1、 华为引领 5.5G 网络设备升级,赋能科技产业战略发展
华为目前已完成 5.5G 全部功能测试以及技术性能测试,并在 2023 年全球移动 宽带论坛(MBBF)上发布全球首批 5.5G 解决方案。在 2020 年 MBBF 论坛上华为 率先发布 5.5G 产业愿景,在 5G 原有三大场景基础上新增多种场景。2021 年 3GPP 正式确定 5G-Advanced 为 5G 演进的官方名称,3GPP R18 版本制定有序开展。华为 表示,通过 5.5G 的部署,将构建 10Gbps 下行链路、1Gbps 上行链路、确定性体验、 支持千亿物联网连接、集成传感和通信以及原生 AI 能力的网络,并助力运营商向 5.5G 高效平滑演进。为了实现 5.5G 的部署,需要开拓新频段或者频谱重耕,相应 网络设备商需要部署最先进、最高效的无线设备来利用频谱。
华为目前提出的 5.5G 解决方案包括 TDD Meta AAU、FDD Massive MIMO 和 8TR 无线设备、LampSite X DIS 以及毫米波 AAU 等。(1)Meta AAU。通过 ELAA 超大规模天线阵列配合 AHR Turbo 自适应高分辨波束赋形算法,实现了 Massive MIMO 性能和能效突破创新,有效提升了 5G 覆盖容量的能效。相比 192 振子 AAU 产品,天线阵列规模翻倍;(2)FDD Massive MIMO。相比第二代 Massive MIMO 的 192 天线阵子,第三代 Massive MIMO 采用 384 天线阵子;(3)LampSite X。作 为业界唯一实现毫米波与 Sub6GHz 合一的产品,LampSite X 最高速率可以达到 10Gbps 以上。面向行业场景,LampSite X 还可以提供 10Gbps 超大上行、亚米级高 精度定位、毫秒级低时延以及多维物联能力,满足千行万业的联接能力需求。
具体来看,华为将从升级 ELAA 技术、实现毫米波与 C 波段共站覆盖、重构天 线架构等方面行动,兑现十倍网络能力的提升。进入 5.5G 时代华为将持续升级 ELAA 技术。华为发布首个 128T Meta AAU,振子数达 500+,结合多维高分辨率波束算法,提升体验 50%。华为突破毫米波覆盖瓶颈,推出首个 2000+阵子毫米波 AAU,有望 实现毫米波和 C 波段的共站同覆盖。毫米波将带来规模组网超 10Gbps 的峰值体验和 5Gbps 平均体验。华为通过 SDIF 技术重构天线架构,结合 Meta Lens 技术聚合波束 能量,带来 25%能效的提升。
2023 年沉浸式应用迎来产业发展的拐点,XR、裸眼 3D 迎来硬件设备的进步和 软件内容的不断丰富,推动网络体验需求从千兆走向万兆。XR、裸眼 3D 可以提供 更加真实、更加丰富、更加个性化的体验,满足用户的多元化需求。由于沉浸式应 用需要传输大量的数据和视频信息,它对网络速度和稳定性有着很高的要求。目前, 千兆网络已经成为了主流的标准,它可以满足大部分沉浸式应用的需求。但是随着 沉浸式应用技术的不断提升和用户需求的不断增长,千兆网络可能会遇到瓶颈。华 为提出 XR 发展的三大趋势。首先是 VR+VST 向 MR、高清、自然交互、佩戴舒适、 轻薄化方向发展;其次是 AR 技术蓬勃发展,多形态、多技术方向共同演进;最后 是 XR 产业标准和产业联盟蓬勃发展,加速生态发展。华为持续创新推动新品,主 动应对 XR 产业摩尔定律。华为目前已推出了两款关于“Vision”的产品,分别为华 为首款智能观影眼镜 Vision Glass 与华为 Vision 智慧屏系列。
