江蘇:一體覆蓋“空天地” 鍛造物聯(lián)“加速器”
最近,5G-A有些熱:11月8日開幕的2023年世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)烏鎮(zhèn)峰會(huì)上,中國(guó)移動(dòng)展示5G-A應(yīng)用;10月,2023全球移動(dòng)寬帶論壇期間,華為發(fā)布全球首個(gè)全系列5G-A產(chǎn)品解決方案;10月舉行的江蘇省互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上,省通信管理局局長(zhǎng)許繼金介紹,我省在蘇州、無(wú)錫、常州、淮安等地工業(yè)企業(yè)試用5G輕量化(RedCap)、無(wú)源物聯(lián)、通感一體等技術(shù),推動(dòng)5G-A發(fā)展。
5G-A是什么?它會(huì)孕育出哪些新圖景?
從千兆到萬(wàn)兆,體驗(yàn)升級(jí)
中興通訊江蘇公司CTO(首席技術(shù)官)趙蘇介紹,5G-A是5G-Advanced的簡(jiǎn)稱,意為“增強(qiáng)版5G”,是5G(第五代移動(dòng)通信技術(shù))向6G(第六代移動(dòng)通信技術(shù))發(fā)展的一個(gè)階段。
5G的特性是大帶寬、廣連接、低時(shí)延。與5G網(wǎng)絡(luò)相比,5G-A的網(wǎng)絡(luò)不僅覆蓋能力提升10倍,真正達(dá)到“空天地一體”覆蓋,而且在“大帶寬、廣連接、低時(shí)延”上更上一個(gè)臺(tái)階——速率從1Gbps走向10Gbps,即從千兆躍升到萬(wàn)兆;連接數(shù)也有10倍增長(zhǎng),從百億級(jí)邁向千億級(jí);網(wǎng)絡(luò)時(shí)延進(jìn)一步降低,從10毫秒向1毫秒演進(jìn)。
這些提升,不僅意味著人們用手機(jī)等移動(dòng)終端看視頻時(shí),可以從看2D視頻變成看3D視頻,還意味著不僅手機(jī)可以接入5G網(wǎng)絡(luò),所有帶5G芯片的家電、工業(yè)終端、AR/VR設(shè)備、無(wú)人機(jī)等都可以接入5G網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行實(shí)時(shí)通信,真正實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化注入更強(qiáng)動(dòng)能。
近年來(lái),我國(guó)大力推動(dòng)“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展,“雙千兆”指千兆光網(wǎng)和5G,一個(gè)是固定網(wǎng)絡(luò),一個(gè)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。據(jù)工信部數(shù)據(jù),截至9月底,我國(guó)累計(jì)開通5G基站318.9萬(wàn)個(gè),建成全球規(guī)模最大、技術(shù)領(lǐng)先的5G網(wǎng)絡(luò)。在此發(fā)展階段,加快部署5G-A網(wǎng)絡(luò)的支持政策陸續(xù)出臺(tái)。9月發(fā)布的《上海市進(jìn)一步推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案(2023—2026年)》中,上海明確提出建設(shè)以5G-A和萬(wàn)兆光網(wǎng)為標(biāo)志的全球“雙萬(wàn)兆”城市。而深圳早在今年5月已宣布,打造5G-A“全國(guó)第一城”,今年要在全市范圍內(nèi)構(gòu)建六大5G-A示范區(qū),推動(dòng)5G-A從技術(shù)向應(yīng)用轉(zhuǎn)化落地。近日,2023年江蘇省工程研究中心名單發(fā)布,其中有一個(gè)依托中郵建技術(shù)有限公司建設(shè)的江蘇省5G演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)工程研究中心。種種跡象表明,5G-A正漸行漸近。
推進(jìn)5G輕量化,加速物聯(lián)
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,5G-A將打開“千億物聯(lián)”的新空間,而5G輕量化(RedCap)技術(shù)就是一把“鑰匙”。
