5G是国家七项新基建之首,运营商建设不遗余力,现在已经有了150多万座5G基站。

 

老百姓也很看好5G前景,买了5G手机,付了5G资费,但却一直没有5G应用,除了网速快点,5G好像也没什么大用,这是一个普遍性的社会问题。

 

5G的基本能力大家都知道,超宽带、可靠低时延和万物互联。网络的速率、连接、质量都提升到崭新高度,可为什么就没有令人惊艳的新应用呢?问题究竟出在哪里呢?

 

科技企业一直在探索,现在问题找到了,那就是5G基础网络的配套建设有欠缺。

 

好比是修高速公路,地基和路面都做好了,但引路等配套设施还没完成,很多车辆干着急就是开不上去。

 

1、5G上传速度还是太低

 

5G推广之初,有一个经常被描绘的愿景,大型电视直播车将会被5G小背包所替代。

 

可现在已经有了5G基站,为什么这个愿景还没有实现呢?

 

从原理上讲,5G背包是可以替代大型电视直播车的,当年的演示宣传也是真的,但在推广应用时发现了问题。

 

由于5G基站的上传带宽资源有限,一个5G基站只能支持两三路的高清直播,而一台演唱会的高清直播就会有好几路,鸟巢会有几十路,5G基站的上传能力不够用。

 

有线电视直播车可以任意拉光纤和网线,想搞多少路都可以,而5G直播只能共享有限的基站上传资源,路数一多就支撑不住了。

 

通信界有一句老话“有线资源无限,无线资源有限”,这句话又一次被验证了。

 

于是,工程师想了个办法,把视频信号进行深度压缩,数据量大幅降低,这就可以支撑更多路5G直播了。

 

但是,深度压缩需要1~2秒的处理时间,这就造成了直播的延迟。邻居通过有线电视看足球赛,进球后都开始欢呼了,你通过5G直播才看到射门。

 

延时还会导致与外源视频的时间轴不同步,导播切换时就会对不上茬,所以编导都不喜欢采用5G直播视频。

 

换成浅压缩呢?浅压缩的时延很低,跟外源视频的时间轴是同步的,不仅方便导播切换,还支持后期做光影和渲染。但是,浅压缩后的数据量还是比较大,一个基站支撑不了几路直播。

 

您看到没有?5G基站的上传速率不足,这是5G小背包替代大型直播车的最大障碍。

 

2、不能实时宽带交互

 

我有一体化的VR头显设备,游戏画质很粗糙,毕竟头显的处理器能力很弱,这只是过渡产品。

 

想要实现真假莫辨的沉浸感,必须要依托云的强大计算能力。

 

可是,云的计算能力虽然足够,但将计算结果通过5G网络推送到VR设备,时延却比较高。

 

我向左一扭头,左侧场景应该立马呈现,如果有延迟,眼睛看到的场景跟大脑预期不同步,就会头晕了。

 

业界早就提出,解决VR时延问题,必须要利用边缘计算能力。边缘计算距离用户距离最近,所以时延很低。

 

可问题又来了,边缘计算的能力也有限,只能支撑两三个玩家,如果小区里有十多个玩家,那就撑不住了。

 

您看到没有?云计算能力强,能同时支撑很多用户,可时延太高。边缘计算时延很低,但计算能力不强,不能同时支撑很多用户。

 

现在用户很少,问题还不明显,将来应用一旦铺开,服务能力就会崩盘。这个问题很棘手,不能实时宽带交互是推广5G应用的绊脚石。

 

3、通信没有感知

 

飞机、轮船甚至是家用汽车,基本上所有交通工具,都需要感知位置、方向以及是否有障碍,从而确保飞行安全、驾驶安全。可能日常生活中,你都没有意识到“感知”能力的存在,但它却至关重要。

 

遗憾的是,目前的通信网络还不具备这个能力。如果用五官来类比,通信就相当于耳朵和嘴巴,其基本职能就是听和说,但不包括看,因为“看”属于感知,就不归通信管了。

 

如果融合了感知,让无线网络能感知外部移动物体的位置数据,就可以极大扩展5G的应用场景。为什么不这样做呢?是因此以前的技术能力不足。

 

只有通信没有感知,相当于闭着眼睛在听说,缺乏环境感知能力,也是影响5G应用创新的重要原因。

 

上述三个问题,是科技企业在推广5G应用时遇到的拦路虎,但都束手无策,因为这些都属于5G网络基础建设的问题,好比是房子的地基和承重墙有问题,再高明的装修师傅也没办法解决。

 

必须对5G网络的基础构架进行整改,这就是华为经过两年技术攻关,提出5.5G方案的原因所在。

 

在超宽带、低时延高可靠和万物互联和5G三大基础能力之上,华为根据5G业务的需求牵引,研发出了5G网络的三大新能力,上传超宽带、宽带实时交互、融合通信感知,并称之为5.5G方案。

