统容量,支持基带资源的集中分配,支持小区合并、CMoP、ICIC等协同和干扰消除技术,因此,与普通双通道RRU相比,在成本上也具有一定的优势。

现在我们通过我们软件定义网把路由器的网络环境规模以及它的控制规模集中了,这样形成一个网络操作系统,就可以全网把路由选好,这样就可以从头到尾的直接的走了,这种方式相当于分段选路,也称原选路。这样一来每个包实际上所有路由都选好了,另外,后续的所有包也跟着第一个包走,只要是同一个源到同一个目的地的,这种方式在面上连接的分组同行。

凭借部署灵活、安装便捷的优势,大唐移动MINI
RRU产品可针对多种存在弱覆盖、高干扰问题的热点场景提供有效的解决方案。在密集城区,由于建筑遮挡干扰严重,因此楼宇之间、背街拐角等位置的无线信号难以形成良好覆盖,存在大量盲区。这些盲区即可通过街道站、楼顶小天线等方式安装MINI
RRU进行补盲;在城市中的部分高层写字楼中,由于采用钢混结构,信号穿透损耗大,室分信号在很多外围房间内较弱,同时高层室内又易受到远端宏站的信号干扰,容易产生室内干扰大,无主覆盖的问题。针对这种场景,可采用MINI
RRU加美化天线方案,在写字楼周边通过地面街道站、灯箱站加定向天线向上仰打,配合周边其他建筑楼顶美化天线定向天线向下俯打的方式进行室外定向覆盖,解决写字楼室内覆盖容量和质量问题;此外,体积小巧、美观隐蔽、又方便安装的MINI
RRU也可作为大型室内、室外热点覆盖的最佳解决方案。多数大型室内、室外热点区域施工条件受限,无法安装体积重量较大的普通双通道RRU,因此室外宏站远远不能满足容量和覆盖需求。而相比于一体化站或Femto站,在这种高密度,小范围覆盖场景下,MINI
RRU产品却可以发挥CMoP、小区合并等技术优势,确保更好的用户体验。

另外,传统的互联网都是以安全包的方式通过路由器来转发的,在互联网初期这是一种能够保障它传输成功的业务。但根据视频类长的IP流都要拆成小包来选路,效率太低了。所以我们现在需要网络上有不同层次的转发单元,可以在第三层的路由器转发,也可能在第二层交换机,特别一层半做以太网的中基,这三层的转发获利性是不一样的,对应的时延以及适应度也是不同的。

大唐移动LTE精细化覆盖解决方案,可作为单一宏覆盖网络及传统室分系统的有效补充,对私人住宅、办公室、商城等建筑物密集的城市环境进行补盲补热、加强网络深度覆盖及定向精确覆盖。同时,该方案也可用来为某些小业务量特殊场景进行低成本网络部署,如:地下室、停车场等;为运营商充分发挥频率优势,实现网络多层次、多维度精细化覆盖提供有力技术支撑。

我们可以甚至利用这种方式在同一个切片上对每个路由是在第三层转发的,对另外一种路由可能是在一层半转发的。那么这就带来一个问题,我如果说对过去传统的交换机就是交换机,路由器就是路由器,交叉链接就是交叉链接,硬件是独立的,软件也是独立的,它不可能这样变,你让它变路由器就变路由器,变交换机变交换机,那是做不到的。现在有通用的硬件,不同的软件,使得我们的网络功能虚拟化,根据需要可以同一个切片对不同的业务呈现不同的功能。

LTE载波聚合技术——提高频谱资源利用率的有效方法

当然,这种方式带来网络的灵活性,但需要网络有智能管理的能力。另外,我们过去业务是不分类的,也就是说一律排队传输,看上去很公平,但是网络资源是不能得到合理的利用的,效率比较低,服务质量比较差。现在物理是不动的,但是我们通过逻辑上的虚拟来组成不同的专用网络,有一些需要高可靠的,有一些需要低时延的,有一些需要大带宽的。我们通过这种方式可以使网络更加灵活,尽量是虚拟化的专用网络来吸引不同的业务。