“5G輕量化技術(shù),顧名思義就是精簡(jiǎn)5G‘過(guò)?!芰Γ_(dá)到節(jié)約成本、降低功耗、縮小終端等目的。當(dāng)前5G手機(jī)已經(jīng)降到千元價(jià)位,帶動(dòng)更多手機(jī)用戶跨入5G時(shí)代,但是連接物的終端價(jià)格依然偏高且連接復(fù)雜,制約了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。5G輕量化技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生?!苯K移動(dòng)規(guī)劃技術(shù)部技術(shù)專家黃磊說(shuō),“5G輕量化技術(shù)依然是5G技術(shù),它既能接納海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,又有高速率、低時(shí)延的優(yōu)勢(shì)?!?/p>
黃磊介紹,通過(guò)5G輕量化技術(shù)連接,單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)模組的理論峰值速率為下行226Mbps、上行120Mbps,比4G連接狀態(tài)下的最高峰值速率翻倍,時(shí)延也從4G物聯(lián)網(wǎng)的最低100毫秒提升到20毫秒,“目前物聯(lián)網(wǎng)主要通過(guò)2G、4G和窄帶物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn),5G輕量化技術(shù)將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)大步進(jìn)入5G時(shí)代”。
9月,江蘇移動(dòng)已在江蘇時(shí)代新能源科技有限公司、蘇州華興源創(chuàng)科技股份有限公司和蘇州移動(dòng)辦公樓的5G網(wǎng)絡(luò)開通5G輕量化技術(shù)能力。技術(shù)人員主要測(cè)試了速率、時(shí)延和可靠性3個(gè)方面指標(biāo),實(shí)測(cè)下行峰值速率186Mbps、上行峰值速率97Mbps、時(shí)延24毫秒,結(jié)果達(dá)到預(yù)期。
同樣在9月,蘇州、杭州、寧德、寧波和深圳被中國(guó)移動(dòng)確定為“5G RedCap應(yīng)用示范之城”,承擔(dān)起結(jié)合區(qū)域發(fā)展特色,聚焦不同場(chǎng)景,積極探索新應(yīng)用、打造新標(biāo)桿、培育新業(yè)態(tài)的重任。江蘇移動(dòng)計(jì)劃今年底在南京、蘇州、無(wú)錫、南通、徐州等5個(gè)城市規(guī)?;_通5G輕量化技術(shù)能力。
記者看到,10月工信部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)5G輕量化(RedCap)技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展的通知》提出:到2025年,推動(dòng)5G RedCap芯片、模組、終端等產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)成本持續(xù)下降,終端產(chǎn)品超過(guò)100款;全國(guó)縣級(jí)以上城市實(shí)現(xiàn)5G RedCap規(guī)模覆蓋;打造5個(gè)以上實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)連接的5G Redcap應(yīng)用領(lǐng)域。無(wú)疑,作為5G應(yīng)用規(guī)模化發(fā)展“加速器”,5G輕量化技術(shù)將加速發(fā)展。
打破電源束縛,泛在連接
5G-A的另一個(gè)技術(shù)——無(wú)源物聯(lián),與5G輕量化技術(shù)同屬于“千億物聯(lián)”方向。
華為技術(shù)有限公司5G解決方案工程師張本狀介紹,無(wú)源物聯(lián)中的“源”指電源,在無(wú)源物聯(lián)場(chǎng)景中,標(biāo)簽式終端可以從環(huán)境中采集能量,且功耗非常低,可以長(zhǎng)久使用而無(wú)需供電或充電,因此稱作“無(wú)源”。作為通信主設(shè)備供應(yīng)商的華為與通信運(yùn)營(yíng)商、標(biāo)簽式終端供應(yīng)商以及平臺(tái)服務(wù)商,四方共同推動(dòng)無(wú)源物聯(lián)試點(diǎn)在江蘇工業(yè)制造企業(yè)落地。目前,已經(jīng)有一家位于蘇南的制造業(yè)企業(yè)有意啟動(dòng)試點(diǎn)。
