5G混合现实智慧雪场，8K视频传输！展望2022冬奥5G毫米波新科技

（电子发烧友网报道  文/ 章鹰） 2月以来，5G毫米波领域接连传来好消息。在2月17日召开的第68届国际固态电路会议（ISSCC 2021）上，中国电科38所发布了一款高性能77GHz毫米波芯片及模组，在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成，探测距离达到38.5米，这刷新全球毫米波封装天线最远探测距离记录。

2月23日，在世界移动大会（MWC）上海展开幕式上，中国联通副总经理买彦州表示，中国联通将率先在北京冬奥会试应用5G毫米波，为观众、媒体转播者、赛事组织者和运动员、裁判员等提供优质的观赛体验和完备的服务保障。中国联通已经携手高通等领军企业，进行了大量的5G毫米波测试验证，并以终端先行的策略，为5G毫米波在明年北京冬奥会的商业应用奠定了重要基础。

图：来自北京冬奥会官网

据悉，5G毫米波技术最先应用于2018年的韩国平昌冬季奥运会，2022年中国北京冬奥会上，5G毫米波将会带来哪些应用场景的使用和突破？毫米波技术的优势如何助力北京冬奥？高通、华为、中兴、OPPO等众多厂商带来了哪些毫米波应用场景的展示？小编根据MWC2021上海最新的资讯和专家观点，为大家解读。
 

5G技术与竞技体育的结合，让观众更好体验奥运会独特魅力

体育与技术互动发展的历史由来已久。新技术可以提升体育赛事的竞技水平、精彩程度，也让观众更好体验奥林匹克运动的独特魅力。
 

从1896年第一届雅典奥运会开始，奥运会已经走过了125年的历程。在最近的半个世纪，奥运会与科技的结合日渐紧密。1936年，德国柏林奥运会首次实现了电视实况转播，并且以纪录片的形式对奥运会进行了完整的记录。1964年，东京奥运会首次采用卫星同步转播，进一步促进了音视频技术与体育的深度结合，2000年悉尼奥运会建立信息检索系统，奥运会竞赛系统、奥运会管理系统，以及悉尼奥运会官方网站为中心的奥运会信息服务框架。从此，奥运会的报道不再仅仅来自纸面报道，播音员的播报。2008年北京奥运会，采用了视频点播，实现了视频的回放、暂停、快进和自动搜索等功能。让观众看到精彩画面。

5G走进奥运，则是在2018年的韩国平昌奥运会。2018年，5G服务在全球仍处于发展的早期阶段，但是，在平昌冬奥会上，三星，英特尔和韩国电信（KT）合作实现了世界上第一个5G大规模服务运营，使观众可以直接体验5G服务。

首先，合作伙伴通过5G网络提供了4K流媒体视频服务，以彰显5G的大规模高容量和高速数据传输潜力。KT通过由英特尔牵头与爱立信，诺基亚和阿里巴巴等合作伙伴的协作提供了5G数据网络，三星则推出了其5G移动平板设备，可通过英特尔的基站提供4K流视频。

当时，三星的5G移动设备虽没有达到智能手机的尺寸，但却朝着小型化迈出了重要一步。但是，除了尺寸之外，这些移动设备还存在明显的缺点。与其他类似尺寸的平板电脑相比，该设备很重，并且使用时变得很热。该设备的电源是8000 mAh电池，这表明尚未开发5G芯片的低功耗技术。但是，它以大约3.7 Gb / s的下载速度运行。

5G VR/MR广播在奥运会上实现沉浸式媒体服务
 

图：平昌体育馆，来自平昌奥运会官网

通过同时在平昌和江陵奥林匹克公园拍摄大量摄像机的场景，英特尔可以利用其接近实时的VR渲染技术来交付VR视频。这极有可能为最终用户提供近乎实时的体育赛事360度互动视图。在平昌奥运会上，VR视频服务并未向公众展示，但已用于记录判断和在体育场内的显示板上回放。
 

据悉，平昌冬奥会主要为用户提供沉浸式5G体验服务，包括：同步观赛、互动时间切片、360度VR直播等。
 

同步观赛，就是在运动器材、运动员身上安装传感器、高清摄像头和配置5G通信模块，将数据实时通过5G网络传送，观众可以通过手机或电视，以运动员的第一视角来观看赛事直播。
 

