为物联网而生 专家解读5G重点

2015-10-09 09:09:03来源: 集微网 关键字:5G  物联网
  每个人都认为认为5G是指过了4G后的第五代,但他们都错了——即使是智慧型手机营运商也散播这样的错误讯息——这是德国德勒斯登工业大学(TU Dresden)通讯网路教授Frank Fitzek在日前举行的SEMICON Europa 2015上所强调的重点。
 
  “5G听起来就像是4G的进一步升级,但其实不然,”Fitzek表示,“5G技术纯粹是为了物联网(IoT)装置的控制与操纵而打造的。”
 
  被誉为“5G专家”(5G Man)的德勒斯登工业大学教授Frank Fitzek展示显示器墙原型,它可利用5G技术达到仅1毫秒(ms)的低延迟;该系统原型将在NFL美式足球赛季期间进行现场直播(但他并未透露在哪个球场)
 
  为了证明自己的观点,Fitzek引用最高与最低的两项数据预测——在2020年时,全世界将有最高达5千亿台/至少达500亿台的IoT装置互连。他指出,这些装置大部份都不会是智慧型手机,因为地球上也只有70亿人。
 
  “就算每个人都有2支手机,比起5G的连网汽车、连网列车、连网机器人、连网电网、连网城市、连网医疗保健以及连网教育等数量,也会变得相形见 绌,”Fitzek说,“对于人手2支的140亿支智慧型手机来说,4G技术已经够好了。5G当然能让智慧型手机浏览网页更迅速,但5G并不是为此而打造 的,而是为了解决问题——特别是4G无法解决的延迟问题。”
 
  为了控制自动驾驶车列车、汽车、机器人以及人们梦想中的其他各种IoT装置, 有必要以一种更接近当今的方式进行连接。他们需要真正使用不同的路径来发送相同的讯号(Fitzek说,虽然TCI/IP能够使用不同的路径,但如果你追 踪传送讯号的路由器到达同一端点,它每天都会是相同的)。
 
  Fitzek说:“自动驾驶车将会是真正的连网汽车,因为效率和安全性将会需要 彼此间以固定延迟进行通讯。智慧工厂和智慧机器人也同样需要以固定延迟互连。还有我所谓的触觉网际网路——你能在远端真正感觉到物体质感,所有的一切都需 要固定的延迟;无论讯号走什么路径,延迟的时间绐终是相同的——1毫秒。”
 
  为了证实这一点,Fitzek交给我一个头戴式显示器,设定好1ms延迟后扔了一颗足球给我,我很轻松地接住了。在来回丢了几次球后,他把延迟设定改为10ms,我怎么样也接不到球了,甚至设定在2ms时,他就站在我面前丢球,球也一样从我手中滑落,我什么都接不住。
 
  他说还可以用自动的机器人、汽车、工厂机器等更多例子进行展示,结果都会是一样的。4G和5G之间的差别在于确保了1ms的延迟,因而可使得连网的IoT装置变得更普遍可靠、安全与稳定。
 
为了改善所定义的可靠性、吞吐量、延迟、复杂度与能耗,5G利用协同策略与网路编码的关键技术
(来源:TU Dresden)
 
  我反驳道,“汽车以每小时55英哩的速度行驶又该怎么说呢?”他马上露出灿烂的笑容,让我彷佛掉进了一个精心设计的陷阱中。
 
  Fitzek“没错,但他们大致上都以相同的速度行驶,因此,相对于彼此而言,他们仍然需要1ms的延迟,才能有效地进行通讯,第一部车在煞车时传送1ms延迟的讯号给其后的汽车,第二部车再传送讯号至其后的汽车,以此类推。而你只需要确保1ms延迟即可。”
 
  Fitzek坚持认为,为了符合5G规格,我们所要做的就是实现1毫秒的延迟,不管讯号传送到多远都一样,再加上它还确保了即使是世界上最厉害的骇客也无法破解的加密 技术。既要实现更安全的加密技术,同时又不能影响延迟,是相当困难的事,但Fitzek表示,他已经组织了一群研究生共同试验他的想法十多年了,相信很快 就能克服这项挑战。
 
  在这十多年的研究期间,Fitzek的学生已经分拆出五家公司了,目前正致力于推动5G革命的不同层面进展。他说,这些研究概念包括复杂的数学演算,但可迅速执行;具有高能效,而且可靠又超安全。虽然他现在还不打算发表这些成果,但我们已经见识到1ms的实力。
 
  网路切片(network slicing)结合每一个基地台内的认知运算、本地储存与本地连网,加上传输期间随机次数的加密编码与重新编码,都只能由目标收件人进行解码。实现这一 目标的工具就是软体定义网路(SDN)、软体定义储存以及软体定义无线电(SDR),以便增加灵活性、重新排序封包、解码多个编码资料路径,以及最重要的 就是——都必须在1ms延迟的条件下实现。
 

关键字:5G  物联网

编辑:chenyy 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/IoT/2015/1009/article_1438.html
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