《電子技術(shù)應(yīng)用》
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北京新一代移動通信前沿技術(shù)與標(biāo)準研發(fā)獲突破

2016-07-21

  近日,,北京市政府新聞辦公室和北京市科委聯(lián)合舉辦《北京技術(shù)創(chuàng)新行動計劃(2014-2017年)》之新一代移動通信技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項系列成果發(fā)布會,。

  北京市科委作為專項的牽頭組織單位,會同市經(jīng)濟信息化委和市質(zhì)監(jiān)局等部門積極貫徹落實全國科技創(chuàng)新大會精神,,圍繞首都城市戰(zhàn)略定位,、全國科技創(chuàng)新中心建設(shè)和京津冀協(xié)同發(fā)展,,按照市委常委會有關(guān)部署,加強推動專項實施,,形成了系列成果,,日前特舉行新聞發(fā)布會。

  2014年,,北京市政府發(fā)布實施《北京技術(shù)創(chuàng)新行動計劃(2014-2017年)》,,積極開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前沿性科學(xué)研究和共性技術(shù)研究,,加大科技創(chuàng)新儲備,,積極培育先導(dǎo)技術(shù)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?!靶乱淮苿油ㄐ偶夹g(shù)突破及產(chǎn)業(yè)發(fā)展”專項的設(shè)立充分體現(xiàn)了行動計劃的創(chuàng)新導(dǎo)向原則,。該專項部署了3項重點任務(wù),即:“技術(shù)突破與標(biāo)準研發(fā)”“芯片,、終端與系統(tǒng)設(shè)備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”“移動通信與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)”,。

  專項計劃到2017年,關(guān)鍵技術(shù)取得標(biāo)志性成果,,搶占國際標(biāo)準制高點,,形成全球領(lǐng)先的移動通信與互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)群與產(chǎn)品群,培育,、聚集核心研發(fā)團隊,,催生可持續(xù)輸出原創(chuàng)性核心技術(shù)及創(chuàng)新產(chǎn)品的龍頭企業(yè),加速新一代移動通信技術(shù)與各行業(yè)的廣泛融合,。

  專項實施以來,,北京市科委聯(lián)合相關(guān)委辦局,圍繞通信技術(shù)與標(biāo)準研發(fā),、設(shè)備研制與產(chǎn)業(yè)化培育,、應(yīng)用服務(wù)等方面布局了110多個項目(課題),取得了重要的階段性進展,。

  一是通過4G,、5G等移動通信技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)培育,為老百姓提供“用得上,、用得起、用得好”的移動通信服務(wù),。目前,,北京的全部公交車站及公交車、地鐵已建線路等均已實現(xiàn)了4G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,。截至2016年4月底,,北京移動4G用戶已超過900萬,占手機上網(wǎng)客戶的60%強,。

  二是北京新一代移動通信前沿技術(shù)與標(biāo)準研發(fā)取得重大突破,,逐漸從“跟跑”“并跑”向“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)變。2G,、3G時代我國處于跟隨的地位,。4G時代,由大唐電信等北京單位主導(dǎo)的TD-LTE標(biāo)準已成為世界兩大主流4G標(biāo)準之一,實現(xiàn)了與世界的并肩起跑,。5G時代,,中國信息通信研究院、大唐移動等北京科研單位正積極參與并主導(dǎo)5G國際標(biāo)準制訂,,同時在5G關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上取得了重要成果,。

  三是北京4G產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展,引領(lǐng)高精尖經(jīng)濟發(fā)展,。君正,、聯(lián)想、小米,、中科晶上,、曙光、浪潮等公司研制的相關(guān)產(chǎn)品均處于國際領(lǐng)先水平,,且國內(nèi)市場占有率居于前列,。

  四是移動應(yīng)用服務(wù)創(chuàng)新亮點紛呈,推動信息技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的深度融合,?;谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)、云計算,、大數(shù)據(jù)等技術(shù),,專項面向商業(yè)、交通,、醫(yī)療,、安全等領(lǐng)域創(chuàng)新需求,建設(shè)的行業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺有力促進了行業(yè)轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展,。

  北京市科委副主任張繼紅指出,,“十三五”時期,北京市科委仍將以“新一代移動通信技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)發(fā)展”專項為載體,,認真落實“北京技術(shù)創(chuàng)新行動計劃(2014-2017年)”中的重點任務(wù),,推動北京信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,力爭在全球信息技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)搶占核心樞紐位置,,為北京建設(shè)成為全國科技創(chuàng)新中心提供重要支撐,。

