《電子技術(shù)應(yīng)用》
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國內(nèi)5G技術(shù)領(lǐng)跑全球,但美國芯片底子不容小覷

2020-03-24
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 5G 領(lǐng)跑 美國芯片

  與非網(wǎng) 3 月 24 日訊,“重大事件往往催生技術(shù)的創(chuàng)新和突破。為了確保我們國家 5G 發(fā)展在全球的領(lǐng)先優(yōu)勢,我們要堅持既定的目標去發(fā)展 5G、建設(shè) 5G?!?/p>

  新冠肺炎疫情發(fā)生初期,王江舟院士有一個擔心,就是 5G 發(fā)展速度會不會因為疫情而受到影響。

  不過,遠程醫(yī)療、遠程教育和辦公、紅外熱成像測溫、5G+云直播、5G 網(wǎng)聯(lián)無人機、自動化工廠等,在疫情期間,一系列的 5G 應(yīng)用場景出現(xiàn)(通信世界網(wǎng)),使一直以來還沒有實現(xiàn)應(yīng)用落地的 5G 技術(shù)忽然間放出異彩,讓人不得不對其所具備的發(fā)展?jié)摿文肯嗫础?/p>

  從國家層面來看,3 月初幾次會議均提出要加快發(fā)展 5G 網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度,而各地政府也紛紛推出政策,公布 2020 年 5G 發(fā)展目標,“新基建”一詞火了。

  對于 5G 發(fā)展受阻的擔憂似乎沒有必要。注意到這個形勢的王江舟轉(zhuǎn)而相信,疫情非但不大可能打亂發(fā)展,反而能夠推動 5G 落地。

  王江舟從事通信研究三十多年。英國皇家工程院的官網(wǎng)中介紹,他在從 2G 到 5G 的幾代移動通信工程技術(shù)發(fā)展中,做出了杰出的貢獻。他的開創(chuàng)性研究——在無線移動通信中的信號檢測和多址技術(shù)的發(fā)明和創(chuàng)新,在全球通信行業(yè)中被廣泛采用。

  如今,王江舟和他的團隊已經(jīng)開始 6G 的研究工作,他們與國內(nèi)的政府部門及科研機構(gòu)也保持著密切的合作關(guān)系。

  中國輿論很是操心英國,一度為他們提出的“群體免疫”說法而感到不可思議,以為疫情中的英國情形該當是多么十萬火急,但王江舟告訴記者,實際情況并不是這樣,周邊英國人表現(xiàn)相對平靜,政府沒有下令封城。

  王江舟表示:我本人一直在做 5G 方面的研究,5G 具有高帶寬、低時延、大容量的特點,在疫情防控中確實有很多新的應(yīng)用場景,比如說 5G 高清視頻方面,5G+遠程會診、遠程查房、5G+無人機,還有遠程醫(yī)療。比如說現(xiàn)在很多學校都不開學了,都是通過遠程教育。很多的雇員在家里上班,有遠程辦公。這也就使 5G 技術(shù)的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來了。

  作為新一代通信技術(shù)的核心驅(qū)動,5G 太重要了。它在各個垂直行業(yè)會有很多的應(yīng)用,也會培育出很多新的經(jīng)濟增長點。比如說以后的 5G 能夠滿足自動駕駛、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、無人機、機器人等應(yīng)用,它不是一個普普通通的通信技術(shù),而會變成基礎(chǔ)設(shè)施。所以我也同意這樣一種看法:以前大家覺得 5G 技術(shù)雖然好,但不知道它應(yīng)用場景和潛力在哪里。這次疫情發(fā)生之后,很可能會進一步促進和推動它在中國的落地,大家也能夠發(fā)現(xiàn)它的很多可應(yīng)用的空間。

  國外現(xiàn)在也是處于初期階段,我們參加了多個研究項目,有歐盟的項目,也有英國的項目,我認為相關(guān)的應(yīng)用可能還要等幾年。拿每一代移動通信技術(shù)從發(fā)展到成熟需要 10 年時間來看,大致都有這么一個階段,技術(shù)剛開始不是很成熟,只能夠解決一些初步的應(yīng)用。慢慢提升到后面,就會滿足更多的應(yīng)用,因為后期網(wǎng)絡(luò)速度更高了。