华为 Vision Glass 成本方面硅基 OLED 屏幕和 BB 光学模组占主要权重,供应 链方面国产化率超过 9 成。根据维深信息对华为 Vision Glass 的拆解结果,其综合硬 件成本 BOM 约 180.9 美元。其中两块硅基 OLED 屏幕成本为 80 美元,占比约 44%;BB 光学模组成本为 50 美元,占比约 27%;芯片成本 13.1 美元,占比约 7%。供应 链方面,水晶光电为光学模组供应商,歌尔股份为音控喇叭供应商,艾为电子为音 频 PA 芯片供应商。
2、 5.5G 进入 0-1 发展阶段,产业链迎来周期拐点
2.1、 5.5G 元年降至,关注协议标准进展
5G 从首版标准冻结到基站批量建设的时间跨度约为一年。5G 的基础标准 R15 于 2018 年(NSA)和 2019 年 3 月(SA)冻结,2020 年基站进入规模建设阶段。从标准冻结到基站批量建设的时间跨度约为一年。
技术标准的发布总体延续两年一个版本的节奏,新的版本对旧版进行补充和完 善。5G 标准自 R15 以来,总体延续两年一个版本的节奏发布。每个版本的具体发布 时间会根据新增特性的数量进行反复斟酌。R15 协议是 5G 的开端,于 2018 年(NSA) 和 2019 年(SA)冻结,重点满足 eMBB 和基础的低时延、高可靠性应用需求;R16 于 2020 年冻结,一方面对 R15 特性进行提升,另一方面关注垂直行业应用,如面向 智能交通领域的 5G V2X;R-17 是 5G 的增强标准,于 2022 年冻结,面向 5G XR、 新型物联网等新业务需求。从 R18 开始 5G 被命名为 5G Advanced(5.5G)。
关注 R18 协议冻结的节奏时点,5.5G 基站建设或于 2024 年底进入上行周期。根据 3GPP 官网,R18 已完成第二阶段功能性冻结,并预计将于 2023 年 Q4 完成 RAN1 功能性冻结,于 2024 年 Q1 完成 RAN2/3/4core 功能性冻结。R18 第三阶段功能性冻 结预计将在 2024 年 Q1 完成,即完成系统设计,并预计在 2024 年 Q2 完成 R18 ASN.1 协议冻结,确定所有细节,并转入可执行阶段,届时 3GPP R18 完成。
R18 的部分特性起到了 5G 向 6G 演进的指导作用。R18 中的独立组网部分主要 的研究内容涉及系统构架及服务、安全与隐私、多媒体解码器系统和服务、管理、 协调与收费以及应用程序支持和关键通信应用;无线接入网部分主要的研究内容涉 及物理层、无线电资源控制、UTRAN/E-UTRAN/NG-RAN 结构及相关网络接口以及 无线电性能和协议方面。
2.2、 5.5G 针对 5G 场景进行增强和拓展,迈向千亿互联
5.5G对5G三大传统应用场景eMBB/uRLLC/mMTC进行增强,提高了宽带化、 泛在化、绿色化和智能化能力,同时新增 UCBC/RTBC/HCS 三大应用场景来支持工 业互联网、XR Pro 以及车路协同等场景的发展。根据 3GPP 协议定义,5G 需达到 下行峰值速率 1Gbps 以上,上行峰值速率 500Mbps 以上,而 5G -Advanced 必须实现 下行峰值速率 10Gbps 以上、上行峰值速率 1Gbps 以下,10 倍于 5G 的上下行速率。同时 5.5G 的通信时延是 5G 的十分之一以下,为 0.1 毫秒。 新增应用场景针对工业互联网、车路协同、XR Pro 等。在工业物联场景下,需 要海量的连接以及上行大带宽,UCBC 聚焦上行能力的构建;在 XR Pro 等应用场景 下需要超宽带、低延时以及可靠性,RTBC 聚焦宽带实时交互能力的构建;在车路协 同等应用场景下需要“通信+感知”能力的融合,HCS 场景下使得通信具备感知功能, “通感一体”使得通信可对环境进行感知,捕捉和测算出目前对象的距离、速度和 形状。
