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5G時代來臨!軍隊通訊可達到近乎無阻礙的標準

2016年11月17日, 在美國里諾召開的3GPP RAN187次會議5G短碼方案討論中, 歷經千辛萬苦, 中國華為公司的Polar Coad極化碼方案, 最終戰勝美國高通公司, 成為5G控制通道eMBB場景編碼最終方案, 拿下了5G時代的標準!

近年來, 5G及物聯網的推廣使用成為各國爭相討論的話題, 人工智慧、無人機、自動駕駛等新型科技如雨後春筍般興起。 然而, 這些只是5G技術引領未來科技的冰山一角。 究竟什麼是5G, 它的發展會為人類的生產生活帶來什麼改變, 在軍事領域又將發揮什麼作用?帶著這些疑問, 記者採訪了國家無線電監測中心副總工程師黃標,

請他為我們揭開5G的神秘面紗。

請看今天出版的《中國國防報》報導——

3月初, 在巴賽隆納召開的世界移動通信大會全球5G測試峰會上, 我國代表團表示, 中國已建成全球最大5G試驗網, 5G技術研發試驗第一階段測試已圓滿結束, 目前第二階段試驗已啟動, 目標是2020年實現商用5G——

5G時代:軍事智慧化將刷新戰場形態

■中國國防報記者 杜怡瓊 通訊員 李 熠

科技發展社會進步呼籲5G的到來

從1G到4G, 從最初的大哥大手機, 到如今的智慧手機、智慧型網路的普及發展, 經歷了將近30年的時間。 對於民眾來說, 4G網路就可以滿足觀看視頻、流覽新聞、查閱資料等需求。 但是, 諸如智慧城市、虛擬實境等熱門技術的發展對移動網路的傳輸速率、時延和連接數等提出了更高要求。

科技的發展、社會的進步呼籲5G的快速到來。 國家無線電監測中心副總工程師黃標向記者介紹:5G從字面意思來看, 是指第五代移動通信, 但廣義的5G是什麼, 目前全球業界尚未達成一致。 他認為:根據國際電信聯盟發佈的《5G願景白皮書》以及我國IMT-2020推進組發佈的《5G概念白皮書》, 5G可由“關鍵應用場景”來定義。

關鍵應用場景主要有3個:增強的移動寬頻, 海量的機器間通信以及超高可靠和超低時延通信。

海量的機器間通信主要面向以傳感和資料獲取為目標的應用場景, 具有小資料包、低功耗、海量連接等特點。 這類終端分佈範圍廣、數量眾多, 要求網路具備海量連接的支援能力。 它最顯著的作用是可以促進物聯網的提質增速,

人類與機器的交流能夠暢通無阻, 高速率和高頻寬可以把人類的語音指令轉化成行動。 在《我, 機器人》《人工智慧》等影片中, 人工智慧的優勢發揮得淋漓盡致, 機器人可以感知人的思維, 按照人的指令去執行任務, 人們的日常生活, 城市的安全發展全部被智慧化環繞。 在5G的支持下, 影片中的場景可能成為現實。

超高可靠和超低時延通信主要面向車聯網、工業控制等垂直行業的特殊應用需求。 這類應用對時延和可靠性具有極高的指標要求, 需要對巨大的資料擁有超高速處理能力。 例如自動駕駛汽車, 在5G的技術支援下, 汽車行走在道路上, 可自動探測到路途中的障礙物, 如果離前車太近, 它會自動改道或降低速度,

在遇到紅燈亮時, 它也能及時感知, 當即啟動刹車程式, 極大地增加了行車的安全性。

總的來說, 相比於歷代移動通信系統, 5G系統將是一個複合系統, 不僅包含傳統移動互聯的升級, 還將解決物聯網在多種場景下的應用需求, 讓物聯網達到觸手可及。

5G將成為連接整個智慧世界的紐帶

香港城市大學電子電器工程學專家教授薛泉, 把1G至5G的發展歷程作了一個形象的比喻, 他說:“1G是我們古時候的土路, 2G是柏油路, 3G是高速公路, 4G是加寬高速公路, 5G是集高速公路、高速鐵路、高速水運航線、高速空運航線等於一體的交通網。 ”它不再局限於資訊的傳送, 也不是從1G到4G的簡單延伸, 而是一種在技術和運用上革命性的變革。

