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英特尔如何布局5G,你想知道的全在这里

中国经济新闻网 2017-05-16 13:57:06

英特尔如何布局5G,你想知道的全在这里

  英特尔把5G纳入战略布局,这已经不是什么新闻了。但是在大众视野中,5G仍然是一个非常模糊的概念。此前,英特尔在移动市场中也并没有多大的声量。然而这不意味着在5G这条赛道上,英特尔没有发言权。相反,英特尔还是一位重要的“缔造者”。

  2017年5月10日,英特尔开办了一场以5G为讨论内容而开办的圆桌论坛。基本上涵盖了现阶段英特尔对5G的布局,也有大量基于现状对未来的思考。不过再开始讲5G和英特尔之前,我需要先科普一下5G和4G的区别。

  5G为什么不是4G+1G?
   

  英特尔这次圆桌讨论的一大核心元素就是5G≠4G+1G,原因不只是在于技术,而是在于终端、设备。英特尔提出来一个新颖的概念,他们认为5G不光是空中接口的问题,而是从终端到网络到云。5G到来的那天,全球70亿左右的人口将对应500亿左右的联网设备,由此可知,下一代网的研发重心就是从以人为本的网在向以物为本的网转变的过程。

  500亿个互联的物和设备一个突出的特点就是会带来海量的数据,无人驾驶汽车每一秒大约会产生1GB的数据量;智慧医院每天也会产生海量的数据;互联工厂会产生更多的数据。英特尔在过去3、40年里,一直在支持全球物联网的应用,并且已经完成了从IT公司到OT的公司的转型。

  但是在继续前进的过程中英特尔发现,要想实现更高的物联网追求就需要新的无线功能和网络功能,以实现规模和产业的覆盖。英特尔现在基本的产业都是以垂直行业为主,下一代为了达到全球性的爆炸式的增长,以及对更多产业的覆盖,需要新一代空中接口和新一代网络功能。

  4G和3G之间的区别,影响的是智能手机的使用体验。但是5G的客户并非只有手机,其他垂直行业都需要在这水平线上生根发芽。所以英特尔认为,他们不能只从手机市场去学习通讯技术,而是要从更广泛的物联网市场去学习,去出发。
   

  在5G这条赛道上,谁跑的快,还真不一定。这也就是为什么英特尔敢于和思科、三星、高通等企业去飙车。外界盛传英特尔在5G方面落后于5G七大家的六大家,这是因为评判标准在智能手机上,若要从数据、设备联网出发,英特尔本身的实力并不落后于,甚至排在七大家的前几名。

  三个阶段

  英特尔中国物联网事业部CTO张宇博士曾提出这样三个观点:物联网发展分为连接、智能和自主,共三个步骤。用简单的话来理解就是

  连接:设备实现远程遥控。

  智能:设备功能增强。

  自主:设备可以自行判断使用者需求。

  在这三步的演化之中,设备对计算的要求、对运算的要求是在不断的、逐渐的升级,这就牵扯到下一步的通信和计算的融合,以及人工智能。若以此发展,未来几年内,软件、硬件复杂度至少是当前的20倍。

  5G行业从一个在空中接口上的升级,变成了更多的是新一代网络和终端的开发过程,这个过程是通信同运算之间的一个结合。而这,便是英特尔入局的原因。

  5G是运算和通信融合的过程,6G则会是两者共同一起设计,到7G、8G,这个过程会进一步深化,会对整个生活,对全球信息化的水平,包括工业产业、人民生活、医疗、交通、污染控制,等等,达到下一个完全全新的水平。

  英特尔目前的发展方向是大规模增加峰值速率,并同时大规模减低延时。因此,英特尔需要更先进的信号处理技术,同时还要解决高频的使用问题,因为尤其大量地引入物联网、把物到网上之后,大量物联网的设备是需要比较广域的覆盖以及比较深厚的穿透力,而这些往往是在低频上比较容易实现。

  当我们到大量物联网实施的时候,人和设备之间对频谱的竞争变得更加强烈,这时候就需要把大量人的通信从低频向高频移。

  英特尔院士、英特尔通信与设备事业部无线标准首席技术专家吴耕提过这样两个问题,

  怎么样能够战略性地使用频谱资源?怎么样能够使用现在没有在民用上大量使用的高频的毫米波的资源?

