5G-A萬兆網(wǎng)速揭秘亞運“黑科技”

文/本刊記者 李俊霖 褚俊杰

可同時滿足8萬觀眾上網(wǎng)需求的亞運專網(wǎng)、助力亞運村物流車輛實時監(jiān)控調(diào)度的無源物聯(lián)、開啟亞運專線的無人駕駛巴士、協(xié)助外國選手無障礙交流的5G新通話技術(shù)、坐在家中即可真實感受賽場氛圍的裸眼3D視覺技術(shù)……這就是5G-A超大移動通信網(wǎng)絡(luò)帶給我們的高科技魅力。

9月23日，舉世矚目的第19屆亞運會即將在杭州拉開帷幕，中國移動率先使用5G-Advanced移動通信技術(shù)（又稱5G-A），并將該技術(shù)和算力云融合，實現(xiàn)人聯(lián)、物聯(lián)、車聯(lián)等產(chǎn)業(yè)升級，全面部署在本屆亞運會的智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能場館管理、裸眼3D、“5G+”自由視角等應(yīng)用上，這是5G-A技術(shù)首次面向?qū)嶋H用戶的應(yīng)用。讓我們一同探秘，細(xì)數(shù)本屆亞運會中蘊含5G-A高科技成果的應(yīng)用場景。

5G-A提速 萬兆網(wǎng)絡(luò)全覆蓋

自2019年我國開啟5G網(wǎng)絡(luò)商用至今，各行各業(yè)陸續(xù)通過“5G+”進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，讓萬物互聯(lián)從愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。本屆亞運會首次廣泛應(yīng)用5G-A技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)傳輸速率提升到新的高度。

此次亞運會在杭州奧體中心至亞運村路段專門開通了國內(nèi)首條5G-A萬兆網(wǎng)絡(luò)示范路線。運動員及觀眾在杭州奧體中心體育場“大蓮花”附近坐上網(wǎng)速體驗車，通過車載電視即可實時查看車輛位置和網(wǎng)絡(luò)速率，駕駛員只需按下網(wǎng)絡(luò)測速按鈕，網(wǎng)速即可達(dá)到10Gbps，比原有的5G速率提升了10倍，即使因路況網(wǎng)絡(luò)速率出現(xiàn)波動，也可穩(wěn)定在5Gbps以上。

根據(jù)上述5G-A網(wǎng)絡(luò)測速情況，中國移動通信研究院無線與終端技術(shù)研究所主任研究員李新針對5G-A的技術(shù)原理與特點，專門做了介紹：“5G-A又稱5.5G，是5G向6G演進(jìn)階段的技術(shù)。5G-A的誕生一方面是對5G原有技術(shù)不足進(jìn)行的完善和加強(qiáng)，另一方面則是對6G發(fā)展路徑的深入探索。5G-A技術(shù)主要包括中國移動提出的卓越網(wǎng)絡(luò)、智生智簡、低碳高效三大方向。在卓越網(wǎng)絡(luò)方面，5G-A圍繞空天地一體、通感一體、多媒體業(yè)務(wù)體驗提升等關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)演進(jìn)，為用戶構(gòu)筑一張無所不達(dá)、極致體驗的5G網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)可將時延降低至毫秒級，具有網(wǎng)絡(luò)可支持感知、高精定位等超越連接能力。在智生智簡方面，5G-A圍繞網(wǎng)絡(luò)自動駕駛、云網(wǎng)融合、算網(wǎng)一體、無源物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，加速推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能化、能力開放化，有效降低5G的建設(shè)成本和運營成本，為大眾提供更為便捷的5G服務(wù)。同時該技術(shù)還可支持低成本千億物聯(lián)，加速5G在各行各業(yè)的普及和滲透。在低碳高效方面，5G-A將圍繞綠色節(jié)能等關(guān)鍵技術(shù)，提升5G設(shè)備站點和網(wǎng)絡(luò)的能效，并通過5G賦能各行各業(yè)實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈低碳節(jié)能，助力國家‘雙碳’目標(biāo)的實現(xiàn)。”

