3月22日，CCBN主題報(bào)告會(huì)在北京國際會(huì)議中心召開。會(huì)上，中國工程院院士鄔賀銓作了題為《大寬帶與廣連接》的精彩演講。
圖為：中國工程院院士鄔賀銓
一、廣域物聯(lián)的機(jī)遇
1）廣域低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IOT）
攝像頭等寬帶物聯(lián)網(wǎng)終端可用光纖，但市場上大量的低速率物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)沒有 合適的低功耗廣域傳輸手段，目前接入到運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)終端僅有6%。NB-IOT采用運(yùn)營商帶內(nèi)許可頻率，占用200kHz，即GSM一個(gè)載波帶寬，為減少干擾，用半雙工模式。上行SC-FDMA，支持250kbps(15kHz) 和20kbps(3.75kHz)，下行OFDMA， 支持250kbps（15kHz）。
2）窄帶物聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)與應(yīng)用
窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IOT）技術(shù)特點(diǎn)：廣覆蓋—-NB-IOT比GSM覆蓋面積擴(kuò)大100倍；大連接—-NB-IOT單扇區(qū)連接數(shù)比現(xiàn)網(wǎng)高50倍；低功耗—-NB-IOT終端使用AA電池可待機(jī)10年；低成本—-單個(gè)接連模塊成本目標(biāo)下降到1美元。
NB-IoT避免物聯(lián)網(wǎng)的碎片化，可應(yīng)用于智慧城市，例如遠(yuǎn)程抄表、智 能停車、環(huán)境監(jiān)測、共享單車、電動(dòng)車防盜等領(lǐng)域。NB-IOT約占物聯(lián) 網(wǎng)市場25%。
2015年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模7500億元，年增30%。2018年預(yù)計(jì)將達(dá)1.5萬億元。
3)區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
當(dāng)跨物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)，會(huì)因處于不同信任域下而無 法互通，通過區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和P2P互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，解決信任問題，保證數(shù)據(jù)和支付的安全傳輸，并可按照交易進(jìn)行計(jì)費(fèi)結(jié)算。
雖然物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)以百萬計(jì)的參與者不都是值得信任的，有的甚至是惡意的，但區(qū)塊鏈的驗(yàn)證和共識(shí)機(jī)制，有助于隱私和安全。
美國《MIT科技評(píng)論》刊出2017年十大突破性技術(shù)，僵尸物聯(lián)網(wǎng)（ Botnet of Things）是其中之一，區(qū)塊鏈技術(shù)可驗(yàn)證登錄到物聯(lián)網(wǎng)設(shè) 備的人的身份，避免利用物聯(lián)網(wǎng)的DDoS攻擊。
4)物聯(lián)網(wǎng)的新氣象
物聯(lián)網(wǎng)走出碎片化—–NB-IOT標(biāo)準(zhǔn)的提出引出了物聯(lián)網(wǎng)廣域大應(yīng)用。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的興起—–物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用從城市到工廠，從政府買單到企業(yè)投資。
可穿戴設(shè)備的標(biāo)配—–物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)的結(jié)合豐富了可穿。
戴設(shè)備的應(yīng)用，運(yùn)載工具（包括自行車、電動(dòng)車、汽車與列車）也會(huì)嵌入物聯(lián)網(wǎng)模塊。
大企業(yè)進(jìn)入成主力—–谷歌收購煙霧傳感器企業(yè)，Intel收購車聯(lián)網(wǎng)企業(yè) Mobileye，BAT高調(diào)進(jìn)入車聯(lián)網(wǎng)，中國電科、華為、中興、大唐、烽火。
和三大電信運(yùn)營商將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略方向之一。大企業(yè)的進(jìn)入將改變物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)小而散的狀況。
