高通候纪磊:5G技术将实现未来海量物联网的连接

2016-12-23 12:12 来源:环球网
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  12月21日,环球网Global Tech智能起源世界大会在北京东亿天弘演播厅举行。大会由环球网发起主办,500余名智能产业从业者和媒体代表参会。

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高通候纪磊:5G技术将实现未来海量物联网的连接

  高通高级研发总监、中国研发中心负责人候纪磊博士进行了现场演讲,候纪磊认为,5G是建立面向未来的、创新的、统一的连接平台,并对海量物联网起到非常好的支持作用。

  在候纪磊看来,5G技术将实现未来海量物联网的连接。“5G技术主要应用在智慧家居、智能城市,以及海量的工业物联网等方面。很多权威的机构杂志都做出预测,到2020年,社会中大概会有500亿个设备通过人与物、物与物的连接方式实现海量物联网。”

  作为新一代的移动网络,5G正向消费者承诺了包括更快的互联网连接、更多的承载,以及满足如VR(虚拟现实)和AR(增强现实)等大流量应用的能力。候纪磊称:“5G从增强型服务的角度还能带来一种沉浸式的体验。通过5G技术,虚拟现实与增强现实、VR和AR在将来都可以实现融合。”

  候纪磊还表示,高通在推动5G连接和计算、以及人工智能向前发展方面做出了重要贡献,对人工智能产业的各个行业也充满期待,准备进行大量的深度合作。

  本届智能大会共设有5G连接、新交互、智能家居、虚拟现实、无人驾驶、人工智能等12个话题大方向。

  在大会上,华为、百度、阿里云、联想、360等知名科技创新企业的一线科学家与技术专家与普罗大众分享世界正在发生的变化,描绘智能世界的图景,让普通人更了解我们所处这个智能起源时代。

  以下为候纪磊博士演讲内容:

  大家好,非常高兴有机会跟各位来宾一起分享Qualcomm在5G方面的一些畅想。人工智能是一个热门话题,而Qualcomm一直在连接、计算等领域推动整个产业发展。那么,我今天就从连接的角度分享一些Qualcomm对人工智能的展望和看法。

  在过去30年中,移动技术经历了前所未有的创新和变革,从80年代到现在,我们经历了移动通信每10年一代的变革,从早期的语音到后来的数字阶段,再到图像、视频等。这些变革为人类的生活和交流方式带来了一系列变化。我们今天所处的阶段--4G,也就是我们常说的LTE-Advanced时代,它在帮助移动互联网的发展的同事,也为人与人的连接做出了重要贡献。作为通信产业界的一员,Qualcomm能够为人类生活带来诸多变革,我们也为此感到非常骄傲。

  很多人都听说过5G这个名词,那么什么是5G呢?从愿景上来看,它是建立面向未来的、创新的、统一的连接平台,主要体现在以下三个方面:第一,5G可以促成不同频谱频段和频谱类型的新融合,从1G赫兹以下,到50G、60G甚至100G赫兹宽的频谱,5G都能够提供非常好的支持。另外,大家常提到的蜂窝连接,其实更侧重于授权频谱,而在将来,5G能够实现非授权频谱、共享频谱的拓展和融合。第二是5G的统一性。这体现在多样化的服务上,主要包括三个方面,1)增强移动宽带。举个例子,要使虚拟现实或高清晰的远程等技术实现移动化,5G是实现连接的不可缺少的一种方式。2)关键业务性服务。例如在自动驾驶领域,车与车是通过传感器连接的。这种车与车之间的连接,需要传感器的连接相融合。这也体现出5G技术是使无人驾驶成为现实的一种重要辅助方式。3)海量物联网。在场嘉宾对这个部分应该有较多的了解。智能家居、智慧城市、智能穿戴等方面,都用到5G技术。如何使大量的设备能够无缝隙地、海量地融入社会中,是5G要完成的一项重要任务。

  我们认为,5G最重要的一点就是从增强型服务的角度为大家带来一种沉浸式的体验。刚才播放的视频就表现出虚拟现实与增强现实、VR和AR在未来的融合。视频里的主人公在现场体验到AR,他的好朋友虽然在家里不在现场,却能通过虚拟临场感的方式,通过VR直接感受到他的好朋友在现场。通过5G技术,这两种体验方式在将来都可以实现融合。如果要支持这种增强型的移动宽带, 需要在5G领域完成哪些工作?我这里列出几个重要指标:

