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邬贺铨揭秘北京冬奥会上的5G

平昌冬奥会使用28GHz,单载波100MHz,8载波聚合(800MHz),可实现20Gbps带宽,这对于 VR/AR良好体验的实现非常有利。最后,目前的MIMO为4流的智能终端在100MHz带宽仅能提供2Gbps带宽,可否安排研制多流的头盔终端?
发布时间:2018-11-28 13:54        来源:通信产业网        作者:王欣

时至今日,奥运会不仅成为运动员比拼的赛场,也成为5G网络、5G应用的验金石。

2018平昌冬奥会上,同步直播、互动时间切片、360度VR直播、自动驾驶等一大波5G应用让人叹为观止,而日本也宣布在2020年东京奥运会上商用5G网络,布局5G应用。那么,中国作为2022年冬奥会的主办方,将如何利用5G技术为赛事带来更多精彩呢?

在11月27日召开的未来信息通信技术国际研讨会上,中国工程院院士邬贺铨表示,5G的用户体验速率比4G提升10倍、频谱效率提升3倍、连接密度提升10倍,能够应用于增强移动宽带、超可靠时延、广覆盖大连接场景,将为冬奥会带来很多有价值的5G应用,但同时如果与平昌冬奥会相比,2022年北京冬奥会仍然面临极大挑战。

5G带来速度与激情

邬贺铨指出,5G的高速率、低时延,能够支持8K视频超高清视频、VR/AR发展,助力用户身临其境感受赛事。同时,冬奥会是速度与激情的竞技场,诸如短道速滑、单板滑雪、高山滑雪、冰球等运动都是超高速运动,而5G网络与边缘计算结合,能够实时跟踪赛事状况。

实际上,4G时代,VR/AR很难发展起来,而5G将为VR/AR发展提供网络基础,助力其迅速发展。“为了解决VR/AR眩晕不适问题,需要提高刷新率和降低时延。一般情况,刷新率要提高到100Hz或以上,而VR需要保证所有捕捉动作到头显中动作小于20ms。”邬贺铨表示。

据悉,普通宽带上网,一般峰值在20M-30M就可以获得相当好的上网体验,对于高清视频、4K/8K视频,要获得良好的体验,就必须有持续的30M-100M带宽体验。而对于VR视频,要获得极佳使用体验,就需要超Gbit的入户带宽。

与此同时,边缘计算也将与5G技术融合,为5G观赛提供加速度。“为适应车联网、视频业务与VR/AR等对低时延要求,节约骨干带宽,需将存储和内容分发下唇道接入网,移动边缘计算实现基站与互联网业务深度融合。”邬贺铨表示。

在利用边缘计算之后,观众在用VR观看比赛时,摄像机采集的海量视频数据不用传送到核心网的云中心,而只需传送的靠近赛场的边缘计算节点,再传送到观众的头戴显示器上,传输的物理距离更近,保证了更加实时的观赛体验。同时,边缘节点还配置了缓存服务器,可支持观众随意回看精彩瞬间。

此外,云中心与边缘计算能够支撑北京冬奥会上,张家口赛区、延庆赛区与北京赛区三地比赛直播。正如韩国平昌冬奥会上,在核心网采用了用户面下沉和云化部署方式,在首尔部署了一个中心核心网节点,在平昌、江陵附近部署两个边缘节点,组成分布式架构,支持三地实时直播。

平昌冬奥会上的5G

此外,邬贺铨指出,平昌冬奥会上的5G,尽管应用上仅支持eMBB,且尚不符合3GPP标准,但其也创造了同步观看、互动时间切片、360度VR直播、自动驾驶等众多有价值的5G应用。

据悉,韩国平昌冬奥会上,采用28GHz频段组网,支持单载波100MHz,最多支持8个载波的载波聚合,峰值速率要求达20Gbps(带宽800MHz),时延小于1ms,波形OFDM,MIMO采用混合波束赋形。同时,其利用NSA非独立组网,核心网采用了用户面下沉和云化部署方式,接入网采用分离的RAN结构,接入网CU、BBU和RFU三级结构,采用虚拟化C-RAN技术,通过云化BBU池应对难以预知的海量数据流量。

平昌冬奥会上,KT为其提供5G应用服务,爱立信提供基站设备,思科提供数据设备,三星提供终端设备(主要是平板电脑),而高通和英特尔为其提供芯片方案。英特尔5G团队在平昌等10个不同地点部署了22个活跃的5G链路,超过3800TB的容量。

此外,平昌冬奥会上有诸多5G应用,诸如同步观看、互动时间切片、360度VR直播、自动驾驶等。

具体来说,同步观看,就是在运动器材、运动员身上安装传感器、高清摄像头和配置5G通信模块、将数据实时通过5G网络传送,观众可以通过手机或电视,以运动员的第一视角来观看赛事直播;互动时间切片,就是在赛场周围安装多达100个摄像头,获取不同角度的视频信息,用户在通过手机观看比赛时,不仅可以选择从不同的角度来观看比赛,还可以随意回看精彩瞬间;360度VR直播,在不同的赛场,赛场内不同的角度安装360度全景摄像机,再通过5G网络将高清视频信号实时传送到观众席的VR区域。观众可以沉浸式体验赛场每一个角落,还可以切换到运动员的休息室、等待区域;自动驾驶,在首尔市中心,通过5G和LTE-V2X网络驱动一辆12m长、2.5m宽、可载客45名的大巴,实现全自动驾驶,车速可达70km/h以上。

北京冬奥会挑战诸多

邬贺铨表示,在北京冬奥会上,也将利用5G低时延、高带宽、高可靠性、大连接性能,实现车联网、物联网、VR/AR等应用。

利用物联网设备,运动员、运动器械、裁判员、场馆上安装传感器、高速摄像头和配置5G通信模块,将数据实时通过5G网络传送,观众可以从诸多第一视角来观看赛事直播,全方位的感受赛事的情况。

而VR/AR方面,观众戴上VR/AR头盔,坐上模拟有舵雪橇就能像奥运选手一样虚拟赛道上尽情驰骋,享受模拟冰雪运动的乐趣。

此外,邬贺铨也指出,5G技术应用于北京冬奥会,将面临多方面的挑战。

首先,韩国平昌冬奥会尽管不是真5G,但其带宽与5G标准相比不差。平昌冬奥会使用28GHz,单载波100MHz,8载波聚合(800MHz),可实现20Gbps带宽,这对于 VR/AR良好体验的实现非常有利。

其次,我国5G商用会从Sub 6GHz 频段开始,目前电信和联通运营商在3.5GHz仅获得100MHz,中国移动在2.6GHz有望可获得100-150MHz,中国移动在4.9GHz还可以获得100MHz,靠载波聚合仅有200MHz带宽,峰值速率仅5Gbps,不及平昌冬奥会的速率。

再次,目前的研发计划,是否能保证2022年我国能提供6GHz以上的5G系统,仍然没有把握。

最后,目前的MIMO为4流的智能终端在100MHz带宽仅能提供2Gbps带宽,可否安排研制多流的头盔终端?我们没有足够频段,但是可以把多流充分使用,建议可以把带宽也提到800M。从中国目前研发情况来看,5G频谱集中在低频段6GHz以下,高频段研发还不充分。因此,如果要和平昌冬奥会比,建议通过向把频率做高、MIMO的流速做多等方向努力。

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