  5G 技術(shù)也是,可能前 5 年的應(yīng)用場景會少一些,隨著技術(shù)慢慢完善、網(wǎng)絡(luò)速度提升、容量增加,到后 5 年,應(yīng)用場景會更多一些,也就是說很多的應(yīng)用場景可能要到后 5 年才會有。

  另外,5G 面臨的具體挑戰(zhàn)還是很多的,第一個就是大規(guī)模天線規(guī)格的局限性,5G 基站要采用大規(guī)模的天線陣,不是像現(xiàn)在幾個,是需要幾十個甚至幾百個天線,能夠快速準確地捕捉多個終端用戶的信號,還要考慮如何降低基站接收終端反饋信號的功耗、能耗問題。大規(guī)模天線的信號波束形成后,要把像激光那樣很窄的波束傳出去,現(xiàn)在的算法還比較復雜。當天線數(shù)成倍增長的時候,信號處理上的完成需要很長的時間,時延增加,就會導致很多業(yè)務(wù)不能進行,因為 5G 很多的應(yīng)用場景都是低時延的場景。怎么簡化復雜的算法,怎么進行資源調(diào)度,怎么優(yōu)化網(wǎng)絡(luò),都是需要解決的問題。

  第二個問題就是大區(qū)域覆蓋問題,在人口很密集的地方,5G 難以做到密集覆蓋,就會產(chǎn)生很多的問題。有些地方建 5G 的基站,覆蓋的面比較寬,網(wǎng)絡(luò)的延遲就會比較大。傳輸時間長了,應(yīng)用上就會產(chǎn)生問題。

  還有一個,在很多地方 4G 跟 5G 的網(wǎng)絡(luò)是混用的,夾在一塊,就會產(chǎn)生兩個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換問題。另外,各個大區(qū)和小區(qū)之間的多信號相互干擾、城市光纖網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一性差造成延遲、低頻段微波和高頻率毫米波的頻率如何共存,這都是后面要解決的問題。

  人工智能是一個很重要的方法。就像谷歌的阿爾法狗下圍棋,采用人工智能的辦法,它的數(shù)據(jù)庫里有幾千萬個棋譜,根據(jù)這個數(shù)據(jù)來訓練、挖掘,尋找最佳的下法,所以機器下圍棋不會犯錯,人難以下過機器。

  5G+人工智能有很大的應(yīng)用空間,比方說天線陣的信道信息提取,與用戶數(shù)和天線數(shù)呈指數(shù)增長,非常復雜。我們可以采用人工智能的辦法,從先驗知識中通過機器學習來訓練,簡化天線陣的信道信息提取。

  人工智能和 5G 融合的研究,我們在這方面也在做,這是比較新的探索。我的一個看法是,人工智能可能 5G 能夠用一點,但是到以后的 6G 就非常非常重要,就能廣泛應(yīng)用。

  對于國內(nèi)外 5G 技術(shù)對比,王江舟表示:亞洲的中、日、韓三個國家,提供 5G 商用服務(wù)都是很早的,都在積極推動,我覺得三國同屬于第一梯隊,歐洲跟美國,稍微晚了那么一點點。這是一個方面。

  更主要的領(lǐng)跑核心是在標準化上面?,F(xiàn)在全球就一個標準,誰唱主角、誰牽頭,很重要。中國在 5G 國際標準化制定工作中起到非常重要的作用。在國際通信行業(yè)標準化組織 3GPP 中,國內(nèi)很多企業(yè)都在參與,像中國移動、聯(lián)通、電信、華為、中興,OPPO 等。在大的標準里面,還有很多子標準。每家企業(yè)都可以在子標準中提出技術(shù)方案,中國的企業(yè)對國際化的標準制定起到非常重要的推動作用,因為全球的標準只有一個,你能不能主導就很重要了?,F(xiàn)在的 5G 國際標準中,就有很多來自中國的提案。

