5G-A是什么?它會孕育出哪些新圖景?
從千兆到萬兆,體驗升級
中興通訊江蘇公司CTO(首席技術官)趙蘇介紹,5G-A是5G-Advanced的簡稱,意為“增強版5G”,是5G(第五代移動通信技術)向6G(第六代移動通信技術)發(fā)展的一個階段。
5G的特性是大帶寬、廣連接、低時延。與5G網絡相比,5G-A的網絡不僅覆蓋能力提升10倍,真正達到“空天地一體”覆蓋,而且在“大帶寬、廣連接、低時延”上更上一個臺階——速率從1Gbps走向10Gbps,即從千兆躍升到萬兆;連接數(shù)也有10倍增長,從百億級邁向千億級;網絡時延進一步降低,從10毫秒向1毫秒演進。
這些提升,不僅意味著人們用手機等移動終端看視頻時,可以從看2D視頻變成看3D視頻,還意味著不僅手機可以接入5G網絡,所有帶5G芯片的家電、工業(yè)終端、AR/VR設備、無人機等都可以接入5G網絡,進行實時通信,真正實現(xiàn)萬物互聯(lián),為產業(yè)數(shù)字化注入更強動能。
近年來,我國大力推動“雙千兆”網絡協(xié)同發(fā)展,“雙千兆”指千兆光網和5G,一個是固定網絡,一個是移動網絡。據工信部數(shù)據,截至9月底,我國累計開通5G基站318.9萬個,建成全球規(guī)模最大、技術領先的5G網絡。在此發(fā)展階段,加快部署5G-A網絡的支持政策陸續(xù)出臺。9月發(fā)布的《上海市進一步推進新型基礎設施建設行動方案(2023—2026年)》中,上海明確提出建設以5G-A和萬兆光網為標志的全球“雙萬兆”城市。而深圳早在今年5月已宣布,打造5G-A“全國第一城”,今年要在全市范圍內構建六大5G-A示范區(qū),推動5G-A從技術向應用轉化落地。近日,2023年江蘇省工程研究中心名單發(fā)布,其中有一個依托中郵建技術有限公司建設的江蘇省5G演進網絡信息技術工程研究中心。種種跡象表明,5G-A正漸行漸近。
推進5G輕量化,加速物聯(lián)
業(yè)內人士認為,5G-A將打開“千億物聯(lián)”的新空間,而5G輕量化(RedCap)技術就是一把“鑰匙”。
“5G輕量化技術,顧名思義就是精簡5G‘過剩’能力,達到節(jié)約成本、降低功耗、縮小終端等目的。當前5G手機已經降到千元價位,帶動更多手機用戶跨入5G時代,但是連接物的終端價格依然偏高且連接復雜,制約了物聯(lián)網的發(fā)展。5G輕量化技術便應運而生。”江蘇移動規(guī)劃技術部技術專家黃磊說,“5G輕量化技術依然是5G技術,它既能接納海量物聯(lián)網設備,又有高速率、低時延的優(yōu)勢。”
黃磊介紹,通過5G輕量化技術連接,單個物聯(lián)網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,時延也從4G物聯(lián)網的最低100毫秒提升到20毫秒,“目前物聯(lián)網主要通過2G、4G和窄帶物聯(lián)網實現(xiàn),5G輕量化技術將推動物聯(lián)網大步進入5G時代”。
9月,江蘇移動已在江蘇時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辦公樓的5G網絡開通5G輕量化技術能力。技術人員主要測試了速率、時延和可靠性3個方面指標,實測下行峰值速率186Mbps、上行峰值速率97Mbps、時延24毫秒,結果達到預期。
同樣在9月,蘇州、杭州、寧德、寧波和深圳被中國移動確定為“5G RedCap應用示范之城”,承擔起結合區(qū)域發(fā)展特色,聚焦不同場景,積極探索新應用、打造新標桿、培育新業(yè)態(tài)的重任。江蘇移動計劃今年底在南京、蘇州、無錫、南通、徐州等5個城市規(guī)模化開通5G輕量化技術能力。