  那么,现在英特尔所做的,就是寻找这两个问题的答案,也就意味着英特尔需要更先进的元器件。

  要做5G,先统一频段

  正如我在上文所述,5G需要是三种事物的融合:通信+数据+产业。由此可知,5G的推行是要多方面合作的。目前5G的标准化组织有两个:国际电信联盟(ITU)和3GPP。

  ITU:ITU所做的事情并不是研究,而是一种评估。各家把自己的5G解决方案递交给ITU,由ITU来评估,谁的解决方案更适合5G的发展。

  3GPP:他们就是根据ITU提出的5G标准需求去做研发。

  ITU会在2017年下半年就要启动关于5G标准的评估工作,也就是说各方都可以提交5G标准的提案,他们会经过一系列的评估讨论,最终在2020年确定,它的时间比较长。

  大家的关注点更多是在于3GPP。针对5G 的部分场景,3GPP会组织各大通信巨头讨论具体技术细节,2017年年中会完成5G的第一版标准。到2019年下半年会完成5G的第二版标准,这一版包含5G全部场景的需求。未来也会以此为基础形成ITU的5G标准。

  无论是国内国外,主流企业都有一个共同的心声,希望5G能有一个全球统一的标准。而不像是4G时代,又是FDD-LTE,又是TD-LTE。工信部IMT-2020推进组的专家,罗振东对此表示

  针对这个目标,我们国内的,无论是政府还是我们IMT-2020 5G推进组,对5G的工作非常开放。我们非常积极地合作,包括国外很多企业都参与到我们5G的研发活动,英特尔也是实际参与了我们国内的一些5G的技术试验,也参与申报了很多国家项目。

  英特尔所做的,正是提供一种让中国和国际接轨的合作大环境。我国也的确是需要这么一个共识,在这基础之上,再各方通过我国的技术创新,把新技术放到5G标准里面。

  另外一点,英特尔还提供了一个国际化的频谱分配。对于第五代空中接口的设计,绝大多数人首先想到的是速度,峰值速率、低延时,实际上很多人没有充分关注到它最显著的一个特点,它是前项兼容的,是整个新一代的空中接口。

  我国的网络已经做到了能够切片化,而英特尔的5G NR空口实际上是一个可切片的空中接口,且前项兼容的。对于我国的网络技术开发具有延续性,会在今后的十年甚至二十年,是作为新的产业的爆炸性的出发点。

  但是中国有句古话“家家都有一本难念的经”,由于不同国家,不同行业的频段的分配,比如卫星、军事,都有自己发展的诉求,所以在各个国家频段的划分是有差异的。美国5G发展的重点是28G毫米波的频段,而中国目前的考虑则是3.4-3.6,3.3-3.4,或者4.4-4.5等等频率。

  如果从物联网的角度出发,其实低频段好一些。因为物联网产业的覆盖要求是非常高的,只有越低的频段能够越好地满足物联网应用的需求。

  中国移动研究院无线与终瑞所总工刘光毅认为,移动设备的通信需要连续的带宽,所以应该最先做技术的部署,比如3.5,3.4-3.6。这种技术部署的目的是为了能在将来实现移动网络的百兆带宽。

  以毫米波的频段为例,运营商可以提供几百兆甚至上G的频谱,同时还能在一些热点和室内提供非常高的接入速率。罗振东补充到

  这方面来讲,我们将来不论是哪个运营商,未来的发展都会采用高、中、低频段搭配的部署方式,只是说大家时间上有前有后,或者频谱的时间点会有一些差异。但是最终的状态都应该是这样的状态,通过不同的频段满足不同的部署场景的需求。

  频谱是无线通信的基础资源,就像房地产中的地皮资源。现在从2G到4G,几十个频道都集中在一个手机里面,手机里面大部分物理空间都被这些东西占了(天线、射频,拆开你的手机就知道了)。5G如果不能形成一个统一频段,未来在一个手机平台里面既要支持4G,还要支持5G,到各国还要不断切换,这是非常大的工程。即便英特尔能制作出更高水平的芯片,也未必能够完全很完美地解决这些问题。