  會上,大唐移動通信設(shè)備有限公司,、北京中科晶上科技有限公司,、曙光信息產(chǎn)業(yè)(北京)有限公司、北京京東尚科信息技術(shù)有限公司,、北京千方科技股份有限公司等多個北京市科技計劃項目承擔(dān)單位就本單位的技術(shù)成果及相關(guān)實施案例情況作了詳細發(fā)布,。

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  大唐布局5G生態(tài)系統(tǒng):取得核心技術(shù)突破

  移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為移動通信發(fā)展的核心驅(qū)動力,,但現(xiàn)有4G無法滿足例如虛擬現(xiàn)實(VR)、遠程外科手術(shù),、高速車聯(lián)網(wǎng)等對高帶寬,、低時延、高可靠等關(guān)鍵業(yè)務(wù)需求,。而5G則是針對上述關(guān)鍵場景需求發(fā)展起來的新一代移動通信技術(shù),。未來5G系統(tǒng)可根據(jù)居住、工作,、休閑和交通等各種區(qū)域的多樣化業(yè)務(wù)需求,,進行深度定制。

  當(dāng)移動互聯(lián)網(wǎng)進入5G時代后,,即便在密集住宅區(qū),、辦公室、體育場,、地鐵,、快速路、高鐵和廣域覆蓋等具有超高流量密度,、超高連接數(shù)密度,、超高移動性特征的場景,也可以為用戶提供超高清視頻,、虛擬現(xiàn)實,、增強現(xiàn)實、云桌面,、在線游戲等極致業(yè)務(wù)體驗,。與此同時,5G還將滲透到物聯(lián)網(wǎng)及各種行業(yè)領(lǐng)域,,與工業(yè)設(shè)施,、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合,,有效滿足工業(yè),、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的多樣化業(yè)務(wù)需求,,實現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”。

  基于自身關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢和基礎(chǔ),,大唐自2011年便啟動了5G技術(shù)預(yù)研,,深入研究5G需求及關(guān)鍵技術(shù),承擔(dān)了多項國家重大專項和北京市科委研究課題,,結(jié)成了很多的豐碩成果,,形成了大量具備自主知識產(chǎn)權(quán),,領(lǐng)先全球的5G核心技術(shù)。

  基于北京市科委“5G無線傳輸與網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究”項目的核心成果,,大唐正式發(fā)布了5G綜合驗證平臺及大規(guī)模天線(256陣子),,成為業(yè)內(nèi)首家提供256大規(guī)模天線的廠家。大唐發(fā)布的大規(guī)模天線峰值速率超過4Gbps,,目前排名全球第一,。在此傳輸速率下,一部高清電影的傳輸將低于10秒,。得益于大唐在波束賦形技術(shù)領(lǐng)域的積累,,該天線可以實現(xiàn)波束在水平和垂直方向上的調(diào)節(jié)。未來3個月內(nèi),,它可升級到32流,,達到6Gbps的傳輸速率,相比于4G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)5~10倍頻譜效率提升,,數(shù)十倍的傳輸速率提升,。在5G階段,大唐正在開發(fā)的更大規(guī)模天線波束賦形技術(shù),,將能夠使5G數(shù)據(jù)傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)容量提升至一個新的數(shù)量級,,從而為用戶使用虛擬現(xiàn)實等高速率業(yè)務(wù)提供技術(shù)保證。

  超級基站為北京引領(lǐng)信息產(chǎn)業(yè)升級作準備

  北京中科晶上科技有限公司是在北京市科委的大力支持下,,依托中科院計算所,、注冊于北京中關(guān)村海淀科技園區(qū)的高科技企業(yè)。

  當(dāng)前,,以移動互聯(lián)網(wǎng)為核心的云化大數(shù)據(jù)計算,、傳輸、存儲與個性化應(yīng)用服務(wù)的爆炸性增長,,使得通信與計算服務(wù)面臨十年千倍的能力提升需求,。然而,地球資源已將走向枯竭,,必須找到新的計算與通信技術(shù)體系才有可能支撐1000倍增長的服務(wù)需求,。