國家無線電監測中心博士王坦對5G的發展也有自己的看法, 他認為:目前移動通信正處於4G向5G發展的階段, 5G不再局限於資訊的傳送, 而是成為連接整個智慧世界無處不在的紐帶。 根據全球移動通信系統協會的國際諮詢報告, 以下幾個行業或將從5G發展中率先受益。

教育行業:5G將顛覆傳統教育方式, 教科書時代接近黃昏, 數位化時代迎來朝陽。 智慧校園會逐步開展實施, 教師可以線上教學, 學生通過網路聽課、完成課堂作業、參與線上期末考核等都將成為現實。 各學校之間教學資源互相開放, 校外的人員可以驗證身份流覽各校圖書館、參與課堂教學互動, 人們可以隨時隨地學習, 不再拘泥于傳統教室。

科技行業:虛擬實境或增強現實會把你帶入一個可望而不可即的世界。 當體驗者戴上一個特殊的眼鏡或者頭盔時,會置身於5G系統營造的特定環境中,在這個環境裡,5G技術把數位信號轉換成人體能夠感知的三維視覺、立體聽覺。使用者利用顯示器,把真實世界與電腦圖形多重合成在一起,體驗者便可以看到想像中的世界環繞在周圍。軍事家、企業家、學生、教授等都可以使用這些系統瞭解有關特定事件的有關資訊,感受歷史的發展、變遷。你可以把自己設定為將軍,感受在烽火漫天的戰場與長矛大炮對抗廝殺的場景;也可以設定自己是民族英雄,體驗為了人民解放民族獨立而浴血奮戰的經歷。

醫療行業:利用5G高傳輸網路可實現網路診斷、遠端醫療會診。通過資料、文字、語音和圖像資料等的遠距離傳送,患者可在原地、原醫院接受遠地專家的會診並在其指導下進行治療和護理。遠端醫療可以使身處偏僻地區和缺乏優質醫療條件的患者獲得良好的診斷和治療,一定程度上緩解了大醫院因集中在大中城市,而使醫療資源分佈不均的現狀。

家居行業:智慧家庭在國外科幻電影場景中已經成為現實。回家之前空調已經打開,回家後熱水已經燒好,飯已自動煮好,每日需要流覽的新聞內容全部定時推送到你手機上,智慧家居系統還能隨時監控家庭內部細節情況,讀取家庭日常生活各項資料。智慧家庭就像一名隱形的私人管家,無時無刻不在照顧著你的生活起居。

5G可能改變未來戰場資訊指揮體系

美國辛辛那提大學研發的專用空戰人工智慧“阿爾法”使用三代機F-15,與一名飛行經驗達20多年的美國空軍上校使用四代機F-22展開模擬空戰,結果,專用空戰人工智慧電腦駕駛的F-15戰機,完美擊落了最新研發的F-22戰機,從而創造了三代機擊敗四代機的先例。

黃標認為,5G在軍事領域的運用,可以借鑒美國的構想:隨著軍事活動加速向智慧化領域延伸,指揮控制平臺、空中作戰平臺、精確制導彈藥等將由“精確化”向“智能化”轉變。2016年7月,美國在全球率先規劃了10.85GHz總量的頻率用於包括5G在內的無線寬頻應用。隨後,奧巴馬宣佈投資4億美元,由美國國家科學基金委員會負責實施“先進無線通訊研究計畫”。

與現有通信系統相比,5G在傳輸速率和穩定性方面有質的飛躍,可輕鬆滿足未來戰場通信任務需求。軍隊作戰利用增強現實技術,可實現對目標物進行方位的識別、遠端偵察和預警,及時快速更新情報,刷新單兵或基層指揮員作戰電腦上的戰場資訊,實現指揮網路化、及時化、一體化戰場控制。一旦5G通信系統全球部署,將具有與軍用通信系統相同甚至更強的服務能力。各類軍用移動終端除接入軍中戰術通信網路外,也可以直接利用5G通信網路,進行加密資料通信,為軍隊提供“廣覆蓋、高速率、強相容”的空地一體化備份通信能力,能極大提升戰場的資訊化保障能力。