  所以,统一的频率不仅对通信企业、芯片企业有非常大的研发成本的降低,对普通老百姓使用手机、购买手机,包括出国旅行的时候,这都是极大的方便。这是一个多赢的过程。统一频段,其实在ITU 2015年召开无线电频谱分配的大会,当时在ITU下不是很成功,产业界一直在努力想达到那个目标。

  在全世界最早宣布3.4-3.6的时候中国很早就推进了5G低频段部分统一的频率。后续关于高频段这块,美国政府,包括欧盟都有一些规划。现在大概的频率范围也在收敛,大概在20几个G到40G之间,可能会形成若干的统一频段。

  虽然欧洲、美国、中国等通信大国的官方协调不是很成功,但是从产业界来看,反而比4G、比3G要好。

  全球统一标准的好处在于降低造价和提高性能,对于整个产业发展都是有非常良好的推动。这也就解释了为什么工信部需要英特尔提供的国际化标准。或者说,以英特尔的体量和地位来看,他们能为我国电信相关部门提供一种“发言权”,促进全球统一标准的进程。

  下一步是?
   

  吴耕认为,5G发展的下一步是更高的运算需求。其实原因很简单,5G的峰值速率要到20G,计算效率如果不提高的话,手机基本上就变成火炉了。已有的技术是基本上没法满足5G了,所以目光应该放在创新的技术上。

  罗振东说到,

  一方面是传统的无线技术,比如很大量的天线,不光是基站天线,基站天线大家可能不了解,只有四根、八根,未来可能到数百根,这些东西运营商里都有了。在手机端来讲可能也会采用比现在多很多的设计。另外,更灵活的系统的设计,因为5G的应用场景非常多,除了连上人、连上物,不同的场景需求是不一样的,我们需要一个灵活的设计。

  另一方面是核心驱动的技术,除了刚才提到的在网络方面,像切片技术、SDN、网络功能虚拟化等等,要应用到5G里面,在无线这边,之前媒体也炒了挺多,有一些编码技术、支持多用户的技术可能都会用到5G里面来。还想强调更重要的,这么多技术、这么多场景,业界都有一个共同的想法,我们需要有一个统一的框架容纳这些不同的技术、不同的场景,我们在统一的框架下稍微做一些修改,也就是刚才说的切片,来灵活支持不同的场景,实现一个总体成本更低的复杂性的网络,虽然很复杂,但是成本却能控制得非常好。这样才能真正对未来的5G用户或者行业用户提供一个低成本、高性能的业务体验。

  5G是从终端到基站再到传输网、核心网的端到端系统。如果从终端角度出发,5G的下一步还需要“杀手级应用”。有可能是VR,也有可能是自动驾驶。因为这两种事物都需要低延迟和高计算量。

  以无人驾驶为例,现在无人驾驶一般是感知、决策和控制,现在的感知手段包括雷达、激光雷达,其它视觉也好,受到天气或者其他因素,包括非视距的因素约束比较多,这种感知算是一种被动的感知,本质上都是一种视觉的感知,包括雷达、激光雷达也都是通过回波判断物体位置。车和车之间没法交互,是哑的阶段。

  以后5G的阶段是为了增加相互交互的手段包括车和车之间可以相互共享不仅是位置,甚至是车的一些状态,尤其是在一些比较重要的场景,包括逆向超车的场景、车队协同的场景。而且在其它的场景,在车辆完全自动驾驶之后,车这个空间就成为了一个娱乐空间或者移动办公的空间,对通信的高速率要求也是比较高的,甚至在未来自动驾驶的场景,包括3D地图的实时下载,目前看来也只有5G才能够满足。

  早些时间,英特尔已经把无人驾驶部门从物联网事业部分离出来。一是看准汽车产业重投资,盈利模式较其他物联网产业差距太大;二是汽车本身是传统工业的代表,融合了大量的产业链,管理本身需要投入大量精力。

  因此,英特尔所有更愿意从垂直领域出发去布局5G。他们的思路是“因为我的业务能用到5G,所以我要搞5G”,应用性非常强。

来源:虎嗅网 编辑:蒋帅      
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