  第一,在传输速率上,我们要能达到每秒千兆比特数据的速率。比如说今天,4G网络速度已经相当快了,但5G可能比4G的连接速率要快几十倍、上百倍甚至更高。另外,如果要达到虚拟现实跟真实环境实时虚拟交互的效果,实现超低延迟(把延时降低到10个甚至1个毫秒之内)是非常重要的。这张幻灯片里列举了我们认为比较重要的一些技术手段,其中一项是大规模的MIMO(多输入和多输出)。MIMO是从天线的角度进行变革,从基站到终端,我们使用了大量的天线以提升覆盖区域和数据量。第二,我们提出了一个变革性的新概念,就是把毫米波,尤其是移动化的毫米波引入5G技术中。如何在非视距的情况下,使得毫米波能够在性能上有好的体现,这也是5G的一项变革性的创新。第三,从频谱的角度上看,在3G和4G阶段,更多是使用授权频谱,而在将来,5G技术将引入非授权频谱,甚至是共享频谱,实现频谱使用的融合,推动效率的提升。

  第二,此外,5G也会为关键业务性服务提供良好支撑,主要体现在医疗、公共安全,以及工业物联网等方面。在刚刚的视频中,展现的场景就是公共安全。当一个地方出现火警时,如何通过无人机到达相对偏远的地方,进行实时有效的防火和指挥控制,这是未来5G技术应用的重要体验。而要支撑上述的关键业务性服务,需要5G提供以下三种支持:1)高可靠性。例如,公共安全、工业物联网,以及精密制造等领域,高可靠性的保证是非常重要的。2)超低延迟。如果要实时控制无人机和工业设备,把延迟控制在5个毫秒甚至是一个毫秒范围之内,对于提升未来生产效率和保障公共安全的实时操作也是非常重要的。3)实现关键性业务服务需要多方面的技术支持。在这里跟大家介绍两个比较重要的概念:第一个概念是网络切片。当增强型移动宽带引入工业互联网或是公共安全领域的关键性任务时,需要保证从核心网到接入网,包括终端等环节,能动态、实时、有效地分配网络资源,从而保证质量、时延、速度、宽带等方面的业务质量。第二个概念是多连接。它体现为每一个终端在任何时刻,可以跟多个网络、多个频段实现有效地实时连接,不仅仅是一个网络或是一个频段。从覆盖的速度、连接、可靠性的角度上讲,它都超越了以往的3G和4G技术。

  第三,5G技术将实现未来海量物联网的连接。在刚刚海量物联网的视频里,5G技术主要应用在智慧家居、智能城市,以及海量的工业物联网等方面。很多权威的机构杂志都做出预测,到2020年,社会中大概会有500亿个设备通过人与物、物与物的连接方式实现海量物联网。这张幻灯片里体现出在一个非常稠密的城市范围内,未来智慧城市可能会出现的呈现形式,例如中国货美国。这其中包括对空气质量的监控,公共Wi-Fi接入的信息,以及信息监控等方面。

  所有上述的内容都将在未来深刻改变人类的生活方式,以及人与人之间的交流方式,所以我们认为5G将对海量物联网起到非常好的支持作用。在海量物联网领域,以下几点需要着重强调:一个是高功耗效率。要达到几百亿规模的海量连接,很多器件和模块需要在不替换电池的前提下持续工作5年、10年甚至15年。因此,如何保证高效率、低功耗是非常重要的。第二是深度覆盖。举个例子,有一种传感器在楼宇内部,或者在地下时,信号衰减得非常快。比如在中国或者欧洲,很多楼宇都是钢筋混凝土的,导致这种传感器的覆盖能力尤其弱。如何通过运用5G技术,使这种传感器实现链路计算和信号深度覆盖,这也是5G相比于3G和4G的特色之处。