360度全景VR，就是在不同的赛场，赛场内不同的角落安装360度全景摄像机，再通过5G网络将高清视频信号实时传送到观众席的VR区域。观众可以沉浸式体验赛场每一个角落，还可以切换到运动员的休息室、等待区等。互动时间切片，就是在赛场周围安装多达100个摄像头，获取不同角度的视频信息。用户在通过手机观看比赛时，不仅可以选择从不同的角度来观看比赛，还可以随意回看精彩瞬间。此外，当时平昌5G试验网还测试了5G自动驾驶、无人机、全息技术等。

 

大带宽+高速率，5G毫米波技术将全面赋能北京冬奥会

如果说2018年平昌冬奥会刚刚进入5G时刻，那么2022年将要开幕的北京冬奥会将迎来5G毫米波建设的全球高潮期。2月23日，高通公司中国区董事长孟樸在5G毫米波展区开展仪式上宣布，5G毫米波已经在全球实现商用，整个产业也正在共同努力，据最新数据显示，美国、日本、欧洲和东南亚已经部署了5G毫米波网络和服务，全球130家运营商正在投资于5G毫米波技术。
 

 

中国联通研究院无线技术研究中心教授级高通张忠皓对媒体表示，毫米波是5G的重要组成部分，一般指波长1毫米至10毫米，频率30GHz至300GHz的电磁波。5G毫米波相对于5G新基建上半场主要采用的6GHz以下的频段，具有更大带宽、更低空口时延和灵活弹性空口配置等独特优势，可以有效满足未来无线通信系统容量、传输速率和差异化应用等需求。
 

5G毫米波是高频段的5G布网方式，它的带宽达到800M以上，速度可以达到每秒10G以上，特别是上行速率可以达到4G以上，与目前正在建设应用的中低频段5G网络相比，在容量和速率方面有明显优势。经过近两年的探索，5G毫米波应用场景开始明朗，其中一大场景就是体育赛事。“5G毫米波的上行速率可以达到1Gbps，是原来的七八倍，同一个信道可以容纳7-8名运动员头戴摄像头传回来的视频，不会出现卡顿。” 张忠皓表示。
 

在MWC2021的论坛上，北京冬奥会和冬季残奥会组织委员会技术部部长喻红说：“北京冬奥会，我们将推出集中云计算、大数据、5G+AR技术集合的云转播，让采编播环节从物理空间转换到网络空间，在云端实现。我们将推出8K超高清的数字转播，采用中国自主研发的AVS3视频编码标准，实现8K电视直播和5G传输播出。5G毫米波波束窄，方向性好，空间分辨率高，为未来的体育比赛赛事转播和观众体验描绘了新应用场景。在竞赛过程中，特别是速度滑冰、高山滑雪、冬季两项等项目，运用5G毫米波技术，可以实现赛事随时回放、运动员位置，实时沉浸显示，运动员位置精准定位等功能。为场馆小区域密集观众提供高速率广覆盖的移动网络，支持观众与场馆内外亲友实时互动。”
 

中国联通副总经理买彦州强调，中国联通将率先在北京冬奥会试应用5G毫米波，为观众、媒体转播者、赛事组织者和运动员、裁判员等提供优质的观赛体验和完备的服务保障。日前在张家口外场零下30多摄氏度的极寒条件下，已成功开展业界最全的毫米波网络与终端对接测试，结果显示，毫米波带宽达800MHz，下行速率达4Gbps以上，上行速率达1Gbps以上，充分验证了其优越的网络性能。
 

诺基亚上海贝尔CTO常疆认为，5G毫米波技术对体育场馆的覆盖，对大吞吐量数据的支持能力特别强，2020年东京奥运会主要由NTT Docomo 等领衔的四家运营商拿到毫米波频段，主要应用三个场景：一、体育场馆覆盖；二，体育场馆外围的小型智慧社区，包括安防和园区内的自动驾驶，还有高清视频的回传和收集。体育场内部的体育赛道里面，NTT Docomo关注的应用场景“第一视角”，就是360度8K的可穿戴设备，佩戴在运动员身上。观众可以享受到沉浸式的体验。三、支持媒体采编播的回传和视频报道。他认为现在最大的挑战是手持式的毫米波终端设备，需要产业链上合作伙伴一起努力，加速这个进程。
 

