5G助力物联网发展 未来推动精准定位达到亚米级

发布时间: 2020-04-30 10:38:37   来源:中国科技网  作者:冷媚

  “5G技术发展时间轴,全球频谱资源使用情况,5G应用场景中面临的挑战,5G的工业物联网用例,精准定位发展趋势……”4月29日,在5G和网络发展战略研讨会上,Qualcomm中国区研发负责人徐皓分享了关于5G的愿景和研究进展。

  从R15到R17,5G技术持续演进提升网络性能

  回顾2015年5G开发技术要求。徐皓指出,当时的技术指标决定了今后5G发展的核心需求。大多数5G技术指标比4G要高十倍甚至上百倍,要达到这些技术指标必须要利用所有能够用到的资源,其中包括低频、中频和毫米波资源。同时,考虑多样化部署,包括宏基站、小基站、热点覆盖、毫米波覆盖、毫米波的中继以及毫米波的IAB技术。综合运用所有技术,才能够达到5G技术标准。

  R15是5G的第一个版本,重点技术是增强宽带移动网络;R16是第二个版本,进一步完善了URLLC,也就是低时延高可靠性,同时引入了车联网和非授权频谱;R17是即将开始的第三代技术,将进一步针对5G可穿戴产品进行优化。关于应用场景,R15主要侧重智能手机应用;R16和R17更注重5G技术在垂直领域的推广,包括VR、XR眼镜,汽车、笔记本电脑、固定无线输入。

  2020年以来,5G迅速在全球规模化部署,中国也是5G部署的领跑者之一。徐浩认为:“可以看到两大趋势:一、5G商用部署的速度远远超过了当年4G商用部署速度;二、5G可以创造更广阔的应用空间和更多的经济价值。”

  5G技术面临挑战 毫米波有广阔应用场景

  “对于通信来说频谱资源最重要,低频谱资源带宽有限,难以满足5G技术需要的高带宽和流量需求。”徐皓介绍,有些国家和地区使用了sub-6G以下的频谱,有些国家和地区率先使用了毫米波。北美的部分运营商去年开始进行毫米波商用,主要运用在企业内部署、室内室外大型场馆以及交通枢纽。这些热点的覆盖是毫米波最好的应用场景,能够给大量用户同时提供高速率的下载和传播。

  虚拟现实是5G技术能够支持的一个非常好的应用场景。除了高速率以外,还有一些其他的技术挑战,比如功耗低、体积小、重量轻。要做到这一点,必须把一部分在终端的处理分布到云端去,这个称之为分离式渲染。分离式渲染是把很多图像处理分配到眼镜上,有一部分分配到云端。徐皓分析称,如果放到云端,时延是一个很大的挑战。“现在我们设计的是通过边缘云处理的增强来做到低时延高可靠性。边缘云和眼镜之间是通过5G的高效率的连接,然后把眼镜上需要处理的一些渲染一部分分到边缘云上去做处理。”

  “通过毫米波技术的增强,可以更好地将5G应用到一些热点场景。”徐皓指出,毫米波最大的优点是带宽很宽、可以支持的速率很高。但是它的缺点是信号衰减比较厉害,而且波束成型技术有一定的挑战性。“我们演示了非常先进的波束成型技术。无人机的控制比行人的行走还要快,所以通过高速的波束跟踪能够非常灵活地控制无人机在毫米波的覆盖范围内飞翔。”

  物联网初露端倪 希望R17精准定位到0.3米以内

  “将来我们能够做到完全无线的工业生产,需要把现在有线的以太网用无线通讯的方式连接,也就是wireless internet。如果能够实现,未来将给工业制造的灵活性和自动化带来非常好的技术支持。”徐皓介绍对5G工业物联网的用例,目前提供了几个方面的技术支撑,“主要包括5G企业专网,许可、共享和免许可的频谱的灵活的使用,超可靠性低实验的通信,时间敏感网络以及比较精准的定位。”

  精准定位对5G网联工厂至关重要,Qualcomm正在研究亚米级精度3D定位技术。

  “R16版本中引入了新的定位。5G专门的定位系统,是基于无线网络的定位,它可以和卫星定位、wifi定位和蓝牙定位等其他定位手段同时使用,提供更好、更精准的定位服务。在R16支持的定位系统能够达到3米到10米的精准程度。”

  研讨会上,徐皓展示了目前做的一些更前瞻的室内定位研发工作。他说,希望将更精准的定位推广到R17标准中去,能够达到0.3米以内的绝对精度要求。

  徐皓还介绍了关于5G车联网的新技术。他指出,5GNR的车联网技术更注重的是车与车之间的协作驾驶和增强的情景感知、传感器共享和基础设施的状况实时更新。总体目的是达到更好的安全性,减少行车的时间和提高能源的效率,也能够加速网络更好的效应。

  而在物联网方面,5G并没有急于推动物联网技术,而是在R16中引入了带内5GNR的技术,把4G的eMTC和NB-loT的技术引入到5G的带宽或者5G的频谱中来。所以4G的物联网技术可以在5G的网络中非常有效地得到运用。但是,从5G的物联网整体规划来说,5G将全面覆盖从低端到中端到高端的物联网技术。

  徐皓表示:“2020年是5G商用元年,5G在今后的实践中还会不停地向前演进,而我们的研发团队也永远是在不断地探索和追寻新的技术突破,希望为下一代的技术腾飞奠定基础。”

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