(1)eMBB(增强移动宽带)
eMBB 是面向个人消费市场的核心应用场景,集中表现为超高的传输数据速率, 广覆盖下的移动性保证等,能直观的改善移动网速。在速率方面,5.5G 的速率将比 5G 提升十倍,即上行峰值 1Gbps,下行峰值 10Gbps。在终端方面,5.5G 智能终端 将从当前 2T4R 走向 3T8R 等更多通道,并支持 4 个或更多载波的聚合,打造万兆体 验终端。
(2)uRLLC(超高可靠超低时延通信)
uRLLC 主要涵盖对网络时延以及可靠性有超常规需求的应用,典型的应用场景 主要分布于工厂、电场以及交通等。包括远程医疗手术、远程驾驶等在内的应用场 景需要低时延、高可靠性的网络来提供技术保障。5G 的 uRLLC 关键指标是端到端 时延 1ms 和可靠性 99.999%。凭借盲重传、uRLLC-eMBB 协同互补 TDD 帧结构, 以及跨层优化等技术,R17 将 5.5G 的 uRLLC 可靠性指标提升至 99.9999%。同时 5.5G 时代将实现毫秒级延迟,加以利用可将终端的渲染能力放到边缘云,通过云网边端 协同流畅地支持 XR 业务。
(3)mMTC(大连接物联网)
mMTC 的典型应用包括智慧城市、智能家居等。这类应用对连接密度要求较高, 同时呈现行业多样性和差异化。5G 将物联网从 NB-IoT 扩展到可支持每平方公里上 百万连接的 mMTC 和信道速率达 100Mbps 的宽带 IoT,5.5G 将以轻量化和泛在化为 方向扩展 IoT 技术与应用,且 5.5G 还将开发采用 5MHz 带宽的更轻量化和更低成本 IoT。
除了对原有的三大场景特性进行增强以外, 5.5G 将推出 UCBC、RTBC 和 HCS 三大新场景,为社会发展和行业升级赋能。为了达成产业愿景,需要重构 Sub100G 频谱使用模式,实现全频段上下行解耦,最大化频谱价值。
(1)UCBC(上行超宽带)
UCBC 场景加速千行百业智能化升级。UCBC 场景在 5G 能力基线上实现上行带 宽能力 10 倍提升,以满足企业生产制造等场景下,机器视觉、海量宽带物联等上传 需求,加速千行百业智能化升级。同时,UCBC 也能大幅提升手机在室内深度覆盖 的用户体验,可大幅提升上行容量和深度覆盖的用户体验。
(2)RTBC(宽带实时交互)
RTBC 场景打造“身临其境”的沉浸式体验。RTBC 场景支持大带宽和低交互 时延,目标是在给定时延下和一定的可靠性要求下的带宽提升 10 倍,打造人与虚拟 世界交互时的沉浸式体验。
(3)HCS(融合感知通信)
HCS 场景助力自动驾驶发展。HCS 主要聚焦车联网和无人机两大场景,支撑自 动驾驶的关键需求。通过将蜂窝网络 Massive MIMO 的波束扫描技术应用于感知领 域,使得 HCS 场景下既能够提供通信,又能够提供感知;如果延展到室内场景,还 可提供定位服务。
5.5G 时代迈向千亿物联,更好地支持工业生产中机器视觉、远程控制等众多业务场景。上行千兆能力已成为行业应用刚需,机器视觉、远程控制等众多业务场景, 都需要大上行来实现多路超高清视频实时回传。为了提升 5G 上行能力,行业正在探 索更多的解决方案,其中上下行解耦技术重构频谱使用模式,可以灵活使用不同频 段的上下行频谱实现多频融合,充分利用存量 FDD 频谱和全上行频谱,实现 Gbps 的上行速率。
2.3、 5.5G 愿景的实现依赖于 ELAA、上下行解耦等多种技术