物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)新模式—–物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用PPP模式受重視，商業(yè)模式從產(chǎn)品轉(zhuǎn)向服務(wù)。
二、無線寬帶的前景
1）5G的應(yīng)用場
十年一代，峰值速率十年千倍！從1G到4G主要面向個(gè)人的通信， 5G擴(kuò)展到面向產(chǎn)業(yè)和社會(huì)管理應(yīng)用！5G計(jì)劃2020年商用。
5G應(yīng)用范圍將包括：4K TV、3D TV、VR / AR、可穿戴設(shè)備 車聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、智能工廠、環(huán)境監(jiān)測、智慧城市等等。
2）5G的性能與無線技術(shù)
3）多輸入多輸出天線(MIMO)
用基帶數(shù)字信號(hào)處理為每條信道提供 一條賦形的天線發(fā)射波。波束賦形時(shí)可以克服多徑傳播問題 降低所需發(fā)射功率，空分多址大大 增加系統(tǒng)容量。5G 將要使用大規(guī)模MIMO，天線數(shù)高 達(dá)128，甚至是256！
4)全雙工通信
全雙工技術(shù)（CCFD）是指通信雙方在上下行同時(shí)同頻工作，突破了 現(xiàn)有的FDD和TDD模式，將無線資源使用效率提升近一倍。需要采取干擾消除技術(shù)來消除發(fā)射機(jī)對(duì)本地接收機(jī)的干擾。
5)超密集組網(wǎng)(UDN)
基站有大量天線，有大量波束用于空分復(fù)用，適于大面積覆蓋。當(dāng)參與協(xié)作的AP數(shù)趨于無限多 時(shí)，若所有AP通過大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行聯(lián)合信號(hào)處理，大規(guī)模協(xié)作系統(tǒng)無互干擾，容量可較LTE系 統(tǒng)提高約2個(gè)量級(jí)。
利用D-MIMO（分布式多天線）進(jìn)行聯(lián)合數(shù)據(jù)發(fā)送，可以將其他基站的干擾信號(hào)變成有用信號(hào)，同時(shí)提升單用戶的吞吐量和系統(tǒng)頻譜效率。
6）TDD技術(shù)在5G的應(yīng)用優(yōu)勢
5G為了減小時(shí)延，設(shè)計(jì)了自包含子幀，即 在同一個(gè)子幀中同時(shí)安排上行、下行和保 護(hù)周期，上行的確認(rèn)在同一子幀內(nèi)完成。5G需要支持高達(dá)20Gbps 的用戶峰值速率，需要非 常大的帶寬，工作頻段要 較現(xiàn)有4G更高，例如 6GHz~70GHz，如此高 的頻段很難找到對(duì)稱的頻 譜，TDD成為主要的雙工 模式。
7）5G的全頻譜接入
WRC15批準(zhǔn)5G頻段：1427~1518MHz（470~698MHz、3.4~3.6GHz），其余留待WRC19決定。
2016年7月美FCC批準(zhǔn)5G頻率：授權(quán)（28、37和39GHz頻段），非授權(quán)（64～71GHz頻段）。
歐盟2016年11月發(fā)布5G頻譜戰(zhàn)略：2020年前主要用3.4~3.8GHz,700MHz將用于5G廣覆蓋。 24.25~27.5GHz為5G先行頻段（考慮對(duì)衛(wèi)星的保護(hù)） 31.8~33.4GHz和40.5~43.5GHz為5G潛在頻段（不再安排其他業(yè)務(wù)）
中國目前僅安排了3.4~3.6GHz(未來3.3~3.4，4.4~4.5, 4.8~4.99GHz）。
三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)
1、大智移云成為新的創(chuàng)新平臺(tái)
今年是計(jì)算機(jī)應(yīng)用60周年、人工智能概念提出60周年、光纖通信發(fā)明50周年、摩 爾定律提出50周年、蜂窩移動(dòng)通信應(yīng)用40周年，上述技術(shù)現(xiàn)在又到了換代發(fā)展的 新起點(diǎn)。計(jì)算無處不在，軟件定義一切， 網(wǎng)絡(luò)包容萬物，連接隨手可及， 寬帶永無止境，智慧點(diǎn)亮未來。
2、光通信技術(shù)的發(fā)展
光纖通信容量20 年提升一萬倍；目前最高記錄：單波長400G，單纖100T。中國光纖光纜產(chǎn)量與市場每年占全球一半，中國寬帶用戶的光纖滲透率達(dá)80%（OECD不到20%）。
3、網(wǎng)絡(luò)軟件化（網(wǎng)絡(luò)切片）