  為此,中科晶上團隊提出了全局,、智能,、虛擬化、以計算為核心的超級基站系統(tǒng)架構(gòu),,已經(jīng)成為具有全球影響力的新的通信技術(shù)體系,,被李幼平院士評價為“培育未來互聯(lián)網(wǎng)第二結(jié)構(gòu)作出重要貢獻”,為北京引領(lǐng)全球戰(zhàn)略性信息產(chǎn)業(yè)升級作準備,。

  圍繞超級基站架構(gòu),,團隊突破了資源虛擬化與動態(tài)復(fù)用,、全局智能資源管控、通信節(jié)點協(xié)同計算等關(guān)鍵技術(shù),,相關(guān)成果發(fā)表在IEEE Wireless Communication Letters上,。理論分析與實驗表明,計算,、存儲,、通信于一體的超級基站可減輕核心網(wǎng)流量的90%,同時用戶平均響應(yīng)速度提升3倍以上,;創(chuàng)新的群信道編解碼處理與無線網(wǎng)絡(luò)編碼可提升10倍傳輸帶寬,;節(jié)帶處理技術(shù)可減少90%無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)的傳輸數(shù)據(jù)。目前,,中科晶上團隊已經(jīng)在計算與通信融合領(lǐng)域形成了一定的國際影響力,。

  為推進“產(chǎn)業(yè)落地”,團隊完成了超級基站工程樣機研制,,包含大規(guī)?;鶐зY源池和協(xié)議處理資源池、資源管控平臺,、高速射頻交換機等,,支持2G/3G/4G/5G/寬帶無線接入/衛(wèi)星等各種無線通信標(biāo)準的實現(xiàn),支持射頻,、基帶,、協(xié)議、核心網(wǎng)等不同層次的靈活可配置,、可替換,、可擴展。該工程樣機已經(jīng)通過了第三方測試,,在功能,、接口、異常,、壓力,、時延等各項測試中均超出研制指標(biāo)要求。目前,,基于超級基站架構(gòu)的設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用到我國空天地一體化通信系統(tǒng)中,。

  大交通時代下的智慧出行服務(wù)

  近年來,隨著我國經(jīng)濟的快速增長和城市化進程的不斷加速,,大城市中人口不斷聚集,,機動車數(shù)量快速增長,道路容量不足的現(xiàn)象普遍存在,。雖然隨著城市道路交通的擴建及交通基礎(chǔ)設(shè)施等已經(jīng)有了較快發(fā)展,,但仍趕不上城市交通量年均20%的增長速度。城市公共交通系統(tǒng)建設(shè)總量嚴重滯后,,城市公共交通發(fā)展緩慢,,加劇了出行結(jié)構(gòu)的不合理。同時,,城市私家車保有量持續(xù)上升,,城市“開車難、停車難,、坐車難,、用車難”等問題日益突出。

  針對城市道路交通資源和出行需求間的矛盾,,千方科技基于在交通領(lǐng)域積累的數(shù)據(jù)資源,,在“北京市技術(shù)創(chuàng)新行動計劃”專項支持下,,開展了面向出行鏈的一體化出行服務(wù)技術(shù)研究及示范應(yīng)用,構(gòu)建了涵蓋公路交通,、城市交通、軌道交通和民航等領(lǐng)域的“大交通”產(chǎn)業(yè)鏈,,提供圍繞公交出行,、打車出行、地鐵出行,、城際出行,、停車服務(wù),、民航出行和綜合出行的跨多種交通出行方式、跨區(qū)域,、跨部門的一體化出行服務(wù)應(yīng)用,,并取得了顯著成效,,其項目成果“城市交通誘導(dǎo)與導(dǎo)航出行關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用服務(wù)”獲得北京市科技進步獎一等獎。

  本項目可有效緩解交通資源供需矛盾,,加快改變傳統(tǒng)交通信息服務(wù)模式,,向人性化,、信息化,、生態(tài)化,、低碳化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展轉(zhuǎn)型,促進單一交通向綜合交通轉(zhuǎn)型,,交通監(jiān)管由粗放型向?qū)I(yè)化,、精細化轉(zhuǎn)型,,數(shù)據(jù)資源由信息分散向集中共享轉(zhuǎn)變,,為推動交通大數(shù)據(jù)公開和數(shù)據(jù)服務(wù)提供有效的標(biāo)準支撐與應(yīng)用示范,。

  同時依托該項目成果,,公司已在公交電子站牌,、智慧停車,、汽車電子標(biāo)識,、全國客運聯(lián)網(wǎng)售票服務(wù),、民航出行信息服務(wù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)品創(chuàng)新與突破,。


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