5.5G 要实现 10 倍于 5G 的下行速率,超大带宽频谱和 ELAA 是两大技术关键。 增加波载带宽是增加传输速率最直接的方法,超大带宽频谱是 5.5G 实现速率提升的 基石,需要充分利用 Sub100G 频谱。无线通信基数依赖于电磁波的收发,而电磁波 有着属于自身的频谱范围。根据 3GPP R15 版本的定义,5G NR 包括了 FR1 和 FR2 两大频谱范围。FR1 的频段为 450MHz 到 6000MHz,其频段号是从 1 到 255,通常 是指 Sub-6Ghz,优点是频率低、绕射能力强、覆盖效果好,是当前 5G 的主用频谱。 FR2 的频段为 24250MHz 到 52600MHz,其频段号是从 257 到 511,通常是指 mm Wave 毫米波,优点是超大带宽,频谱干净,干扰较小,为 5G 后续的扩展频段。目前 5G 拥有 200MHz 频谱,为了达到拓宽频谱的目标,5.5G 需要从 6GHz 频段获得 200-400MHz 频谱,并从毫米波频段获得 800MHz 频谱。其中毫米波是 5.5G 关键频 段,目前已经在 25 个国家得到分配,5.5G 将带动毫米波技术更广泛地应用。
毫米波相较于 Sub-6GHz 有着速率提升、更低时延、天线体积小巧和高精度的 定位能力的技术优势。毫米波的频带达到 200MHz-800MHz 相较于 Sub-6 GHz 频段 更为容易,因此可以实现更快的速率。因为子载波间隔方面的原因,5G 毫米波的时 延可以做到 Sub-6GHz 的四分之一。根据测试验证,5G 毫米波的空口时延可以做到1ms,往返时延可以做到 4ms,表现极为出色。毫米波的波长较短,因此天线较短, 毫米波设备的体积也就可以进一步缩小,有利于促进基站和终端的小型化。毫米波 拥有更加密集的大规模天线阵列,更多的天线振子,对波束赋形的运用也极为有利, 因此毫米波的天线波束可以发的更远,抗干扰能力更强,有利于弥补覆盖劣势。
为了解决高频段的覆盖挑战,ELAA(超大规模天线阵列)成为必选。在 5G 基 站中应用了 Massive MIMO 技术和有源天线技术,这使得单个天线需要 64 个滤波器, 而每个宏基站有三面天线,因此需要总计 192 个滤波器。而在 5.5G 中 ELAA 的通道 数量或增加至 192 个,需要 576 个滤波器,对滤波器的需求呈倍增趋势。ELAA 可 实现更高频段与 C-Band 覆盖能力相当,让随时随地 10Gbps 成为可能。当前使用 ELAA 的 Meta AAU 已经在 30+城市规模商用,6GHz 频段也已完成外场验证, O2O/O2I 场景下均可实现与 C-Band 共覆盖,而毫米波在实现 10Gbps 峰值体验的同 时,在 5 公里仍可实现 Gbps 以上的体验。 上下行解耦持续创新,多频融合实现 5.5G 上行 1Gbps。由于 NR 在 C-Band 上 均使用 TDD,gNodeB 下行功率(200w)远大于手机功率(0.2w),导致 C-Band 上 下行覆盖不平衡,上行覆盖受限成为 5G 部署覆盖范围的瓶颈。同时,随着大规模天 线波束赋形、CRS-Free 等技术的引入,下行干扰会减小,进一步提升了下行覆盖的 范围,C-Band 上下行覆盖差距将进一步加大。目前业界主要的解决方案有两种,一 种是将 FDD 低频的上行频段做补充的上下行解耦技术,一种是采用 TDD+FDD 的上 行载波聚合技术(CA)。
上下行解耦重新定义了新的频谱配对方式,使下行数据在 C-Band 传输,而上行数据在 Sub-3G 传输,利用低频衰减慢覆盖好从而提升了上行覆盖。3GPP Release 15 版本引入了辅助上行 SUL(Supplementary Uplink),SUL 承载在 Sub-3G 频段。SUL 可以有效利用空闲的 Sub-3G 频段资源,改善高频的上行覆盖,使得更多的区域可以 享受到 5G;同时上下行解耦能够有效提升小区边缘吞吐率,NR 小区边缘上行吞吐 率提升,实现上行 1Gbps。
