江苏:一体覆盖“空天地” 锻造物联“加速器”


最近,5G-A有些热:11月8日开幕的2023年世界互联网大会乌镇峰会上,中国移动展示5G-A应用;10月,2023全球移动宽带论坛期间,华为发布全球首个全系列5G-A产品解决方案;10月举行的江苏省互联网大会上,省通信管理局局长许继金介绍,我省在苏州、无锡、常州、淮安等地工业企业试用5G轻量化(RedCap)、无源物联、通感一体等技术,推动5G-A发展。

5G-A是什么?它会孕育出哪些新图景?

从千兆到万兆,体验升级

中兴通讯江苏公司CTO(首席技术官)赵苏介绍,5G-A是5G-Advanced的简称,意为“增强版5G”,是5G(第五代移动通信技术)向6G(第六代移动通信技术)发展的一个阶段。

5G的特性是大带宽、广连接、低时延。与5G网络相比,5G-A的网络不仅覆盖能力提升10倍,真正达到“空天地一体”覆盖,而且在“大带宽、广连接、低时延”上更上一个台阶——速率从1Gbps走向10Gbps,即从千兆跃升到万兆;连接数也有10倍增长,从百亿级迈向千亿级;网络时延进一步降低,从10毫秒向1毫秒演进。

这些提升,不仅意味着人们用手机等移动终端看视频时,可以从看2D视频变成看3D视频,还意味着不仅手机可以接入5G网络,所有带5G芯片的家电、工业终端、AR/VR设备、无人机等都可以接入5G网络,进行实时通信,真正实现万物互联,为产业数字化注入更强动能。

近年来,我国大力推动“双千兆”网络协同发展,“双千兆”指千兆光网和5G,一个是固定网络,一个是移动网络。据工信部数据,截至9月底,我国累计开通5G基站318.9万个,建成全球规模最大、技术领先的5G网络。在此发展阶段,加快部署5G-A网络的支持政策陆续出台。9月发布的《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案(2023—2026年)》中,上海明确提出建设以5G-A和万兆光网为标志的全球“双万兆”城市。而深圳早在今年5月已宣布,打造5G-A“全国第一城”,今年要在全市范围内构建六大5G-A示范区,推动5G-A从技术向应用转化落地。近日,2023年江苏省工程研究中心名单发布,其中有一个依托中邮建技术有限公司建设的江苏省5G演进网络信息技术工程研究中心。种种迹象表明,5G-A正渐行渐近。

推进5G轻量化,加速物联

业内人士认为,5G-A将打开“千亿物联”的新空间,而5G轻量化(RedCap)技术就是一把“钥匙”。

“5G轻量化技术,顾名思义就是精简5G‘过剩’能力,达到节约成本、降低功耗、缩小终端等目的。当前5G手机已经降到千元价位,带动更多手机用户跨入5G时代,但是连接物的终端价格依然偏高且连接复杂,制约了物联网的发展。5G轻量化技术便应运而生。”江苏移动规划技术部技术专家黄磊说,“5G轻量化技术依然是5G技术,它既能接纳海量物联网设备,又有高速率、低时延的优势。”

黄磊介绍,通过5G轻量化技术连接,单个物联网模组的理论峰值速率为下行226Mbps、上行120Mbps,比4G连接状态下的最高峰值速率翻倍,时延也从4G物联网的最低100毫秒提升到20毫秒,“目前物联网主要通过2G、4G和窄带物联网实现,5G轻量化技术将推动物联网大步进入5G时代”。

9月,江苏移动已在江苏时代新能源科技有限公司、苏州华兴源创科技股份有限公司和苏州移动办公楼的5G网络开通5G轻量化技术能力。技术人员主要测试了速率、时延和可靠性3个方面指标,实测下行峰值速率186Mbps、上行峰值速率97Mbps、时延24毫秒,结果达到预期。

