信息通信研究院副院长何桂立 :“信息通信发展和测量技术演进”

2017-07-23 16:13

运营商世界网于723日召开了2017上半年TMT产业融合峰会。除了发布上半年五大行业市场发展报告以及举行手机行业每月零售报告上线仪式外,大会同时评选出了2017年上半年十大TMT行业新闻和十大优秀创新产品,并为康钊新闻私塾班一期学员举办毕业典礼。

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中国信息通信研究院副院长何桂立 何桂立:
各位领导、各位同仁,大家下午好!今天非常高兴有这么一个机会到这里来跟大家分享一些信息。康钊也是我很久以前的老朋友,他人品非常好,在媒体界很有名,也是非常好的一位记者。

今天与大家分享的题目是“信息通信发展和测量技术演进”。

一、信息通信技术和应用成为社会发展新动能

信息通信技术的发展面临着很多问题,但是我们看到更大的一个问题是世界经济发展面临的问题,看看这些问题我们到底怎么办。首先有问题,我们才能够知道如何针对这些问题去解决。产能过剩、竞争加剧、供需对接失衡,“失衡”讲的是原来要的东西是那样的,现在要的东西变了,但是还给我这个东西,我不想要。环保和健康问题,原来我们不关心,但是现在谁都关心这些问题。我们也注意到美国选了特朗普,菲律宾也选了新总统,意大利伦齐总理竞选失败,还有英国脱欧,这些都反映了在发达国家里面中产阶级收入下降,导致整个经济不景气。我们国家也有一个判断:新常态,即L型,就是下去起不来了,是这样一个问题。

这个问题从技术层面考虑,产能过剩、竞争加剧、供需对接失衡等问题。如何解决?信息通信技术和应用是一个很好的方法,有利于供给侧结构性调整,降低成本,提高效率,改进功能,利于环保。这就是我们信息通信业很重要的一个机会。

刚才康钊分析了整个通信业自身发展的一些问题和困难,现在动力不足,按康钊的话讲,三大运营商口袋里没有多少钱。但是机会在哪里?我们看到整个工业和社会的发展要解决前面这些问题,需要信息通信技术和应用。所以往垂直领域去努力的发展我们的事业,就是我们的机会。

二、当前走向信息社会的四大特征

从技术上来讲,目前我认为有四个特点,大家需要在业务发展、产品研发过程中注意到。

网络化。无论是发展什么,信息化和信息社会的推进一定是要通过网络连接的。如,“互联网+”、工业互联网、网络经济。

智能化。芯片越做越小,计算能力越来越大。我们银河这样的超算计算机有两台,在世界上排名第一合第二。专家预测:这样计算能力的设备将在十到二十年之内进入家庭。从这句话大家可以深刻体会到智能终端、智能硬件、智能制造,智能化很小的一个东西变得非常智能。

软件化。我们过去冰箱、洗衣机全都是硬件,现在回顾一下,很多产品软件的成分越来越多、越来越多,包括我们自身的网络,SDN、SDON、SDS、家电功能软件化,这反映了很多功能、很多性能是要靠软件来做的,软件一次开发,后面成本就非常低。

开源。安卓、iOS、发放平台、分享经济。现在我们院正在写相关报告,分享经济、共享经济。在网络化时代,我们的资源是遍布全球的。如果想自己闷在屋里搞一个全面的设计,这种方法肯定是不适合现在社会发展的趋势。所以开源是我们在研发过程中,在去培养业务过程中,要考虑的一个重要的技术层面的方法。

例,新技术和应用发展成为测量技术演进的推动力。

三、测试测量向多维度发展

传统通信的电声学测试基于“响度评定值”,只有一维,就是手机声音大小是通过响度评价方法来进行的。但是现在VR/AR的出现,传统的测量方法亿不能满足应用的需要,就要变成多维。

如图,三维视觉空间;环绕立体声:三维声场;力学场:运动传感器和加速度模拟器构成的场。从这几个方面来进行度量,所以是从一个一维分两维,往三维测量方法去转换。

例:天线测量的演进。

开始是点对点的一维测量方法,后来演进到用二维的,使用转台来测量平面方向图,现在二维不能够适应现在设计和生产需要,改成三维测量,使用多探头系统+转台,测量3D方向图。

例:5G测试,向多维度转变。

3D波束赋形等技术发展,对三维乃至多维测量能力提出了新的要求。

微波、毫米波集成电路的发展,导致系统高度集中,很小的一点,里面有非常多的东西。封装完了以后没有节点,有的时候想测节点,已经不存在了,怎么办?解决方案是非接触式用电磁场测量方法进行测量。

如图:“中国泰尔实验室”研发的“全电波暗室静区反射电平和禁区三维尺度的测量”。

四、测试测量向复杂系统演进

随着环境变化,场景变得复杂了,所以测试也要变得更加复杂。

例,中国泰尔实验室根据现在电波传播的一些环境变化,提出互调测试系统。

如图,中国泰尔实验室自主研发的宽带互调测试系统。因为原来只是一个单频互调测试。那个时候,我们电磁场整个环境比较干净,但现在电波非常复杂和丰富,在这种场景下,如果还用单一测试方法,势必导致测量结果和实际情况不能吻合。所以这是我们设计的一个利用宽带互调方法来解决问题的方法。

我们要测量的信号可能比噪声还要低,所以这就需要我们用特别的计算方法,如基于调制信号的相关性/噪声的统计独立性,采用特征空间分解算法,能够在信号低于噪声10dB的情况下准确检测。

如图,GSM和CDMA两个实验情况。在-163dBm/Hz,测量误差仅小于2dB,对于CDMA在-173dBm/Hz时小于2dB。这是正面例子。

反面例子,实验室用到矢量分析仪,发现同样很高端的矢量分析仪,测量结果不一致。原因复杂,其中之一是数值运算中参考矢量定义的不一致,导致的一些问题。

原来为什么没有发现?因为之前在计量标准中缺乏误差设置,只是在零点值附近一个孤立的测量点,所以很难看出问题来。现在改成具备了误差设置的计量标准,两条线的差别,一目了然。

五、网络化虚拟测试系统

中国泰尔实验室搞的“智测云”,实现智能手机远端测试。这方便了广大手机APP开发者的测量需求,这种方式将来就是趋势,因为我们原来用的仪表都非常昂贵,一台就是一台,我们可能在不同的地方要买多套这样的系统,但是将来我们要通过这个网络,变成我们在需要的点上就布一个前端,大量通过网络连接到一个平台上来实现测量,这样会降低对仪表使用的成本。

若按现在或原来的方法,钓鱼是单点的拿鱼钩钓鱼,现在我们要通过网络,就像撒一张网一样,一个网和鱼钩的效率可想而知。

六、软件相关测试将更加注重完备性和可靠性

软件化是一个趋势,在各种产品里大量使用软件来实现它的功能,软件本身测量从一开始还是比较简单的,现在更加注重软件的完备和可靠。这里很重要一点是漏洞。漏洞是什么?我们在编软件时,它的完备行不苟。这个漏洞的出现,再加上网络化,就会变成安全风险。所以这一点也是非常重要的,将来我们要在这方面进一步加强。

七、测量技术越来越广泛应用于产品和系统

在未来的工业互联网、车联网等应用中,把测量技术直接应用在实际产品和系统中,通过传感器采集,之后系统进行运算,来达到产品和系统需要实现的目的。

如图,宝马汽车三维应用过程,这里有很多测量技术。

由于时间关系,我简单跟大家分享这么多,谢谢大家!

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