技術(shù)人員計(jì)劃在該企業(yè)的物料托盤追蹤、人員管理兩大場(chǎng)景中,開展無(wú)源物聯(lián)試點(diǎn)。物料托盤貼上或植入無(wú)源物聯(lián)的“標(biāo)簽”,“標(biāo)簽”與網(wǎng)絡(luò)連接后,平臺(tái)便可自動(dòng)盤貨,比目前的人工盤貨大大節(jié)約成本、提高效率。在人員佩戴的工卡內(nèi)置一個(gè)標(biāo)簽式終端,可以加強(qiáng)人員管理,如通過(guò)實(shí)時(shí)定位進(jìn)行非安全區(qū)域預(yù)警。總之,通過(guò)無(wú)源物聯(lián)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)人、物、車等各類工業(yè)生產(chǎn)要素的透明可視,提高生產(chǎn)管理效率和安全系數(shù)。
“無(wú)論從通信標(biāo)準(zhǔn)的提案數(shù),還是從落地實(shí)踐的速度看,國(guó)內(nèi)企業(yè)在5G-A產(chǎn)業(yè)方面居于引領(lǐng)位置。只要有想法,我們很快就測(cè)試起來(lái)。”張本狀告訴記者,“標(biāo)簽式終端技術(shù),是全球通信行業(yè)最前沿的技術(shù)。我從上海、廈門的合作伙伴了解到,目前標(biāo)簽式終端已經(jīng)進(jìn)入小型化階段,距離投入商用越來(lái)越近。我們的試點(diǎn),將根據(jù)標(biāo)簽式終端開發(fā)進(jìn)度適時(shí)推進(jìn)。”
“當(dāng)然,無(wú)源物聯(lián)技術(shù)的大規(guī)模商用,需要標(biāo)簽式終端的生產(chǎn)成本壓縮到極低才行。例如,工卡內(nèi)的標(biāo)簽式終端,我們希望未來(lái)它能降到兩三元一個(gè)?!睆埍緺钛a(bǔ)充道。
基站雷達(dá)“合體”,通感一體
11月9日,江蘇移動(dòng)、蘇交科和華為的專家,聯(lián)合查勘南京3座橋梁,打算選一座橋梁攜手開展通感一體技術(shù)試點(diǎn)。
通感一體,即通信感知一體化,是5G-A的技術(shù)之一。一般的5G基站只具備通信能力,而通感一體基站還兼具感知能力,相當(dāng)于基站上加裝了一個(gè)雷達(dá)。張本狀介紹,橋梁在使用過(guò)程中,隨著時(shí)間推移以及超荷載的運(yùn)輸和不間斷的環(huán)境影響,會(huì)不可避免地受損。目前對(duì)于橋梁狀態(tài)的監(jiān)測(cè),主要是在橋上部署一些物理傳感器,監(jiān)測(cè)局部變形信息,有一定局限性。他們的試點(diǎn)方案是,在橋梁中心點(diǎn)附近部署一個(gè)通感一體的5G基站,探測(cè)橋梁的微小變形,監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的異常。預(yù)計(jì)春節(jié)前,這個(gè)試點(diǎn)可以獲得測(cè)試結(jié)果。
在常州,中興通訊正在部署通感算一體化基站,對(duì)目標(biāo)區(qū)域無(wú)人機(jī)進(jìn)行探測(cè)、管理。中興通訊江蘇公司無(wú)線總監(jiān)劉孟堂介紹,現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)下的無(wú)人機(jī)應(yīng)用,主要使用網(wǎng)絡(luò)的通信功能,而通感算一體化基站除了具備通信功能,還能感知基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的物體,通過(guò)對(duì)物體的識(shí)別,判斷物體經(jīng)緯度、高度和速度等,給出物體的運(yùn)行軌跡并與相關(guān)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),可廣泛應(yīng)用于“黑飛”安防、低空物流管理等多種場(chǎng)景。
通感算一體化基站的探測(cè)距離可超過(guò)1.5千米,探測(cè)精度達(dá)到亞米級(jí),這意味著在基站覆蓋范圍內(nèi),感知到的目標(biāo)物位置和實(shí)際位置誤差小于1米,屬于業(yè)界前列水平?!拔磥?lái),我們可以實(shí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的地方就有感知,從而賦能低空領(lǐng)域應(yīng)用?!眲⒚咸谜f(shuō)。
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