同样在9月,苏州、杭州、宁德、宁波和深圳被中国移动确定为“5G RedCap应用示范之城”,承担起结合区域发展特色,聚焦不同场景,积极探索新应用、打造新标杆、培育新业态的重任。江苏移动计划今年底在南京、苏州、无锡、南通、徐州等5个城市规模化开通5G轻量化技术能力。

记者看到,10月工信部发布的《关于推进5G轻量化(RedCap)技术演进和应用创新发展的通知》提出:到2025年,推动5G RedCap芯片、模组、终端等产业关键环节成本持续下降,终端产品超过100款;全国县级以上城市实现5G RedCap规模覆盖;打造5个以上实现百万连接的5G Redcap应用领域。无疑,作为5G应用规模化发展“加速器”,5G轻量化技术将加速发展。

打破电源束缚,泛在连接

5G-A的另一个技术——无源物联,与5G轻量化技术同属于“千亿物联”方向。

华为技术有限公司5G解决方案工程师张本状介绍,无源物联中的“源”指电源,在无源物联场景中,标签式终端可以从环境中采集能量,且功耗非常低,可以长久使用而无需供电或充电,因此称作“无源”。作为通信主设备供应商的华为与通信运营商、标签式终端供应商以及平台服务商,四方共同推动无源物联试点在江苏工业制造企业落地。目前,已经有一家位于苏南的制造业企业有意启动试点。

技术人员计划在该企业的物料托盘追踪、人员管理两大场景中,开展无源物联试点。物料托盘贴上或植入无源物联的“标签”,“标签”与网络连接后,平台便可自动盘货,比目前的人工盘货大大节约成本、提高效率。在人员佩戴的工卡内置一个标签式终端,可以加强人员管理,如通过实时定位进行非安全区域预警。总之,通过无源物联技术可实现人、物、车等各类工业生产要素的透明可视,提高生产管理效率和安全系数。

“无论从通信标准的提案数,还是从落地实践的速度看,国内企业在5G-A产业方面居于引领位置。只要有想法,我们很快就测试起来。”张本状告诉记者,“标签式终端技术,是全球通信行业最前沿的技术。我从上海、厦门的合作伙伴了解到,目前标签式终端已经进入小型化阶段,距离投入商用越来越近。我们的试点,将根据标签式终端开发进度适时推进。”

“当然,无源物联技术的大规模商用,需要标签式终端的生产成本压缩到极低才行。例如,工卡内的标签式终端,我们希望未来它能降到两三元一个。”张本状补充道。

基站雷达“合体”,通感一体

11月9日,江苏移动、苏交科和华为的专家,联合查勘南京3座桥梁,打算选一座桥梁携手开展通感一体技术试点。

通感一体,即通信感知一体化,是5G-A的技术之一。一般的5G基站只具备通信能力,而通感一体基站还兼具感知能力,相当于基站上加装了一个雷达。张本状介绍,桥梁在使用过程中,随着时间推移以及超荷载的运输和不间断的环境影响,会不可避免地受损。目前对于桥梁状态的监测,主要是在桥上部署一些物理传感器,监测局部变形信息,有一定局限性。他们的试点方案是,在桥梁中心点附近部署一个通感一体的5G基站,探测桥梁的微小变形,监测桥梁结构的异常。预计春节前,这个试点可以获得测试结果。

在常州,中兴通讯正在部署通感算一体化基站,对目标区域无人机进行探测、管理。中兴通讯江苏公司无线总监刘孟堂介绍,现有5G网络下的无人机应用,主要使用网络的通信功能,而通感算一体化基站除了具备通信功能,还能感知基站覆盖区域内的物体,通过对物体的识别,判断物体经纬度、高度和速度等,给出物体的运行轨迹并与相关管理系统联动,可广泛应用于“黑飞”安防、低空物流管理等多种场景。

通感算一体化基站的探测距离可超过1.5千米,探测精度达到亚米级,这意味着在基站覆盖范围内,感知到的目标物位置和实际位置误差小于1米,属于业界前列水平。“未来,我们可以实现有网络的地方就有感知,从而赋能低空领域应用。”刘孟堂说。


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