 

1、上行超宽带

 

对5G频段进行了整合,形成2Gbps以上的上传速率,合并起来甚至可以达到3Gbps以上。

 

这是从未有过的极高上传速率,本来一个小区只能支持两三部高清直播视频的上传,现在就可以支撑十几部了。

 

而且还可以支撑高清视频的低延时浅压缩,方便与外源信号的导播切换和后期制作。

 

浅压缩是视频行业的重要诉求,他们需要最接近原始画质的高清数据,在这个基础上做渲染和特效的效果很好。如果是深压缩的,画质已经受损了,再处理一道的话,画面就很可能惨不忍睹。

 

用户就是上帝,视频行业就是网络行业的用户,上帝需要网络提供浅压缩,网络行业因为5G上传速率不够,就硬塞给人家深压缩数据,上帝当然不满意。

 

现在好了,5.5G方案支持浅压缩,还能保证足够的5G直播路数,5G小背包替代电视大型直播车,现在真的可以实现了。

 

2、宽带实时交互

 

VR场景可以分成两类,一类是静态背景,例如山川、河流、楼房、建筑,这类场景的特点是数据量很大,但相对稳定变换不快。

 

另一类是动态前景,例如奔跑战士和弹道轨迹,这类场景的特点是数据量小,但实时变化很快。

 

如果把场景进行分层处理,用核心网的强大计算能力处理大数据量的静态背景,可以把背景做的非常逼真漂亮。

 

延时高点没关系,毕竟用户盯着的是跑动的角色,而不是静态的窗户。你就想看窗户,那也没关系,窗户不会剧烈变化,你感受不到延时和头晕,只会感受到核心网强大计算后的精美。

 

用低时延的边缘计算处理跑动的角色,角色的实时变化快,但好在数据量不大,边缘计算的能力没问题。

 

头显的处理器性能最低,但时延也最低,是零时延。就让它处理数据量最小,但变化最剧烈的弹道轨迹。

 

核心网、边缘计算、设备本身,三者的计算能力和时延都各有特点,把场景拆分成三部分,让三种计算能力分工合作各司其事。

 

这个设想是不是非常的完美?的确非常的完美,即使外行也能听懂,并会击节赞叹。

 

但问题来了,影像数据是流动的,如何将静态背景和动态前景识别并分离出来?

 

华为做到了,5.5G方案能对数据流进行人工智能识别,按照数据的不同性质进行区别处理。

 

过去,网络和应用是分开的,网络就好比是管道,至于业务方用管道输送的是石油还是自来水,管道建设方是不管不问的。

 

5.5G方案把网络和应用融合了,在管道上装有传感器,检测到流过来是石油,就切换到油管,检测到流过来的是自来水,就切换到水管。油管和水管各司其职,结果是各得其所效率大增。

 

这就是术语所说的“端、管、云、应用四位一体协同”,就是华为5.5G的宽带实时交互。

 

3、融合感知通信

 

俄乌战事中无人机大放异彩,体积小、速度快、侦查能力强,即使肉眼发现了也无计可施,对守方非常不利。

 

现在国内军事基地、机场等敏感位置,时常会有“黑飞”无人机的出现,行动很突然,很快就消失,令安全部门很头痛。

 

为什么不侦察其无线电信号,并用电磁干扰枪把它打下来呢?

 

跟需要实时无线电遥控的航模不同,无人机具有自主飞行能力,“黑飞”时关闭无线电信道,既不向外辐射信号,也不接收外界信号,无线电侦察和干扰手段对其无效。

 

那该怎么办?魔高一尺,道高一丈,5.5方案的融合感知通信就能侦察到“黑飞”无人机。

 

其实也不神奇,就是在5G基站上面增加了雷达功能,专门发现低空低速小目标,现在的小型民用无人机做不到对雷达隐形,因此探测效果非常好,定位精度在10米之内,发现后立即提交安全部门。

 

安全部门可以放长线钓大鱼,观察跟踪“黑飞”航迹,等它落地抓捕操控人。

 

军用雷达当然也可以做这事,但军用雷达贵啊,这种5.5G的融合感知设备只适用于低空低速小目标,但它便宜啊,可以在敏感地域的5G基站上大量部署,不仅对“黑飞”无人机有奇效,对机场的鸟群也同样有效。

 

上行超宽带、宽带实时交互和融合感知通信,5.5G的三大核心技术,是对5G三大基础能力的补充,把原本三角形的能力范围,扩展成六边形,从而能支撑更多的5G新应用。

 

 

中国是世界上推广5G最积极的大国,华为的新技术研发早已进入了无人区。以前我们的科技产业是跟着西方国家走,现在论到我们在前面探路了,5.5G不仅是对国内5G基础网络面向应用的重要完善,也是对世界人民的贡献。

 

来源:新闻中心网