據(jù)了解，5G-A對5G網(wǎng)絡(luò)能力的進(jìn)一步提升和增強(qiáng)，可全面助力千行百業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。目前有關(guān)單位已對5G-A超大上行、寬帶實時交互、通感一體、無源物聯(lián)四大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗證，為保障亞運會的成功舉辦，杭州還率先啟動了“雙萬兆之城”建設(shè)，加速5G-A新技術(shù)在人聯(lián)、物聯(lián)、車聯(lián)三大產(chǎn)業(yè)方面的升級。

5G-A助力 無源物聯(lián)更精準(zhǔn)

在亞運村充電站，駕駛員只需使用一個小小的無源物聯(lián)標(biāo)簽，充電站資產(chǎn)盤點系統(tǒng)便會自動對體驗車?yán)锏臒o源物聯(lián)標(biāo)簽進(jìn)行識別。據(jù)了解，這個小卡片在無電源連接的情況下，可以與室外200多米遠(yuǎn)的基站完成通信，覆蓋能力已大幅領(lǐng)先當(dāng)前的無線射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID），標(biāo)簽識別的準(zhǔn)確率可達(dá)99%。

“無源物聯(lián)技術(shù)是融合了極低功耗蜂窩通信、海量標(biāo)簽管理與追蹤、多功能傳感融合等技術(shù)，實現(xiàn)對標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識別、溫濕度傳感信息收集與位置追蹤。該標(biāo)簽具有成本低、即貼即用、無需電池的優(yōu)點，目前實測標(biāo)簽通信距離已突破230米。針對傳統(tǒng)RFID標(biāo)簽無法在廣域移動場景下定位的難題，中國移動研究院創(chuàng)新提出了跨站無源標(biāo)簽位置更新等方案，成功實現(xiàn)了快遞車與物資的廣域追蹤與定位。”李新介紹說，這是基于5G-A新近研發(fā)的無源物聯(lián)技術(shù)，適用于各類智能場館、物體、各類標(biāo)識的無源連接，同時支持遠(yuǎn)程跟蹤與定位、微型傳感類連接能力，在物流、工業(yè)制造、電力等行業(yè)擁有廣泛前景。

記者在采訪中了解到，無源物聯(lián)技術(shù)借助自身低成本、自供能、廣適用、綠色低碳等特點，在杭州亞運會期間，將應(yīng)用在許多場景：在電競項目競賽場館智能駕駛艙投入使用無源物聯(lián)技術(shù)，可實現(xiàn)對場館環(huán)境溫度和濕度的實時監(jiān)控；與相關(guān)物流企業(yè)達(dá)成合作，基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無源物聯(lián)標(biāo)簽、電子圍欄等技術(shù)，全面保障運動員、媒體和技術(shù)官員的行李及賽事等相關(guān)物料的安全轉(zhuǎn)運。同時，無源物聯(lián)技術(shù)還對物流快遞的車輛和倉儲進(jìn)行實時跟蹤，實現(xiàn)車輛、電動自行車等貴重資產(chǎn)的管理和防盜，大幅提高車輛運營效率和安全。

5G-A護(hù)航 自動駕駛更輕松

4G改變生活，5G改變社會，5G-A進(jìn)一步深化數(shù)智社會轉(zhuǎn)型，打開網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用新邊界，開辟產(chǎn)業(yè)發(fā)展新空間。

本次杭州亞運會借助5G-A技術(shù)專門修建了一條自動駕駛巴士公交示范環(huán)線，并已投入運行。環(huán)線全長10公里，設(shè)有多個站點。巴士以50公里的平均時速平穩(wěn)行駛在公路上，車內(nèi)設(shè)有監(jiān)控屏幕，可實時顯示行車路線，在遇到車輛并道及紅燈時，巴士會靈敏感知，并平穩(wěn)停車。