爱立信东北亚网络产品线部门总监吴日平说， 在体育赛事上，5G毫米波技术的五大应用落点：1、现场赛事体验的提升，包括AR和VR技术的应用，提升观众的体验；2、给媒体制造带来新高度，多点实时直播，多方位传播效应；3、赛前和赛后的评论互动；4、对于组织者，大数据分析可以帮助他们提高服务水平；5、用户对于体育文化感受增强。

华为无线产品线毫米波总裁鲍祥英认为，5G毫米波的成熟应用场景包括固定宽带接入（FWA），华为已经有成功的商业案例，包括香港的家庭固定宽带接入和泰国的企业专线接入，仅仅使用200MHz带宽，就达到了单用户的需求。面向未来，5G To B是毫米波大有可为的空间，智慧港口、智慧矿山，对大上行、高精度定位和低时延都提出了要求。

但是他也指出，毫米波在eMBB的标准上不太成熟，有待进一步提升。eMBB最基本的逻辑就是连续覆盖，毫米波还要解决关键的核心问题。华为公司正在投入突破回传技术、穿透技术，期待和合作伙伴一起推进产业进步。在冬奥会方面，华为做了一些毫米波覆盖和测试。在具体的试验网中，我们发现毫米波基站覆盖超过1公里，可以提升观众的观赛体验。
 

对于毫米波未来的长期演进，鲍祥英认为有大的想象空间，三点诉求不容错失：一、光纤级5-10Gbps体验；二、基于厘米级的定位；三、基于大上行，毫秒级时延。
 

2月23日，2021世界移动通信大会期间，由中国联通和GSMA主办，高通、中兴、华为、OPPO、紫金山实验室等39家公司参与的“5G毫米波”展区精彩亮相。5G毫米波展区共分为运动体验、赛事呈现、极速传输、美好记忆、终端展示、环境营造六大板块，全面展示运动员竞技体验，5G混合现实智慧雪场、8K视频传输、5G全视角赛事服务和自由视角赛事直播等多样化应用场景，一展当今中国5G毫米波生态发展之新图景。
 

毫米波5G的核心优势在于拥有高频频谱极大的带宽资源，可以显著提高传输性能。在5G初期对网络性能和容量不高的情况下，低频方案可以快速扩大5G网络范围，推动5G渗透率的提高，但是随着高容量、高速率、低时延业务发展，通信频段必然向毫米波方向延伸。
 

GSMA预测，在2034年之前，在中国使用5G毫米波频段所带来的经济受益将达到约1040亿美元。近年来，中国联通、高通等领军企业携手产业界进行了大量测试验证，并以终端先行推动产业就绪，为5G毫米波技术及生态的成熟奠定坚实基础。
 

据悉，目前，全球毫米波产业已经基本成熟，全球有130家运营商正在投资5G毫米波技术。2021年1月，工信部已经明确，今年中国将持续组织开展5G毫米波试验，业内预测，2022年中国有望发放5G毫米波牌照。在产业链上，基站方面，华为、中兴、爱立信、中信科、诺基亚贝尔都已经推出了毫米波基站产品；终端方面，市场上已经推出了毫米波CPE产品，比如OPPO 展出了与中国联通 5G 毫米波测试中使用的 OPPO 5G CPE Omni 终端设备；芯片方面，高通、海思、三星、联发科均有部署。
 

在MWC2021大会上，多家企业还展示了支持5G毫米波的智能手机、电脑、接入设备、直播背包等商用设备。可以看出，产业链上下游正在加速布局。但是，中国联通网络技术研究院副院长迟永生等业内人士指出，当前5G毫米波部署仍然存在一些障碍。他表示：“我们感受到最大的问题也是国内毫米波产业链相对薄弱，比如说核心的高频器件、高频芯片我们是缺失的。那么对运营商来说，要用到的一些设备整体的体系还是不完善的。”

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