众所周知,频谱是运营商最宝贵的资源,LTE网络发展更是离不开频谱的合理利用。为解决LTE
1800MHz、2600MHz以及800MHz、700MHz等多频段共存带来的跨频组网难题,业界提出了载波聚合技术来实现多频谱系统的协同工作。在我国,大唐移动投入了大量的资源,协同中国移动及其他设备厂商,共同推动载波聚合技术的发展。

另外,5G也提出来我们需要从单一的云发展到中心云和边缘云,边缘云可以在低时延快速处理一些数据。适用于工业互联网、车联网、远程医疗、VR、AR,它能快速的响应,这些边缘云过滤的数据送到中心云,中心云经过收集,优化成网络的数学模型,下传到边缘云,以这种方式可以相当我们在移动通信的基站就可以处理了。这种两级云的方式比单一云成本只是原来的39%,那么ITC曾经预测过,未来50%的数据都会在边缘处理。

载波聚合技术是LTE-Advanced标准中的代表性技术,通过将多个LTE成员载波聚合起来形成更大的带宽,使得上下行峰值速率及边缘速率达到成倍提高,并实现小区容量的成倍提升。该技术可以给频谱资源较丰富的TDD运营商带来更强的TD-LTE网络传输能力,为TD-LTE用户提供更优的业务体验。在已经比较成熟的TD-LTE系统设备中,提前引入TD-LTE-Advanced载波聚合技术是中国移动和大唐移动共同倡导的技术发展思路,以大唐移动所承建的数千计TD-LTE基站为例,仅需进行软件功能的升级和开启,即可支持载波聚合功能,并且不影响TD-LTE网络中已有终端接入。

5G未来适用于什么样的业务?我们说三大一应用场景,但是具体的业务还是不太清晰的,因此未来的5G采用类似手机APP的方式,以业务的生成是可变的,适应未来业务发展的不确定性。而这种APP既可以运营商来开发,也可以第三方互联网企业开发,这就需要我们不断赋予网络的资源能力。

早在2012年上半年,大唐移动就已实现设备的载波聚合功能,商用产品支持在D频段(2570~2620MHz)以及E频段(2320~2370MHz)内两个20MHz载波共40MHz带宽的合并。该功能先后经历了中国移动研究院实验室以及南京TD-LTE现网外场验证等多次验证,测试结果显示,载波聚合功能完备,多站间切换顺畅,切换成功率100%;聚合两个20MHz载波时,峰值下行速率可达到223Mbps。2013年9月,大唐移动率先完成了工信部MTnet实验室TD-LTE-Advanced功能室内测试,成为业界第一家完成TM9多天线技术测试验证的设备厂商。结合载波聚合技术及多天线增强技术TM9下行四流发送,大唐移动实现了跨频段五载波(1F+4D五个20MHz)1.25Gbps超高下载速率,这无疑将会为频谱资源较丰富的TDD运营商带来更强的TD-LTE网络传输能力。

而传统的移动通信它是封闭的,现在5G改成开放的,要跟着互联网一样,这样虽然说这种开放的方式会给5G带来一些安全的挑战,但是通过其他安全能力的增强,我们还是可以保障安全,同时获得了网络能力的开放和互联网化。

电信业是国家的战略性产业,对于通信技术和标准创新走向的掌控将直接关系到一国的综合实力和持续发展能力。在过去的几年中,TD-SCDMA作为我国自主研发的第三代移动通信技术标准成功实现商用,不但实现了我国在全球电信标准领域的百年突破,更成为了我国在自主创新领域的重要实践和典范,为我国向科技强国、创新强国迈进积累了宝贵财富。

第二个问题讲讲5G拓展互联网业务的应用。这是我们看到8K的电视接入码率要求100兆,这在4G的时候是做不到的。VR、AR如果网络化需要的码率是1G,所以未来5G的出现可以支持高清的网络视频。手机上屏幕比较少,看高清是比较难的,所以出现的希望把手机屏幕展宽,但是同时还希望他还能放在裤子口袋里,所以折叠手机就出来了。不单这样,刚才是两折叠,这是三爹爹,往两边横向拉,有平板这么宽,但是再宽也就是平板电脑那么大,清晰度还是不够,所以未来可能把它做成眼镜。眼镜的屏幕比较少,但是靠近眼睛视角是比较大。但缺点是好像觉得高清是高清了,但是走不了路了,或者现在已经可以开发这样的技术。你想看路就看路,你想看电视就看电视。所以,5G催生了各种各样的移动终端。