  刚才,我为在场嘉宾简单介绍了5G能为未来社会和服务带来的新变革。接下来,我将简要介绍Qualcomm为实现5G发展和产业链合作所做出的努力。首先,Qualcomm认为应从以下三个方面考虑5G的未来发展,第一个是要突破障碍与边界,这表现在很多方面,比如法律法规,技术层面等。例如,有人会奇怪,今天的4G网络已经非常好了,为什么还需要5G?十年前,当我们从3G走向4G时,也有人提出同样的问题。从十年前到今天,智能手机呈现出一个蓬勃发展和爆发的过程。所以,我们今天也应该从5G技术上实现创新。那么,如何突破障碍和边界?第一个方面是我们刚才谈到的频谱。未来,授权频谱将实现共享,以及与非授权频谱之间的深度融合。那么从法律法规的角度,如何同产业界以及政府协作,去推动这样的愿景成为现实,就成为突破边界的一个重要表现。第二个方面是从技术角度讲的,包括器件和设备的发展工艺。我们今天谈到的毫米波,要达到千兆比特每秒,需要改进器件工艺和降低电池功耗,这些技术挑战和边界,需要我们去面对和突破。第三个方面是我们需要打造先进且可靠的5G设置。在我们推动5G设置的发展时,很多概念非常新颖。但在实现这些新概念的过程中,是否能保证可实现性,可靠性和稳健性,是否能保证为用户带来创新体验,也是将来5G发展和设计的重要方面。第四个方面是技术支持。这种技术要能支撑起全球且非碎片化的部署,起到统一的作用。这包括未来标准技术的选择和统一,运营商频段的统一,以及设备上的统一。怎么样防止碎片化,促进统一化的发展,推进标准化的产业链,都是5G领域需要关注的话题。

  可能很多人认为,4G技术刚刚部署一段时间,5G离我们是否还很遥远?我想告诉大家,5G的发展可能比你想象的快很多。今年ITU(国际电信联盟)针对5G的命名和计划已经给出了比较清晰的概念。在今年6月27日,移动通信标准化团体3GPP宣布,“3GPP技术规范组”已就5G标准首个版本的详细工作计划达成一致,也针对5G标准的引荐路线和路线表给出了一个比较清晰的计划。

  Qualcomm预计3GPP应该在2018年下半年制定出第一批成熟的5G标准,而在2019年下半年,一些全球领先的运营商可能会推出他们的5G商用系统。从2016年底到2018、2019年,也就两三年的时间里,5G的发展会是一个很快的过程。

  在5G技术发展的同时,Qualcomm对4G技术的投资是不是会被搁置,变得过时?其实,LTE的演进本身就是通向5G之路的必要组成部分,它体现在以下几个重要方面:第一,在5G标准化的推进过程中,4G同样也在从3GPP的角度向前演进。它们之间有一个相对的分工:在增强型宽带方面,5G能够提供一个便捷性的宽带过程,比如提供毫米波技术。而4G可能更多着重于垂直市场,推动产业链进一步向前发展。这张幻灯片上体现出的是包括窄带互联网,增强型广播,还有C-V2X等应用。C-V2X就是从车联网的角度,通过车与车直接连接的方式,提供近期可实现的高可靠性和低时延的可替代方案。

  第二,在引入5G系统的初期,其覆盖可能没有那么好,而4G则可以提供一种深度覆盖的补充。此外,从多连接的角度看,同时运用4G和5G的连接方式能够提高可靠性以及用户体验。在前期,为打造基于4G增强移动互联网网络的LTE时,Qualcomm做了很多的工作。2016年2月11日,在世界移动通信大会召开之前,Qualcomm发布了骁龙X16调制解调器,该款调制解调器采用最先进的14纳米FinFET制程工艺和Qualcomm射频收发器WTR5975。它也是全球业界第一款可以突破千兆级LTE连接的调制解调器,通过支持跨FDD和TDD频谱最高达4x20 MHz的下行链路载波聚合(CA)和256-QAM,带来最高达1 Gbps的LTE Category 16下载速度。Qualcomm今年跟华为、诺基亚以及爱立信等全球知名运营商,以及欧洲几家重要的运营商有过四五次重要合作,并推出了基于千兆级LTE网络的实验计划。这种千兆级实验网络对于提升用户体验,以及为将来迈入5G阶段提供了很好的过渡。在打造千兆级LTE网络的同时,在推动标准化和产业链发展的方面,Qualcomm也做了一些工作:Qualcomm在2016年10月18日香港的全球峰会上发布了全球首款5G调制解调器骁龙X50,它能提供最高5Gbps的下载速度,是Qualcomm向业界承诺加速推动5G进程的重要一步。我们前面提到的毫米波技术,它在28G赫兹这个重要频点上实现了800兆的频宽。大家想,一般LTE基于4G技术,大概能实现20兆或者40兆的频宽,而毫米波能将其提高8到00兆,相当于是几十倍甚至是近百倍的提升。如果把骁龙X50调制解调器的模本与Qualcomm基于LTE的骁龙芯片搭配,也会为未来5G双连接提供实现形式和支持。所以,X50调制解调器对将来5G的加速发展有重要作用。