記者看到,10月工信部發(fā)布的《關于推進5G輕量化(RedCap)技術演進和應用創(chuàng)新發(fā)展的通知》提出:到2025年,推動5G RedCap芯片、模組、終端等產業(yè)關鍵環(huán)節(jié)成本持續(xù)下降,終端產品超過100款;全國縣級以上城市實現(xiàn)5G RedCap規(guī)模覆蓋;打造5個以上實現(xiàn)百萬連接的5G Redcap應用領域。無疑,作為5G應用規(guī)模化發(fā)展“加速器”,5G輕量化技術將加速發(fā)展。
打破電源束縛,泛在連接
5G-A的另一個技術——無源物聯(lián),與5G輕量化技術同屬于“千億物聯(lián)”方向。
華為技術有限公司5G解決方案工程師張本狀介紹,無源物聯(lián)中的“源”指電源,在無源物聯(lián)場景中,標簽式終端可以從環(huán)境中采集能量,且功耗非常低,可以長久使用而無需供電或充電,因此稱作“無源”。作為通信主設備供應商的華為與通信運營商、標簽式終端供應商以及平臺服務商,四方共同推動無源物聯(lián)試點在江蘇工業(yè)制造企業(yè)落地。目前,已經有一家位于蘇南的制造業(yè)企業(yè)有意啟動試點。
技術人員計劃在該企業(yè)的物料托盤追蹤、人員管理兩大場景中,開展無源物聯(lián)試點。物料托盤貼上或植入無源物聯(lián)的“標簽”,“標簽”與網絡連接后,平臺便可自動盤貨,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置一個標簽式終端,可以加強人員管理,如通過實時定位進行非安全區(qū)域預警。總之,通過無源物聯(lián)技術可實現(xiàn)人、物、車等各類工業(yè)生產要素的透明可視,提高生產管理效率和安全系數(shù)。
“無論從通信標準的提案數(shù),還是從落地實踐的速度看,國內企業(yè)在5G-A產業(yè)方面居于引領位置。只要有想法,我們很快就測試起來。”張本狀告訴記者,“標簽式終端技術,是全球通信行業(yè)最前沿的技術。我從上海、廈門的合作伙伴了解到,目前標簽式終端已經進入小型化階段,距離投入商用越來越近。我們的試點,將根據標簽式終端開發(fā)進度適時推進。”
“當然,無源物聯(lián)技術的大規(guī)模商用,需要標簽式終端的生產成本壓縮到極低才行。例如,工卡內的標簽式終端,我們希望未來它能降到兩三元一個。”張本狀補充道。
基站雷達“合體”,通感一體
11月9日,江蘇移動、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試點。
通感一體,即通信感知一體化,是5G-A的技術之一。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,相當于基站上加裝了一個雷達。張本狀介紹,橋梁在使用過程中,隨著時間推移以及超荷載的運輸和不間斷的環(huán)境影響,會不可避免地受損。目前對于橋梁狀態(tài)的監(jiān)測,主要是在橋上部署一些物理傳感器,監(jiān)測局部變形信息,有一定局限性。他們的試點方案是,在橋梁中心點附近部署一個通感一體的5G基站,探測橋梁的微小變形,監(jiān)測橋梁結構的異常。預計春節(jié)前,這個試點可以獲得測試結果。
在常州,中興通訊正在部署通感算一體化基站,對目標區(qū)域無人機進行探測、管理。中興通訊江蘇公司無線總監(jiān)劉孟堂介紹,現(xiàn)有5G網絡下的無人機應用,主要使用網絡的通信功能,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)域內的物體,通過對物體的識別,判斷物體經緯度、高度和速度等,給出物體的運行軌跡并與相關管理系統(tǒng)聯(lián)動,可廣泛應用于“黑飛”安防、低空物流管理等多種場景。
通感算一體化基站的探測距離可超過1.5千米,探測精度達到亞米級,這意味著在基站覆蓋范圍內,感知到的目標物位置和實際位置誤差小于1米,屬于業(yè)界前列水平。“未來,我們可以實現(xiàn)有網絡的地方就有感知,從而賦能低空領域應用。”劉孟堂說。