如今,全球进入4G时代,TD-LTE作为TD-SCDMA的后续演进技术备受关注。加快建设TD-LTE网络,将有利于进一步巩固我国在TD-SCDMA时期培养起来的民族产业竞争力,真正实现战略性领域的自主可控。此外,TD-LTE网络的成功推广,也将意味着我国自主研发技术的成功,对我国实现从“中国制造”向“中国创造”转型具有重要意义。

另外明年就是测试赛了,2022年北京和张家口就要冬奥会,冬奥会是速度与激情的结合,我们看到高山滑雪时速是250公里,冰球的时速是400公里,当然5G终端装在头盔上、雪橇板上,我们可以让观众让运动员身临其境的感觉。所以5G会让我们冬奥会有速度、有高度、有难度、有温度,实际上平昌冬奥会就是用了一百多个摄象头来跟踪运动员,让观众很好的体验。

大唐移动历经了十一五及十二五前期的艰苦奋斗,对推动TDD技术产业化做出了诸多贡献,将TD-SCDMA打造成为全球发展最快的3G国际标准,实现了移动通信产业技术和产业链的协同发展。在即将来临的4G时代,大唐移动将坚持正向系统创新发展模式,以引领国际通信标准、提升民族竞争实力为目标,加大创新投入,打造符合国情的TD-LTE
4G网络。 图片 3

当然5G+VR+AR有更多更多的应用,包括视频、游戏、直播、旅游、教育、医疗,我们可以看到过去培养一个外科医生上手术台需要十年的时间,现在通过VR、AR辅助接口的手术,模拟可以大大缩短时间。今年3月16号中国移动和华为公司合作,在三亚解放军总医院一个医生远程通过5G遥控在北京301医院的机器手臂,为北京一个患者成功的开颅,放一个脑起搏器,整个手术还是比较稳定的,并且时延比较好。上个月在四川常林的地震,出现了5G的急救车和5G的临时病房,车上装有监测仪器、仪表,同时通过5G联网可以在急救车上就把伤员的一些状态送到医院。5G临时病床通过B包把远程图像通过5G送到成都省人民医院,还个可以解决很多过去我们远程会诊的一些难题。

ITC曾经预测过到2035年医疗方面的应用能占到全球5G相关经济规模的9%。工业,我们非常希望产业数字化,所有希望工厂可以联网。但是传统的工厂很难通光线,希望使用无线联网,而过去的无限技术wifi没有,扩展相对难,速率以及抗干扰性都不行。所以全球的工厂通过无线联网的时候很不稳定。现在5G出来了,基于工业联网的需要,当然它可以在工厂里头装一个专用的5G网络,当然这需要一个专用的频率了。欧洲算过,要给工厂预留76兆的频率。在大多数情况下工厂可以跟运营商合作,用运营商的无线手段,或者说把控制器放到运营商的网上,甚至整个网络所有的管理也归到运营商的网上,这几种模式都是可以利用的。

5G的一些低时延、高宽带、大连接,适用于工业的应用,可以用在电网、港口、炼油厂、建筑公司、飞机厂、钢铁厂、机械加工等等,我们以这个为例,这个人本来是不会修汽车的,但是戴了眼镜以后他就会修汽车了。

通过5G+高清+VR,它能够知道每一步应该怎么做,实际上上海的商飞公司是做大飞机的,飞机是一段一段做好来组装的,每一段飞机肚子里面都有很多管道以及很多电缆。过去要靠非常有经验的工人对着图纸非常小心的连接。现在上海商飞给装配工人戴上5G的头盔,里面可以连到边缘计算,还有高8K的高清摄象头,还有VR,因此它头盔上就告诉你从哪里到哪里,这样大大提高了效率,保证了质量。