  如果你提出的方案得到通過,變成正式的全球標準的一部分,你就有了技術(shù)優(yōu)勢,因為你有了相應(yīng)的專利,你就能領(lǐng)先和主導。通俗來講就是這樣。

  美國在 5G 方面推動的確慢了一點,政府投入比較少,也沒有什么設(shè)備商,兩大服務(wù)商比如說 AT&T、Verizon,也不像中國移動那么積極進取,比較被動。最積極的可能就是一個高通公司。像蘋果手機作為終端商,他們就是把手機做得很好,但是對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳輸技術(shù),參與得比較少。所以他們不在第一梯隊,這跟整個國家的大環(huán)境可能有一定關(guān)系,他們原來在國家層面就重視不夠。

  當他們發(fā)現(xiàn)這個問題,也在發(fā)力,現(xiàn)在美國本土有一種玩笑式的說法,說他們 5G 不搞了,直接就跳到 6G 去了。

  當然,美國整體的實力還是很強的,底子還是很厚的。涉及到 5G 技術(shù),很重要的一點就是要用到方方面面的芯片,在這上面,中國跟世界一流水平相比還有很大的差距。

  因為最后我們要做 5G 的設(shè)備,比如核心網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng),需要計算芯片,也需要存儲芯片,基站設(shè)備需要專用的管理控制芯片,手機也需要計算芯片、感應(yīng)芯片。目前來講,絕大部分芯片基本上是美國企業(yè)壟斷的,他們在稱霸世界。也就是說,我們中國在 5G 手機、通信系統(tǒng)設(shè)備方面的研發(fā)能力都很強,但是最基礎(chǔ)和最基本的芯片技術(shù),還是握在美國手中,國內(nèi)還需要加把勁。

  我不知道美國在 5G 上怎么能實現(xiàn)趕超,因為 5G 現(xiàn)在的全球標準就一個,不可能再改,美國也不可能自己另搞一個標準。在這個前提下,想要趕超,好像實現(xiàn)的可能性比較小。

  中國可能會在 5G 會領(lǐng)先一段時間,還有亞洲的其他一些國家也做得不錯。關(guān)鍵的因素還是因為中國企業(yè)有很多的被批準的標準提案?,F(xiàn)在中國在 5G 標準里面被批準的標準提案總數(shù)是全球第一,而中國移動又是擁有被批準的標準提案最多的一家企業(yè)。中國整個科研水平已經(jīng)相當不錯,跟國家整體的強盛是有關(guān)系的,技術(shù)創(chuàng)新,參與企業(yè)多,所以人多馬壯。

  華為在英國占的市場份額是第一,英國的幾大運營商中,都在用華為的技術(shù)跟產(chǎn)品,尤其是 Vodafone(沃達豐),他們最大的設(shè)備提供商就是華為,華為給他們提供很多的移動設(shè)備。在 4G 移動通信中,華為在英國已經(jīng)占有很大的份額,包括了設(shè)備和核心網(wǎng)。

  因為華為的產(chǎn)品跟其他設(shè)備商比,價錢便宜,性能又比較好,服務(wù)又好,所以獲得英國的運營商青睞。相對其他的國家,英國比較溫和,他們更注重哪個產(chǎn)品好不好,是不是物美價廉。

  在當前的國際政經(jīng)環(huán)境下,英國企業(yè)還是喜歡華為,我們跟幾家運營商都有打交道和合作,能夠感受到這一點。他們公開講過,華為能從端對端提供服務(wù),能提供完整的一個解決方案。

  當然,現(xiàn)在英國也是迫于某些方面的壓力,比如說 5G 核心網(wǎng),英國政府已經(jīng)決定不能用華為。但是其他的部分,比如說射頻部分、天線部分,不涉及到核心網(wǎng),只涉及到無線通信這部分,可以繼續(xù)采用華為的設(shè)備,所以我覺得華為在英國還是有很大的發(fā)展空間。


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