《科技创新与品牌》杂志社封面报道

5G-A万兆网速 揭秘亚运“黑科技”

可同时满足8万观众上网需求的亚运专网、助力亚运村物流车辆实时监控调度的无源物联、开启亚运专线的无人驾驶巴士、协助外国选手无障碍交流的5G新通话技术、坐在家中即可真实感受赛场氛围的裸眼3D视觉技术……这就是5G-A超大移动通信网络带给我们的高科技魅力。

9月23日,举世瞩目的第19届亚运会即将在杭州拉开帷幕,中国移动率先使用5G-Advanced移动通信技术(又称5G-A),并将该技术和算力云融合,实现人联、物联、车联等产业升级,全面部署在本届亚运会的智能网联汽车、智能场馆管理、裸眼3D、“5G+”自由视角等应用上,这是5G-A技术首次面向实际用户的应用。让我们一同探秘,细数本届亚运会中蕴含5G-A高科技成果的应用场景。


屏幕截图 2024-03-14 112746.png

裸眼3D吉祥物


5G-A提速 万兆网络全覆盖


自2019年我国开启5G网络商用至今,各行各业陆续通过“5G+”进行数字化转型升级,让万物互联从愿景变为现实。本届亚运会首次广泛应用5G-A技术,将网络传输速率提升到新的高度。

此次亚运会在杭州奥体中心至亚运村路段专门开通了国内首条5G-A万兆网络示范路线。运动员及观众在杭州奥体中心体育场“大莲花”附近坐上网速体验车,通过车载电视即可实时查看车辆位置和网络速率,驾驶员只需按下网络测速按钮,网速即可达到10Gbps,比原有的5G速率提升了10倍,即使因路况网络速率出现波动,也可稳定在5Gbps以上。

根据上述5G-A网络测速情况,中国移动通信研究院无线与终端技术研究所主任研究员李新针对5G-A的技术原理与特点,专门做了介绍:“5G-A又称5.5G,是5G向6G演进阶段的技术。5G-A的诞生一方面是对5G原有技术不足进行的完善和加强,另一方面则是对6G发展路径的深入探索。5G-A技术主要包括中国移动提出的卓越网络、智生智简、低碳高效三大方向。在卓越网络方面,5G-A围绕空天地一体、通感一体、多媒体业务体验提升等关键技术持续演进,为用户构筑一张无所不达、极致体验的5G网络。该技术可将时延降低至毫秒级,具有网络可支持感知、高精定位等超越连接能力。在智生智简方面,5G-A围绕网络自动驾驶、云网融合、算网一体、无源物联网等关键技术,加速推进网络实现智能化、能力开放化,有效降低5G的建设成本和运营成本,为大众提供更为便捷的5G服务。同时该技术还可支持低成本千亿物联,加速5G在各行各业的普及和渗透。在低碳高效方面,5G-A将围绕绿色节能等关键技术,提升5G设备站点和网络的能效,并通过5G赋能各行各业实现全产业链低碳节能,助力国家‘双碳’目标的实现。”

据了解,5G-A对5G网络能力的进一步提升和增强,可全面助力千行百业的数智化转型。目前有关单位已对5G-A超大上行、宽带实时交互、通感一体、无源物联四大关键技术进行验证,为保障亚运会的成功举办,杭州还率先启动了“双万兆之城”建设,加速5G-A新技术在人联、物联、车联三大产业方面的升级。

5G-A助力 无源物联更精准


在亚运村充电站,驾驶员只需使用一个小小的无源物联标签,充电站资产盘点系统便会自动对体验车里的无源物联标签进行识别。据了解,这个小卡片在无电源连接的情况下,可以与室外200多米远的基站完成通信,覆盖能力已大幅领先当前的无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),标签识别的准确率可达99%。

“无源物联技术是融合了极低功耗蜂窝通信、海量标签管理与追踪、多功能传感融合等技术,实现对标签的远距离识别、温湿度传感信息收集与位置追踪。该标签具有成本低、即贴即用、无需电池的优点,目前实测标签通信距离已突破230米。针对传统RFID标签无法在广域移动场景下定位的难题,中国移动研究院创新提出了跨站无源标签位置更新等方案,成功实现了快递车与物资的广域追踪与定位。”李新介绍说,这是基于5G-A新近研发的无源物联技术,适用于各类智能场馆、物体、各类标识的无源连接,同时支持远程跟踪与定位、微型传感类连接能力,在物流、工业制造、电力等行业拥有广泛前景。