载波聚合是一种将两个以上载波合并成一条数据信道,以增加数据容量的技术。 通过利用现有网络频谱,载波聚合技术让运营商能够提供更高的上行链路和下行链 路数据率,因此能够提高网络性能和确保高质量用户体验,实现 5.5G 上行 1Gbps。 华为官网显示,华为在 5G-A 上下行超宽带技术方面通过低频 FR1 1CC 和高频 FR2 4CC 聚合,实现 5CC 载波聚合的超大带宽验证,小区下行容量高达 27.5Gpbs 以上, 单用户下行峰值速率高达 13.4Gbps 以上,单用户上行峰值速率高达 4.6Gbps 以上。
三类物联技术(RedCap、NB-IoT、Passive IoT)将助力 5G 千亿物联的实现。 NB-IoT 已经成为 LPWA 市场的主流技术,进入良性发展阶段;RedCap 已具备商用 能力,相比 eMBB 模组功耗低、成本低,打开数十亿的中高速物联新空间;Passive IoT 将蜂窝技术和无源标签技术相结合,终端价格低,覆盖距离远,支撑数百亿的无源 物联新场景。
RedCap 已启商用,打开数十亿的中高速物联新空间。RedCap(Reduced Capability)是一种 5G 轻量化技术,它可以降低 5G 终端芯片和模组的高昂成本,降 低设备复杂程度的同时具有最大带宽更窄、调制阶数更低、功耗更低等特点,被业 界称为“精简版”5G,实现成本与性能的平衡。RedCap 应用非常广泛,包括智能可 穿戴设备、工业无线传感器和视频监控三大业务场景。
NB-IoT 成为 LPWA 市场的主流技术,进入良性发展阶段。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是一种基于蜂窝的窄带物联网技术,也是低功耗广域物联的最佳 联接技术。根据华为的数据,所有物联网连接中大约 60%左右为低速数据,对业务 的要求是速率低、覆盖广、功耗低,需要的是低功耗广域物联,NB-IoT 可以很好地 承载这些低速数据的基础联接任务,广泛应用于如智能表计、智慧停车、白色家电 等多个方面,是智能时代下的基础联接技术之一。2020 年 NB-IoT 全球连接数超 1 亿。根据华为的预测,这一技术将在未来五年实现 10 亿级连接,并保持增长趋势。
Passive IoT(无源物联网)将蜂窝技术和无源标签技术相结合,支撑数百亿无 源物联新场景。无源物联网是指连入网络的终端节点设备不接外部电源、不带电池,而是从环境中获取能量,从而支撞起数据感知、无线传输和分布式计算的物联网技 术。目前一些企业已经实现无源物联网小范围落地,包括物流仓储管理、药品追踪 等场景。Passive IoT 将蜂窝网络和无源标签技术相结合,可以大幅提升其覆盖能力, 室外 NLOS 达到 100 米以上,室内 NLOS 达到 30 米以上;提供连续组网能力,有效 实现多读写器间的干扰协调,确保 99.9%以上的盘存率;标签支持能量收集和 <10uw 的极低工作功耗;达成可大海量使用的极低成本。