此外,在對外作戰中,利用部署的5G通信系統,軍隊無需頻繁調動軍用通信衛星、預警機等資源,即可實現戰場資訊終端的互聯互通,通訊達到近乎無阻礙的標準,顯著降低軍事行動成本。

因此,美國希望通過主導5G系統標準化,促進地面移動通信系統與衛星通信系統的無縫融合,推動新一代空地一體化通信網路建設和軍民共用通信系統構建。這一系統的構建可能改變未來戰場資訊指揮體系。

相關連結

美國、日本、韓國5G發展現狀

從全球看,國際電信聯盟計畫於2020年在全球範圍推廣5G商用,但多個國家已提前展開5G網路的部署。

美國5G Americas主席介紹,該組織成員已經進行了很多測試工作,運營商AT&T已在2016年下半年進行測試。近期,手機晶片製造商高通表示,正在加快5G晶片的研發,目前高通已經完成了各類技術測試,預計到2018年將根據最終的5G國際標準,正式推出量產的5G手機晶片。

2016年5月31日,在北京召開的首屆全球5G大會,日本5GMF秘書長介紹,日本近期推出了《5GMF白皮書》,其目標之一是到2020年,在東京奧運會期間使用5G服務。目前日本運營商DoCoMo已經進行了一些網路試驗,在提出5G標準時,日本將具有一定的優勢。

韓國在5G發展上態度積極,韓國5G論壇執行委員會主席表示,韓國的5G商用進程將以服務2018年平昌冬奧會為關鍵時間節點,未來兩年5G論壇將著重研究第二階段的測試工作,同時包括VR、AR以及系統開發等方面的工作。

1G

1986年,第一套移動通訊系統在美國芝加哥誕生。中國在80年代初期移動通信產業還處於一片空白,直到1987年,在廣東第六屆全運會上蜂窩通信系統才正式啟動。當時的1G只能應用在一般語音傳輸上,且語音品質低、耗電量大、信號不穩定、涵蓋範圍也不夠全面。

2G

4G

2013年12月,工信部在其官網上宣佈向中國移動、中國電信、中國聯通頒發“4G”經營許可。4G是集3G與WLAN於一體並能夠傳輸高品質視頻圖像以及圖像傳輸品質與高清晰度電視不相上下的技術產品, 移動互聯網的網速達到了一個全新的高度。

5G

當體驗者戴上一個特殊的眼鏡或者頭盔時,會置身於5G系統營造的特定環境中,在這個環境裡,5G技術把數位信號轉換成人體能夠感知的三維視覺、立體聽覺。使用者利用顯示器,把真實世界與電腦圖形多重合成在一起,體驗者便可以看到想像中的世界環繞在周圍。軍事家、企業家、學生、教授等都可以使用這些系統瞭解有關特定事件的有關資訊,感受歷史的發展、變遷。你可以把自己設定為將軍,感受在烽火漫天的戰場與長矛大炮對抗廝殺的場景;也可以設定自己是民族英雄,體驗為了人民解放民族獨立而浴血奮戰的經歷。

醫療行業:利用5G高傳輸網路可實現網路診斷、遠端醫療會診。通過資料、文字、語音和圖像資料等的遠距離傳送,患者可在原地、原醫院接受遠地專家的會診並在其指導下進行治療和護理。遠端醫療可以使身處偏僻地區和缺乏優質醫療條件的患者獲得良好的診斷和治療,一定程度上緩解了大醫院因集中在大中城市,而使醫療資源分佈不均的現狀。

家居行業:智慧家庭在國外科幻電影場景中已經成為現實。回家之前空調已經打開,回家後熱水已經燒好,飯已自動煮好,每日需要流覽的新聞內容全部定時推送到你手機上,智慧家居系統還能隨時監控家庭內部細節情況,讀取家庭日常生活各項資料。智慧家庭就像一名隱形的私人管家,無時無刻不在照顧著你的生活起居。