记者在采访中了解到,无源物联技术借助自身低成本、自供能、广适用、绿色低碳等特点,在杭州亚运会期间,将应用在许多场景:在电竞项目竞赛场馆智能驾驶舱投入使用无源物联技术,可实现对场馆环境温度和湿度的实时监控;与相关物流企业达成合作,基于蜂窝网络和无源物联标签、电子围栏等技术,全面保障运动员、媒体和技术官员的行李及赛事等相关物料的安全转运。同时,无源物联技术还对物流快递的车辆和仓储进行实时跟踪,实现车辆、电动自行车等贵重资产的管理和防盗,大幅提高车辆运营效率和安全。


5G-A护航 自动驾驶更轻松

屏幕截图 2024-03-14 113052.png

4G改变生活,5G改变社会,5G-A进一步深化数智社会转型,打开网络应用新边界,开辟产业发展新空间。

本次杭州亚运会借助5G-A技术专门修建了一条自动驾驶巴士公交示范环线,并已投入运行。环线全长10公里,设有多个站点。巴士以50公里的平均时速平稳行驶在公路上,车内设有监控屏幕,可实时显示行车路线,在遇到车辆并道及红灯时,巴士会灵敏感知,并平稳停车。

李新说:“未来车联网将从单车智能,逐步走向车云协同和车路协同。借助5G-A通感一体技术,对车辆和行人的速度、位置、间距等进行实时监控,及时对自动驾驶车辆的周边环境进行精准感知,对单车搭载的雷达实现更好的互补,进一步扩大道路感知范围,实现道路实时动态感知,进一步保障盲区预警、道路避障等,让驾驶更安全、交通更智能,实现高可靠的智慧交通。同时,通感一体通过复用5G网络基础设施实现一网多能,大大降低智慧交通基础设施的建设成本,加速智慧交通技术设施升级。针对感知信号资源开销大、感知时延等问题,本届亚运会还将首次使用新型感知信号帧结构、本地化架构等方案,使感知信号资源节省40%,实时性提高30%~55%,为车辆感知的实现奠定坚实的技术基础。”

2023年,中华人民共和国交通运输部、国家铁路局等单位联合印发《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》,明确了未来五年加快建设交通强国的思路目标和行动任务。在此背景下,本届亚运会进一步探索基于5G-A通感一体和感知边缘技术等,以此加速智慧车联等技术应用规模的推广。据了解,本届亚运会推出的自动驾驶智能网联汽车技术与5G-A技术是互补关系。该技术主要涉及物体感知、车载控制、路线规划等几个层面,包括传感器、处理器和云计算等内容。自动驾驶智能网联汽车借助5G-A传输速率快、延迟低、带宽大等特点,可以使云计算等技术真正快速运转起来,进而全面实现自动驾驶技术的落地应用。


5G-A支持 裸眼3D更逼真


智能,是杭州亚运会的办赛理念之一,除万兆网速、无源物联、自动驾驶外,裸眼3D技术更是其中一大亮点。

借助5G-A技术,使用3D裸眼沉浸式体验,观众即可观看立体如真的亚运赛事转播。观看足球赛时,足球运动员仿佛从屏幕前跑出来;欣赏跳水比赛时,运动员入水的瞬间,水花如同溢在眼前。不用戴任何眼镜,屏幕里的画面都会浮现在眼前。这种新奇的视觉效果就是裸眼3D的沉浸式体验,是本届亚运会带给观众的全新视觉享受,通过全息投影的场馆大屏幕、平板电脑等都可以享受到裸眼3D的观赛效果。

影像更立体,没有晕眩感,效果拉满,这是观众在体验裸眼3D后最直观的感受。裸眼3D可以给观众带来极具沉浸感及艺术创意的视觉盛宴。作为一种新型3D的沉浸式体验,裸眼3D的基本工作原理是通过电子光栅等光学技术将屏幕图像分离成不同角度,再利用双眼视觉差实现立体观看效果。该技术诞生之初,受技术水平限制,存在3D内容少、3D观看体验差、影响2D体验等问题。如今,随着光学显示、屏幕、动态眼球跟踪、AI等技术的不断发展和突破,以及端到端产业逐步走向成熟,3D视觉体验感得到大幅提升。

要实现基于裸眼3D的沉浸式体验,超带宽、低时延、高可靠的网络是基础,其需要更大的传输带宽来实时传送多视点三维数据流,也需要更低时延、更高可靠性的网络来实时响应每一个眼神。本届亚运会的裸眼3D率先使用帧特征识别、多流协同传输、帧边界切换等方案,解决面向裸眼3D等沉浸式业务的带宽及时延保障问题,为裸眼3D沉浸式体验的实现,提供强大的网络支持和保障。

如今,亚运会即将开幕,期待借助5G-A“黑科技”助力本届亚运盛会取得圆满成功!