  除了推出骁龙芯片,Qualcomm在业界也做了另外一些重要工作,其中之一就是打造了针对5G的新空口,也就是NR的原型系统。这个系统不是覆盖一个点,而是针对频谱的多样性,覆盖到包括多种频谱的频点。我们在这里列出了三个重要的原型系统,第一个是6G赫兹以下的5G新空口(NR)原型系统。是6GHz以下5G NR原型系统,这个系统是在今年6月上海MWC上,与我们的战略合作运营商伙伴中国移动一起联合推出的。未来Qualcomm将跟中国移动继续合作,争取在2018年甚至更早的时间进行联合实验。第二,Qualcomm是推动频谱发展和频谱融合的重要力量。针对这一点,Qualcomm也提出了一个原型系统,以拓展5G在频谱共享和生态系统方面的推动和部署。第三,毫米波是一种推动5G全新变革的通信频带模式,如何在非视距的情况下,甚至在从室外到室内的非视距情况下,利用毫米波技术推动移动化,也是Qualcomm在将来的一项重要工作。

  大家都知道每年一度在乌镇举行的世界互联网大会。今年的世界互联网大会首次举办了一个领先科技成果的评选活动,评选活动面向全球,征集所用与移动互联网相关的技术成果。在最后提交的超过500件成果里,最终有15件成果被评选为领先科技成果,Qualcomm 5G NR原型系统就是其中之一,并且这也是所有获奖成果里面,唯一与5G相关的技术。5GNR是基于OFDM(正交频分复用技术)的全新孔口设计的全球性5G标准,也是下一代非常重要的蜂窝移动技术基础,这也是Qualcomm未来与中国厂商和运营商去推动5G创新与联合发展的一个重要方向。Qualcomm的确在很多方面,比如5G原型,标准和技术研发,与网络运营商(包括中国移动以及一些欧美的运营商)进行有影响力的早期联合实验等方面做出了计划和部署工作。最后需要强调的是,5G承载和延续了4G技术的某些性能,无论是基带的调制解调器,还是射频频谱方面,都证明Qualcomm已经具备了实现从4G到5G的平滑发展和延续的能力,Qualcomm也会持续对产业界做出更多的推动贡献。

  总之,Qualcomm在推动5G连接和计算、以及人工智能向前发展方面做出了重要贡献,对人工智能产业的各个行业也充满期待,准备进行大量的深度合作。以分享智慧和创新为理念,Qualcomm正在跟中国的很多合作伙伴进行多项工作,包括2016年10月20日在深圳成立的Qualcomm深圳创新中心,这是Qualcomm设立美国之外的全球首个无线通信和物联网“技术展示中心”,致力于持续将领先的全球创新带到中国,通过高精尖技术和服务,与本地创新合作伙伴携手实现共赢,并支持深圳蓬勃发展的手机平板、IOT、人工智能、智能终端等产业,这也是我们对自己承诺的一种实现。

  第二,2016年2月18日,Qualcomm在中国的投资实体——高通(贵州)投资有限公司,跟中科创达软件股份有限公司,也是一家中国领先的ODM公司在重庆成立了一家合资公司,即重庆创通联达智能技术有限公司(简称:重庆创通联达),以便更好地服务和支持中国大量中小型IOT以及智能终端企业发展。

  第三,Qualcomm于2016年11月15日宣布跟腾讯签署合作备忘录,双方达成战略合作伙伴关系,希望以后在游戏体验,以在游戏和娱乐领域识别和打造领先的沉浸式移动用户体验,尤其是基于VR的游戏体验方面打造新的用户体验,从而提升整合整个产业,Qualcomm也希望跟腾讯和别的相似企业进行更多合作。

  最后一点,Qualcomm于2016年1月17日跟贵州省政府一起成立了服务器芯片的合资公司,也就是贵州华芯通半导体技术有限公司,Qualcomm希望能从芯片和生态链的角度,为中国的服务器市场做出更多贡献。

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