5.5G 实现万物互联的愿景,依赖于卫星通信技术得以实现。虽然 5G-NR 能够 通过特殊的射频手段实现对近海和低空的局部无线覆盖,但却不能实现对远海和高 空等区域的无线覆盖。一些物联网终端具有特殊的广域大尺度和高速移动性。在这 种场景中,通过卫星通信系统提供服务将更为便捷和经济。卫星通信系统虽然在 eMBB 和 URLLC 应用方面逊色于 5G-NR 地面蜂窝网络,但是在 mMTC 应用场景中 仍具有显著优势。 未来卫星 NTN 系统或将和地面蜂窝 NG-RAN 彼此深度融合。在某些地面蜂 窝 NG-RAN 无线信号无法覆盖的地方,卫星 NG-RAN 可提供多种灵活的接入方式。 不同类型卫星的组合有助于提升业务性能,降低综合成本。具有超高密度 VLEO 星 座的 NTN 将成为 6G 网络的一部分,并在确保通信接入服务的高灵活性方面发挥 关键作用。
2.4、 通过算法优化、硬件升级和软件更新等多种方式实现5.5G
非独立组网下,可在 4G 核心网基础上做一些软件升级来实现 5G 的部分业务场 景。5G 核心网的组网架构包括 NSA(非独立)和 SA(独立)两种类型。SA 组网的 投资成本高昂,需要完全新建一套 5G 核心网,采购和布置整套 5G 核心网设备。从 而使得 5G 基站(gNB)直接连接至 5G 核心网。NSA 组网是基于 4G 核心网,做一 些软件升级,从而适配 5G 的部分功能。5G 初期主要支持 eMBB 业务,可以使用 SA 组网得以满足,但其他场景依赖于 5G 核心网得以实现。5G 三大应用场景中,只有 eMBB 能够由 NSA 核心网实现,其他场景都需要 5G 核心网得以完成。未来的智慧 城市等垂直高性能应用使得 5G 组网架构由 NSA 向 SA 迈进。预计 5.5G 发展的初期 也是通过对 5G 基站进行硬件和软件升级更新的方式来实现部分网络功能。
5G 基站架构按功能可划分为基带单元、射频单元、天馈单元等几个主要模块, 各模块之间通过外部接口或内部接口互连。其中,BBU 和 RRU 之间通过光纤连接, 传播损耗极小,可以远距离传输;RRU 与天线通过馈线连接,损耗较大,不易远距 离传输,因此 4G/5G 时代 RRU 无限接近天线,基本挂在天线上或者直接和天线集成 为 AAU。
射频单元(RRU)是移动通信室外基站中的重要设备,为用户的信息交流提供 稳定可靠的通道,保证了信息的精准、实时送达。RRU 将一组组基带数字信号,通 过复杂、精巧的电路变换,转化成无线电波,通过天线发射出去;同时,接收用户 终端发送的信息,传送到核心网完成信息交互。RRU 内部一般由 4 个部分组成:电源单元、收发信单元、功放单元、滤波器单元。工作原理是基带信号下行经变频、 滤波,经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的 移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频, 然后完成模数转换和数字中频处理等。
基带处理单元(BBU)可以提供对外接口,完成系统的资源管理、操作维护和 环境监测功能等。RRU 和 BBU 之间需要用光纤连接,一个 BBU 可以支持多个 RRU。 BBU 的物理结构在 5G 时代演变成了 CU(集中单元)和 DU(分布单元)。其中 BBU 的实时性比较强的部分,变成了 DU(分布单元),而非实时性功能则演变为了 CU (集中单元)。此外 5G 核心网功能下沉到边缘,CU 还将承载部分核心网的功能。 天线单元(AAU)是将 RRU 和天线集成一体化的模块,主要功能模块包括 AU (Antenna Unit)、RU(Radio Unit)、电源模块和 L1 处理单元。Massive MIMO 是 提高 5G 通信系统容量和频谱利用率的关键技术,它导致了 5G 宏基站的天线通道数 量大幅增加。5G 时代宏基站的通用配置是单面拥有 64 个通道的天线,通常每个基 站需要设置三面天线。5.5G 需要 10 倍于 5G 的传输速率,对基站射频性能、数量提 出更高要求。由于 6GHz 的覆盖较差,需要通过升级的天线技术解决覆盖问题。6GHz 赫兹比 2.6GHz 频段,增加了在空间传播损耗。为弥补损耗,需要比现在大规模天线 阵列(Massive MIMO)更强的超大规模天线阵列(ELAA)。
