来源:新华日报更新人:孙威点击:3269更新时间:2016-12-28

2016-12-23 【新华日报】第14版

尤肖虎

     ■ 江苏省是我国制造业大省,向先进智能制造转型升级的需求十分迫切。信息通信技术,特别是移动互联网技术是智能制造必不可少的基础支撑。


 

    ■ 我省应积极探索基于5G信息网络及其新型物联网技术的全流程智能制造,开展跨学科协同研发,解决大规模生产制造与客户需求快速定制化之间的矛盾,突破相关关键技术。


 

    5G是面向2020年移动通信发展的新一代移动通信系统。目前,世界各国和地区就5G的发展愿景、应用需求、候选频段、关键技术指标及使能技术进行了广泛地研究和讨论,预计将于2020年完成5G标准化,并于其后逐步进入规模化商用。可以预见,5G移动通信技术将取得新的突破,其未来业务应用也将迈上新的台阶,从而更为深刻地改变人类社会的运行方式。江苏省是我国制造业大省,向先进智能制造转型升级的需求十分迫切。信息通信技术,特别是移动互联网技术是智能制造必不可少的基础支撑。汇聚省内及海内外优势资源,建成5G及新型物联网人才与技术高地,开展基于5G和新型物联网技术的先进智能制造业示范,对于我省未来新兴产业发展具有十分重要的战略意义。


 

    国际社会已广泛展开研发与应用。国际电信联盟(ITU)已于2015年6月完成了5G发展愿景及技术需求研究。国际上最有影响的标准化组织3GPP已于2016年3月启动了面向5G的标准化研究,预计2018年年底将提出初步的5G技术标准。其中,大规模天线阵列、密集网络、新型波形复用以及毫米波接入被列入未来5G无线网络的候选核心关键技术。另外一项富有潜在广泛应用前景的关键技术是网络虚拟化以及与之相关联的网络切片技术,其基本思想是将整个移动通信网络构建在云计算平台上,并通过计算资源的隔离、动态调配与迁移,实现网络资源的灵活调配,以适应未来5G极为丰富的应用场景。


 

    现实需求提供了广阔的应用空间。按照业界目前的共识,移动互联网和物联网是未来移动通信发展的两大主要驱动力。5G典型场景涉及未来人们居住、工作、休闲和交通等各种区域,特别是密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁等场景。这些场景具有超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性等特征,可能对5G能力形成挑战。在这些场景中,考虑增强现实、虚拟现实、超高清视频、云存储、车联网、智能家居、OTT(Over the top)消息等5G典型业务,并结合各场景未来可能的用户分布、各类业务占比及对速率、时延等性能要求,可以得到各应用场景下的5G性能指标,如用户体验速率、连接数密度、时延、流量密度、移动性和用户峰值速率等。


 

    以人为主体的通信需要提供更好的用户体验。面向2020年及未来,超高清、3D和浸入式视频的流行将会驱动数据速率大幅提升。增强现实、云桌面、在线游戏等业务,不仅对上下行数据传输速率提出挑战,同时也对时延提出了“无感知”的苛刻要求。未来大量的个人和办公数据将会存储在云端,海量实时的数据交互需要可媲美光纤的传输速率,并且会在热点区域对移动通信网络造成流量压力。社交网络等OTT业务将会成为未来主导应用之一,小数据包频发将造成信令资源的大量消耗。未来人们对各种应用场景下的通信体验要求越来越高,用户希望能在体育场、露天集会、演唱会等超密集场景,高铁、车载、地铁等高速移动环境下也能获得一致的业务体验。


 

    新型物联网产业迫切需要5G具备更强的灵活性和可扩展性。物联网业务类型非常丰富多样,业务特征也差异巨大。对于智能家居、智能电网、环境监测、智能农业和智能抄表等业务,需要网络支持海量设备连接和大量小数据包频发;视频监控和移动医疗等业务对传输速率提出了很高的要求;车联网和工业制造智能控制等业务则要求毫秒级的时延和接近100%的可靠性。另外,大量物联网设备会部署在山区、森林、水域等偏远地区以及室内角落、地下室、隧道等信号难以到达的区域,因此要求移动通信网络的覆盖能力进一步增强。为了渗透到更多的物联网业务中,5G应具备更强的灵活性和可扩展性,以适应海量的设备连接和多样化的用户需求。


 

    我省在5G研发方面一直走在全国前列。由东南大学移动通信国家重点实验室牵头,联合7所优势高校和4家优势企业参与的“2011无线通信技术协同创新中心”已于2014年正式启动运行。目前该中心已成为我国5G移动通信技术研发和人才平台的重要支撑平台,已初步建成了开放型的5G移动通信云试验平台,在5G移动通信云化体系基础技术方面取得了一系列突破性进展,并在智能电网、智慧医疗及军事物联网等方面进行了卓有成效的探索。


 

    尽管我省在5G及新型物联网应用方面起步较早,但在与省内产业对接方面尚存在明显不足。与处于领先地位的华为、中兴、大唐等企业相比,参与研发的本地企业普遍规模较小,在国内外5G发展进程中的影响力相对有限。需要在未来5G的发展中另辟蹊径,找出一条适合我省5G与新型物联网研发与产业化的新路子。具体建议如下:


 

    积极创建国家级大型实验室、科学中心及创新研究中心。提高创新能力,必须夯实自主创新的物质技术基础,加快建设以国家实验室为引领的创新基础平台。我省拥有移动通信国家重点实验室、毫米波国家重点实验室、未来网络创新研究中心、中科院南京无线通信研发中心等一批处于领先地位的大型国家级科研平台,应整合相关力量,围绕5G与新型物联网、未来网络等引领未来信息技术发展的重要方向,积极开展相关基础技术研发,形成特色鲜明的人才与技术高地。


 

    积极开展基于5G与新型物联网的先进智能制造研究开发。按照目前的发展趋势,未来先进智能制造业将构建在网络空间上,企业需要准确并迅速反映市场及客户需求,并基于大数据适时调整企业运作全流程。我省应积极探索基于5G信息网络及其新型物联网技术的全流程智能制造,开展跨学科协同研发,解决大规模生产制造与客户需求快速定制化之间的矛盾,突破相关关键技术。


 

    实施基于5G与新型物联网的先进智能制造试点工程。发挥我省5G与新型物联网技术研发以及先进制造协同优势,从典型的中等发达地市(如南通)入手,建立基于5G与新型物联网的先进智能制造试点基地,不断积累相关经验,逐步形成我省5G与新型物联网技术研发的特点,开拓我省先进智能制造的全新局面。


 

    探索5G与新型物联网研发成果在我省生根开花、推广应用的新机制。我省5G领域的研发活动大多与省外或国外大型企业进行合作,未能对江苏省信息产业发挥更为直接的带动作用。应以5G技术在各行各业的深度应用为契机,精心选择若干有带动作用的典型行业应用,促进5G及新型物联网技术的产业应用在我省形成规模效应。


 

    (作者为东南大学移动通信国家重点实验室主任、苏科创新战略研究院特约研究员)