5G可能改變未來戰場資訊指揮體系

美國辛辛那提大學研發的專用空戰人工智慧“阿爾法”使用三代機F-15,與一名飛行經驗達20多年的美國空軍上校使用四代機F-22展開模擬空戰,結果,專用空戰人工智慧電腦駕駛的F-15戰機,完美擊落了最新研發的F-22戰機,從而創造了三代機擊敗四代機的先例。

黃標認為,5G在軍事領域的運用,可以借鑒美國的構想:隨著軍事活動加速向智慧化領域延伸,指揮控制平臺、空中作戰平臺、精確制導彈藥等將由“精確化”向“智能化”轉變。2016年7月,美國在全球率先規劃了10.85GHz總量的頻率用於包括5G在內的無線寬頻應用。隨後,奧巴馬宣佈投資4億美元,由美國國家科學基金委員會負責實施“先進無線通訊研究計畫”。

與現有通信系統相比,5G在傳輸速率和穩定性方面有質的飛躍,可輕鬆滿足未來戰場通信任務需求。軍隊作戰利用增強現實技術,可實現對目標物進行方位的識別、遠端偵察和預警,及時快速更新情報,刷新單兵或基層指揮員作戰電腦上的戰場資訊,實現指揮網路化、及時化、一體化戰場控制。一旦5G通信系統全球部署,將具有與軍用通信系統相同甚至更強的服務能力。各類軍用移動終端除接入軍中戰術通信網路外,也可以直接利用5G通信網路,進行加密資料通信,為軍隊提供“廣覆蓋、高速率、強相容”的空地一體化備份通信能力,能極大提升戰場的資訊化保障能力。

此外,在對外作戰中,利用部署的5G通信系統,軍隊無需頻繁調動軍用通信衛星、預警機等資源,即可實現戰場資訊終端的互聯互通,通訊達到近乎無阻礙的標準,顯著降低軍事行動成本。

因此,美國希望通過主導5G系統標準化,促進地面移動通信系統與衛星通信系統的無縫融合,推動新一代空地一體化通信網路建設和軍民共用通信系統構建。這一系統的構建可能改變未來戰場資訊指揮體系。

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美國、日本、韓國5G發展現狀

從全球看,國際電信聯盟計畫於2020年在全球範圍推廣5G商用,但多個國家已提前展開5G網路的部署。

美國5G Americas主席介紹,該組織成員已經進行了很多測試工作,運營商AT&T已在2016年下半年進行測試。近期,手機晶片製造商高通表示,正在加快5G晶片的研發,目前高通已經完成了各類技術測試,預計到2018年將根據最終的5G國際標準,正式推出量產的5G手機晶片。

2016年5月31日,在北京召開的首屆全球5G大會,日本5GMF秘書長介紹,日本近期推出了《5GMF白皮書》,其目標之一是到2020年,在東京奧運會期間使用5G服務。目前日本運營商DoCoMo已經進行了一些網路試驗,在提出5G標準時,日本將具有一定的優勢。

韓國在5G發展上態度積極,韓國5G論壇執行委員會主席表示,韓國的5G商用進程將以服務2018年平昌冬奧會為關鍵時間節點,未來兩年5G論壇將著重研究第二階段的測試工作,同時包括VR、AR以及系統開發等方面的工作。

1G

1986年,第一套移動通訊系統在美國芝加哥誕生。中國在80年代初期移動通信產業還處於一片空白,直到1987年,在廣東第六屆全運會上蜂窩通信系統才正式啟動。當時的1G只能應用在一般語音傳輸上,且語音品質低、耗電量大、信號不穩定、涵蓋範圍也不夠全面。

2G

4G

2013年12月,工信部在其官網上宣佈向中國移動、中國電信、中國聯通頒發“4G”經營許可。4G是集3G與WLAN於一體並能夠傳輸高品質視頻圖像以及圖像傳輸品質與高清晰度電視不相上下的技術產品, 移動互聯網的網速達到了一個全新的高度。

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