车联网是5G很好的应用,我们实现车车,车到云,车到红绿灯,车到停车场,5G装上无人机上能提供1毫秒级的无线空中时延,比4G好得多。

估计到2020年5G已经开始进入商用的很大范围了,车联网的比例也会相应的提升,将来利用5G可以支撑无人驾驶,将来未来汽车利用5G带来的汽车电子以及车联网以及汽车的服务,它的产值每年是一万五千亿美元,这个规模比现有的汽车行业还要大。5G的机器视觉我们现在基于人工智能的机器视觉已经超过了人类,机器视觉可以用到工业产品的监测上,像清华大学跟应用合作,为机器视觉的监测,PCV板的联线以及它的质量,像惠州的华兴光电跟应用合作,为机器视觉来监测液晶面板的质量。在医疗上腾讯用医生的经验来观看医疗的CT、B超、X光等照片,可以发现医生不一定能发现出来的一些肿瘤,因为尽管他的经验来自医生,但医生是看多了会疲劳,而机器不会疲劳。

上个礼拜在美国科学杂志发表阿里收集了几十万个心脏的血管造血样本,也训练成一个模型,通过人工智能可以发现冠状动脉里的血管问题不超过20秒,比一般的医生开一百倍。机器人现在也大量的应用,5G+8K+移动边缘计算可以让机器人反应更敏感,大家买了机器回到工厂还是有编程的,这个图上的机器手臂它看见了旁边的人怎么动它就怎么懂,因此它就自动的会编程了。旁边的机器人也一样,看见我们旁边的人怎么走他就怎么走,就受了训练,它也会机器编程了。当然这些机械手、机械手臂未来都可以跟5G关联起来,让他们更智能。

这是数字双胞胎在工业上的应用,左边是实物右边是它网上的镜像,通过传感器以及5G可以让网上镜像实时的感知到实物的状况,这就搜集了很多镜像的数据,可以跟4G情况的对比可以发现异常,通过网上可以纠正或者提前告诉维护人员,这种方式可以实行异常性的维护。ITC曾预测到2020年全球排名两千强的企业,其中30%都会用到数字孪生。

这是农业,左下图是陕西,陕西出苹果,但苹果的开花只有一个星期。现在,利用5G和无人机实时监控着苹果开花,可以提前在苹果结果前几个月就预测到苹果产量,就可以用期货的方式将苹果销售出去,让农民有良好的收入。无人机戴上5G可以在农业以及就在等等方面有非常好的应用。

5G还会催生现在想象不到的业态,我们1989年中国开通第一代模拟移动通信只能打电话。1995年中国开通GSM,我们可以传短信了,但是这时候跟互联网没什么关系。3G来了,3G的出现,中国是2009年发放的3G的牌照的,2011年1月推出了微信,3G的出现催生了智能手机,带火了电子商务和社交应用,实际上这些应用都是3G开始的时候根本都不知道会出现的。4G也一样,我们中国是2013年12月发放的4G牌照,马上微信也上线了,也可以视频聊天了。从2015年国务院要求提速降费以后,抖音、短视频也起来了。4G催生了移动支付、提速降费带动了短视频。5G将来会催生什么呢?前面讲的应用都是我们现在的想象,但是未来移动通信的新业态不是人们预先规划的,而是网络能力具备以后催生的,5G的登场一定会沉重我们现在还想象不到的新应用。

最后,5G通过云化、虚拟化、互联网化和多种转发模式的结合,引领了网络技术整体的创新,并且内生了增强移动宽带高可靠、低时延和大连接的能力。5G的商用正好使互联网进入下半场,消费互联网深化和工业互联网起步的时期,也是大数据和人工智能的基础,发现势头正旺的时期,5G生逢其时,将开拓在消费领域、产业领域的新应用,5G的再出发还会出现我们现在还想象不到的新业态。5G开始了互联网发展的新篇章,创新互联网的未来。5G对中国的科技与经济发展是难得的机遇,5G的创新永远在路上,谢谢。

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