網(wǎng)絡(luò)軟件化是指利用軟件編程來設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、部署、管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備，以利于網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)體系的重新設(shè)計(jì)、優(yōu)化成本，實(shí)現(xiàn)自管理。
4、SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))與NFV(網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)
SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))可靈活實(shí)現(xiàn)控制平面功能 的可重構(gòu)性，適應(yīng)大數(shù)據(jù) 時(shí)代的流量時(shí)空動(dòng)態(tài)性。
5、云化通信網(wǎng)絡(luò)
6、移動(dòng)邊緣計(jì)算
為了適應(yīng)視頻業(yè)務(wù)、VR/AR與車聯(lián)網(wǎng)等對(duì)時(shí)延要求，又不希望視頻業(yè)務(wù)大量消耗無線資源和帶寬，需要將網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和內(nèi)容分發(fā)下沉到接入網(wǎng)；核心網(wǎng)用戶面功能下沉到基站，即實(shí)現(xiàn)基站與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合。移動(dòng)邊緣計(jì)算有利于運(yùn)營商提供差異化服務(wù)。
7、全球IPv6使用開始起飛
為支持大量的用戶實(shí)時(shí)并發(fā)性的接入，云計(jì)算需要大量地 址。每個(gè)4G VoLTE終端同時(shí)在線率為2G/3G的近40倍。IPv6使用IPsec給信息內(nèi)容過濾帶來困難，但海量的真實(shí)地 址支持溯源，而且IPv6為新增根服務(wù)器提供了可能。用戶體驗(yàn)顯著優(yōu)于IPv4和NAT（私有地址翻譯）。
Facebook新建的一些數(shù)據(jù)中心已經(jīng)是純IPv6。按照2016年8月報(bào)告，IPv6流量占比 T-Mobile USA 67.3%, Comcast 48.3%，AT&T 60.3%, Verizon Wireless 75% 。采用Android, IOS的移動(dòng)終端在雙棧環(huán)境下IPv6訪問優(yōu)先。
8、廣電網(wǎng)的IP化
美國面向4K的下一代電視標(biāo)準(zhǔn)ATSC3.0即將完成，它采用IP包傳 輸，適應(yīng)廣播電視數(shù)據(jù)化趨勢，IPv6顯示優(yōu)勢。
內(nèi)容分發(fā)公司Ooyala提出2017年廣播電視和視頻趨勢預(yù)測，廣播 電視節(jié)目的制作IP化：從基于磁帶、文件、SDI的基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)換到 IP基礎(chǔ)設(shè)施，以及本地部署的系統(tǒng)和基于云的服務(wù)。
美國Comcast是世界上最大的有線電視公司也是大型ISP，擁有約 2250萬互聯(lián)網(wǎng)用戶，Comcast平均要為每個(gè)用戶分配5個(gè)地址，但 現(xiàn)在沒有足夠的IPv4地址可用。Comcast采用的方案是核心網(wǎng)絡(luò)支 持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧，邊緣網(wǎng)絡(luò)只支持IPv6單協(xié)議棧，其改造步驟是從核心網(wǎng)到區(qū)域網(wǎng)，最后對(duì)接入網(wǎng)及終端進(jìn)行改造。目前 Comcast的IPv6網(wǎng)絡(luò)覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了48.9% 。
9、加快構(gòu)建下一代廣播電視網(wǎng)
推動(dòng)有線無線衛(wèi)星廣播電視網(wǎng)智能協(xié)同覆蓋，建設(shè)天地一體、互聯(lián)互通、寬帶交互、智能協(xié)同、可管可控的廣播電視融合傳輸覆蓋網(wǎng)。
加速全國有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和雙向化、智能化升級(jí)改造，推進(jìn)全國有線電視網(wǎng)絡(luò)整合和互聯(lián)互通。
推動(dòng)下一代地面數(shù)字廣播電視傳輸技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，加強(qiáng)地面無線廣播電視與互聯(lián)網(wǎng)的融合創(chuàng)新，創(chuàng)建移動(dòng)、交互、便捷的地面無線廣播電視新業(yè)態(tài)。