李新說：“未來車聯(lián)網(wǎng)將從單車智能，逐步走向車云協(xié)同和車路協(xié)同。借助5G-A通感一體技術(shù)，對車輛和行人的速度、位置、間距等進(jìn)行實時監(jiān)控，及時對自動駕駛車輛的周邊環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)感知，對單車搭載的雷達(dá)實現(xiàn)更好的互補(bǔ)，進(jìn)一步擴(kuò)大道路感知范圍，實現(xiàn)道路實時動態(tài)感知，進(jìn)一步保障盲區(qū)預(yù)警、道路避障等，讓駕駛更安全、交通更智能，實現(xiàn)高可靠的智慧交通。同時，通感一體通過復(fù)用5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)一網(wǎng)多能，大大降低智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本，加速智慧交通技術(shù)設(shè)施升級。針對感知信號資源開銷大、感知時延等問題，本屆亞運會還將首次使用新型感知信號幀結(jié)構(gòu)、本地化架構(gòu)等方案，使感知信號資源節(jié)省40%，實時性提高30%～55%，為車輛感知的實現(xiàn)奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。”

2023年，中華人民共和國交通運輸部、國家鐵路局等單位聯(lián)合印發(fā)《加快建設(shè)交通強(qiáng)國五年行動計劃（2023—2027年）》，明確了未來五年加快建設(shè)交通強(qiáng)國的思路目標(biāo)和行動任務(wù)。在此背景下，本屆亞運會進(jìn)一步探索基于5G-A通感一體和感知邊緣技術(shù)等，以此加速智慧車聯(lián)等技術(shù)應(yīng)用規(guī)模的推廣。據(jù)了解，本屆亞運會推出的自動駕駛智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)與5G-A技術(shù)是互補(bǔ)關(guān)系。該技術(shù)主要涉及物體感知、車載控制、路線規(guī)劃等幾個層面，包括傳感器、處理器和云計算等內(nèi)容。自動駕駛智能網(wǎng)聯(lián)汽車借助5G-A傳輸速率快、延遲低、帶寬大等特點，可以使云計算等技術(shù)真正快速運轉(zhuǎn)起來，進(jìn)而全面實現(xiàn)自動駕駛技術(shù)的落地應(yīng)用。

5G-A支持 裸眼3D更逼真

智能，是杭州亞運會的辦賽理念之一，除萬兆網(wǎng)速、無源物聯(lián)、自動駕駛外，裸眼3D技術(shù)更是其中一大亮點。

借助5G-A技術(shù)，使用3D裸眼沉浸式體驗，觀眾即可觀看立體如真的亞運賽事轉(zhuǎn)播。觀看足球賽時，足球運動員仿佛從屏幕前跑出來；欣賞跳水比賽時，運動員入水的瞬間，水花如同溢在眼前。不用戴任何眼鏡，屏幕里的畫面都會浮現(xiàn)在眼前。這種新奇的視覺效果就是裸眼3D的沉浸式體驗，是本屆亞運會帶給觀眾的全新視覺享受，通過全息投影的場館大屏幕、平板電腦等都可以享受到裸眼3D的觀賽效果。

影像更立體，沒有暈眩感，效果拉滿，這是觀眾在體驗裸眼3D后最直觀的感受。裸眼3D可以給觀眾帶來極具沉浸感及藝術(shù)創(chuàng)意的視覺盛宴。作為一種新型3D的沉浸式體驗，裸眼3D的基本工作原理是通過電子光柵等光學(xué)技術(shù)將屏幕圖像分離成不同角度，再利用雙眼視覺差實現(xiàn)立體觀看效果。該技術(shù)誕生之初，受技術(shù)水平限制，存在3D內(nèi)容少、3D觀看體驗差、影響2D體驗等問題。如今，隨著光學(xué)顯示、屏幕、動態(tài)眼球跟蹤、AI等技術(shù)的不斷發(fā)展和突破，以及端到端產(chǎn)業(yè)逐步走向成熟，3D視覺體驗感得到大幅提升。

要實現(xiàn)基于裸眼3D的沉浸式體驗，超帶寬、低時延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，其需要更大的傳輸帶寬來實時傳送多視點三維數(shù)據(jù)流，也需要更低時延、更高可靠性的網(wǎng)絡(luò)來實時響應(yīng)每一個眼神。本屆亞運會的裸眼3D率先使用幀特征識別、多流協(xié)同傳輸、幀邊界切換等方案，解決面向裸眼3D等沉浸式業(yè)務(wù)的帶寬及時延保障問題，為裸眼3D沉浸式體驗的實現(xiàn)，提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持和保障。

如今，亞運會即將開幕，期待借助5G-A“黑科技”助力本屆亞運盛會取得圓滿成功！