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2039年的《西部世界》离你很近,尽在5G R16、R17

2020年4月2日 07:50  CCTIME飞象网  作 者:魏德龄

飞象网讯(魏德龄/文)《西部世界》第三季无疑是最近美剧迷必追的剧,与前两季最大的不同是,新的一季在环境上更多的设定在园区之外,向人们展示了未来场景下的人类世界。戴上一副眼镜就能进入另一个虚拟世界,与伙伴聊天开会又真实的犹在眼前。生产方式的改变,让机器更好的成为了人们的伙伴。出门就能便捷搭载的无人车辆,车与车之间顺畅的在道路上行驶,自动载向目的地。

从目前剧集的设定年份可能在2039年-2058年之间,然而随着5G R16规范将在2020年6月完成,R17规范预订会在2021年12月完成。上述的情景正在技术的推动下加速到来,也许根本无须等到2039年,科幻剧中的大量场景就将成为人类生活中的常态。这里不妨先从R16、R17将为5G带来的新特性说起。

 

R16、R17为5G书写新篇章

5G网络的一大优势就在于具有灵活的时隙框架来进行扩展,用高通中国区研发负责人徐晧博士的话来形容,5G是一本预先留了一些空白页的书,这些空白页可根据系统的设置放在任何地方,未来可以随时在这些空白页写上需要的内容。

在2019年5G元年,处在R15版本阶段,该版本最重要的场景是eMBB(增强移动宽带网络),主要目标是能够实现用于智能手机的应用。即将在6月份冻结的R16版本,一方面将会继续演进eMBB,向手机以外的领域扩展,另一方面还将进一步完善URLLC(超可靠低时延通信),并将第一次引入5G车联网技术和NR-U(免许可频谱设计)技术。R16还将可初步实现在80%时间的室内3米、室外10米的定位。

预订在2021年12月完成的R17版本中,目前已知的新增扩展将会包括NR-Light,作为简易版的5G将支持可穿戴设备,以及其它众多小型化的物联网设备。此外R17还将可实现0.3米亚米级精度的定位要求。

有了R16、R17对于5G能力的扩展,也就让本文开篇所描述的科幻剧集中的场景有机会成为现实,下面就来逐一详解。

 

沟通:新的见面方式

眼镜显然已经成为了《西部世界》第三季中的重要道具,这一道具的显然与目前正在蓄势待发的XR设备十分相似,设备与普通眼镜相仿,但在戴上之后,就能呈现出虚拟的环境,并且还能在这一环境中与远在他处的对方进行会议。

有趣是,就在本周的高通在线上举行的“5G的未来”媒体分享会上,徐晧博士也展示了一个十分类似的XR用例场景,用户同样通过戴上一副轻薄的眼镜进行视频会议,视线中立刻能出现正在进行会议的人物形象,同时还能对正在讨论的事物进行3D模型的查看,并实时变换3D模型内的布置。

从技术原理上看,要想让XR眼镜能够变得更加轻薄,以至于与普通眼镜无异,那就需要减少眼镜端的处理需求,将大部分工作放在边缘云中进行,这样的分布式处理也就需要非常强的5G连接,保证在XR眼镜和边缘云之间有低时延、高容量高可靠的连接,这无疑就需要R16下的URLLC能力,同时还需要边缘云计算和分离式渲染。另外,呈现这样一个多人、大型3D模型的会议,对于网络速率的要求也毋庸置疑。如果是使用5G网络的话,在固定位置的情况下,可实现5G最高峰值速率的毫米波自然也是最佳选择。

XR眼镜与AR的结合,还让人与设备间的沟通更加直观。如上面的这位女士,未来网络优化工程师就可以直接使用XR眼镜面对AR出来的高质量3D天线模型进行调试,这将大大提升网络优化的效率。要知道,一些通信工程专业的女生在毕业后并没有选择通信行业,就在于考虑到可能会面临在各种环境下(例如爬铁塔)调试设备的困扰。该演示源自于高通面向R17启动的研究项目,研究5G面向云游戏、VR及AR的支持和优化,该测试网络支持创建无界AR原型系统,以提供更加沉浸式的用户体验。

 

生产:更智能的工厂

机器人无疑将会成为未来生产中的好伙伴,尽管应用于生产的完全自主的机器人落地还有些遥远,但灵活的、可辨识的机械臂已经离我们很近了。

这条由高通5G研发部门在圣迭戈展示的模拟生产线上,机械臂受惠于5G网络可以智能的对零件颜色进行分拣。而要想实现这一能力,就需要R16下的URLLC的支持,同时还需要TSN(时间敏感网络)。而若在4G网络的环境下,机械臂就会错过很多零件,来不及将零件进行区分。R17所带来的亚米级精准定位也让机械臂可以更精准的进行抓取。

若想让工厂中机械臂具备这样高效智慧的能力,也就需要工厂通过5G来构建企业专网。企业专网中边缘云还可以让工人来使用XR眼镜等头显设备来对设备进行处理,对机械臂进行更好的控制;还能让厂区中的自动引导运输车运转良好;利用R17所带来的NR-Light,还能构建海量的物联网,部署工业摄像头、高端物流跟踪设备;另外,企业专网也更加保证企业内部信息安全,让敏感数据存储于本地。

 

出行:井然有序的交通

出行一般会分为步行与行车,毕竟即便科技再发达,来到狭窄的街道、室内场所也需要通过“11路”来穿梭。《西部世界》第三季中那部能够根据所在位置来派发任务的手机显然采用了室内定位功能,因为无论使用者身在何处,都能准确感知位置信息。

恰恰从R16开始,手机通过5G网络将可获得全新的定位能力。相比以往2/3/4G时代基站定位利用三个站点获得的十分宽泛的范围,5G只需要将一个基站发射的信号传输给手机,手机马上将信号回传,从往返时间计算出基站到手机的距离,然后通过到达角和出发角定位,定位手机用户所处的位置。R16中精度可达80%的时间实现室内3米和室外10米,R17标准中更是满足0.3米以内精度要求。

无人驾驶且井然有序的交通也是经常出现的情景,出门踏入一辆无人驾驶的汽车,就能自动载你到目的地。若想实现井然有序的交通,就需要让汽车具备千里眼、顺风耳,5G C-V2X便可以让汽车具备这样的能力。C-V2X一直随着通信标准的发展进行演进,在R14、R15标准中已经能够支持基本的V2X功能,可实现车辆行驶和信号灯、人、自行车、其他机动车间的信息交换。

高通在今年还展示在R16中新增的基于距离群组和传感器共享的可靠多播通信。当一辆车将要通过十字路口的时候,可以与近距离范围内的其它车辆自动组成群组进行通信,能够很快地将不同车辆传感器感知到的信息进行分享。甚至一辆具备C-V2X功能的车辆还可以感知到附近不具备C-V2X功能的车辆的行驶速度,并且将这一信息分享给周围的C-V2X车辆,进行预警提示。

显然,5G C-V2X所带来的好处在于首先确保安全性,可实现车与车之间、车与道路之间、车与信号灯等之间时刻进行传感器数据的分享;其次,减少行车时间,5G将引入了协作式驾驶,不仅有AI支持的单车智能,还可以通过车联网以及车与车之间的协作式驾驶提高整体行驶效率;最后,5G还将加速网络效应,相比4G在网络容量和速率上都有巨大提升,让传感器共享及路侧基础设施部署在初期带来众多效益。

编 辑:值班记者
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