为了配合 5.5G 在高频段拓展的趋势以及在速率、带宽等方面的升级要求,高频 段需要做硬件升级。原有 5G 基站的基础设施及主设备等变化不大,预计针对垂直应 用的建设以及小基站的扩容将一直持续到 2030 年 6G 商用的到来。垂直应用的建设 主要集中在产业链的上游和产业链的下游,一方面通过芯片及元器件的改进来实现 高频段的提升,另一方面通过下游配套软件升级以及应用场景的赋能来释放 5.5G 的 潜能。
2.5、 终端应用成熟度是影响 5.5G 建设节奏的重要因素
2.5.1、 XR 是 5GtoC 发展的重要驱动力,内容和生态决定了 XR 的生命力
XR 业务的大规模普及,需要“5G+云+终端”协同,其实时渲染和 3D 重建都 依赖于 5G 网络的超大宽带和低时延。面向未来,XR Pro 和元宇宙等应用,将深度 融合虚拟世界和现实世界,把现实世界在虚拟世界实时镜像,并通过仿真、计算、反馈后应用到现实世界。此类实时的沉浸式交互应用,需要移动网络能够提供 10Gbps 速率和毫秒级传输延时。
苹果 Apple Vision Pro 或于 2024 年 3 月发售,有望开启头显行业的“iPhone” 时代。苹果 Vision Pro 搭载一系列先进摄像头和传感器,定制的 micro OLED 显示器 为每只眼睛提供 23MP 像素,并配备 M2 和 R1 双芯片提供支持,运行专为空间计算 打造的 vision OS 系统,旨在将数字内容和物理空间融合从而创造出让用户沉浸于自 己的空间环境。
作为第一代空间计算平台的头显设备,Vision Pro 的制造成本高昂。Vision Pro 整体由玻璃前面板和铝合金框架构成,包含传感器、摄像头、显示器、冷却风扇以 及外置电池和磁力充电器。在头显顶部设有数字表冠旋钮,供用户控制沉浸感的深 度。显示方面,Vision Pro 配备了 12 颗摄像头,配备 Micro OLED 屏幕,拥有 2300 万像素,每只眼睛分配到的像素超越 4K 电视,可以实现 100 英寸屏幕的观看,支持 3D 视频观看。音频方面,搭载了最先进的空间音频系统,耳朵两侧各有一组双驱动 单元。实时传感器处理芯片 R1 负责信号的传输和处理,传输数据 12 毫秒即可触达, 几乎消灭时延。昂贵的制造成本使得 Vision Pro 最终售价高达 3499 美元,对应约人 民币约 24860 元。 全新操作系统 visionOS 加持,带来全新的应用使用体验。visionOS 将应用图标放置在空间里,用户可以在空间里进行多个不同界面的切换。Vision Pro 没有配备手 柄,而是通过语音、眼球追踪以及手势来操作。用户通过注视来浏览应用图标,手 部轻点选择,轻扫滚动,或者发出语音指令,还可以使用虚拟键盘输入文字。
2.5.2、 5.5G 赋能车路协同,推动智能网联汽车产业发展
5G/5.5G 与 AI、边缘计算等技术的融合发展,带来了更好的联接、感知和计算 能力,为实现车路的高效协同提供了有利的条件。进入 5G 时代后,具备超大带宽、 超低时延和超大规模连接能力的 5G C-V2X,能够为自动驾驶、精准定位、高精导航、 车载娱乐等智能网联汽车典型应用场景下多行业、多维度的数据交互提供全方位的 联接能力。依托“下行万兆、上行千兆、千亿联接”等典型特征,5.5G C-V2X 将能 够更好地支撑高阶自动驾驶演进升级,提供更加沉浸和交互的实景导航等体验。
车路协同是基于 C-V2X、融合感知、边缘计算等多种技术将路上的红绿灯、摄 像头、雷达等设备联网并进行边缘计算处理,感知道路状态,并实时发送到智能交 通中心和车,实现实时的信息交互。业界普遍认为实现自动驾驶有两大路径,分别 是单车智能和 V2X 车路协同,用路侧智能感知设备与智能车辆协同,实现网联式自 动驾驶。车路协同能够有效提升驾驶安全性,改善道路规划、提升交通效率。车与 路的实时信息交互,将为自动驾驶车辆提供更加丰富的信息,解决当前单车自动驾驶中雷达和摄像头遇到特殊情况识别不准的问题。
华为将于 2023 年 12 月 1 日发布全球车路协同标准,产业迎来发展催化剂。此 前 2023 年 11 月 17 日四部门正式发布《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点 工作的通知》,首次对搭载L3及L4自动驾驶功能的智能网联车辆开展准入试点工作。 华为长期致力于 C-V2X 车路协同产业推动和产品解决方案研发,在标准制定、产业 生态、产品和解决方案研发等多方面不断加大投入。华为车路协同的解决方案以端 云协同方式进行,具备海量接入、低时延等多种优势。V2X Server 部署在云端,具 备设备管理、设备标定、算法管理、拓扑管理、地图管理、事件管理、数据管理等 功能,并结合高精地图服务、智慧交通系统等,实现全时空交通运营与管理。V2X-Edge 部署在边缘计算节点,结合摄像头、雷达的能力,完成道路事件的感知和分析。
当前 V2X 处于试点探索运营模式的阶段,通过产业示范推动 V2X 发展。V2X 商用芯片于 2018 年就已经量产,模组/终端/CA 平台也已经可以跨厂商互通,产品技 术正在走向规模验证阶段。目前国内车路协同参与者主要分为 HBAT、ICT 厂商、汽 车供应商和集成商四类。根据国际市场研究公司 Technavio 的数据,全球车路协同 市场规模预计将在 2025 年达到约 1700 亿美元,年复合增长率(CAGR)为 34.6%。
2.5.3、 3D 全息投影需要基于 5.5G 毫秒级时延的特性
3D 全息投影技术也称幻影成像技术,是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真 实三维图像的技术。主要的优势是无需佩戴 3D 全息眼镜,便可多角度的浏览三维的立体影像。全息投影在教育、医疗、游戏等领域具有广阔的应用场景。在教育领域, 通过全息投影技术,可以实现逼真的三维模型,使学生能够更直观地了解复杂的概 念和结构;在医疗领域,医生可以利用全息投影技术展示疾病的发展过程和治疗方 案,使患者更好地理解疾病的情况并充分配合治疗;在游戏领域,全息投影可以为 玩家呈现逼真的游戏场景和虚拟角色,增强游戏体验。
5.5G 高速率、毫秒级时延的特性,对全息投影的“再现”步骤起关键作用。5.5G 全息投影需要通过多种技术协同工作来实现,A 地点用户需要在镜头和麦克风组成 的特制相机前进行做出实时反应,镜头将采集的图像、音频数据转换成数字图像利 用 5.5G 高速网络实时传输;B 地点接收方,则是通过激光投影仪将画面投射在特制 的位置,从而将 A 地点人物的“言行举止”实时呈现。在这个实现过程中,需要 5G 高速传输技术、VR、激光投影等多种技术的紧密配合。5.5G 全息投影,打破了时空、 地域的局限性,甚至突破“次元”,人与人的交流不再局限于电子屏幕两端,而是能 够真正地实现三维立体实时交互。
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