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邬贺铨：大数据时代的机遇与挑战2012-12-18 09:04:30 今天的报告将讲无线化网络的革命、智能化制造的前景、大数据时代的机遇、颠覆性技术的影响与新一轮产业的变革等五个方面的内容。 我为什么会选择这么几个题目？今年2月22日《华尔街日报》有一篇文章——科... 无线网络革命 无线3G普及率超过固网宽带，这里是指注册的宽带用户，我们的固网宽带普及率比较低，2012年7月只有12.4％，全球发达国家一般是26%，我们国家的固网宽带化普及率只是发达国家的一半。无线发展非常之快，预计到2015年固网宽带用户达到2.5亿，3G用户将达到4.5亿，移动用户达到12.5亿。 在电信运营商的收入中，非话业务的收入占电信业务的收入将近50%，以前主要靠电话收入，今年上半年全国的非话收入已经占到电信业务收入的一半，中国电信更高达60%多，中国联通50%多，中国移动28％。 全球移动互联网流量占全部互联网流量10%左右，亚太地区这一数字将近20%，这是因为东方民族比较酷爱使用手机。预计2016年全中国产生的移动数据流量要占全世界移动数据流量的10%，这个比例也是比较高的，无线的比例更大，2012年无线流量占到互联网流量的一半，因为有很多的Wi-Fi，贡献了很多无线流量。 我们再来看移动通信中数据流量与话音流量的比例。今年一季度，移动数据大概是移动话音流量的5倍，即现在移动网络里面，五分之四的流量都是上网的流量，只有五分之一是打电话，所以整个移动网络也是互联网化，估计到2015年全世界移动数据业务流量会比2010年增加26倍。在移动通信的收入里面数据占多少？从全国看占32%，中国电信更高一点占45%，中国联通40%，中国移动占28%。中国移动是最大的移动运营商，反而比例比较低，他们的话音收入占比比较高。 我们来看美国ATT公司的网络流量情况，移动互联网的流量规模相当于8年前固定互联网的流量，2011年全球移动数据业务流量是2000年全球互联网流量的8倍。（图1） 流量的增长需要更先进的宽带技术来支持。局域网技术本来用在企业网里面，现在实际上已经涉及到城域网，它的发展非常快，从10M到100M，用15年完成标准化，从100M到1G只用4年，从1G到10G用了3年。1999年制定了10M无线局域网标准，今年年初中国颁布了1G的超高速无线局域网标准。 我们来看移动通信技术的进展。1990年大家大量使用GSM、CDMA，2G是数字电路交换，2000年3G采用分组交换，现在网上是增强型的3G，之后出现了演进型3G即LTE，今年1月份国际电信联盟通过4G标准。从1G到4G，每一代技术都是革命性的。第一代移动通讯，它是频分多址。2G的TDMA是时分多址，CDMA是码分多址，LTE和将来的4G是正交频分多址OFDMA，几乎是10年一代。 革命的技术在哪里？以LTE为例，一个频带内分为多个子载波，相邻的子载波间可以部分重叠并通过正交的方法来避免干扰，频率应用率能提高很多。不仅如此，过去都是一根天线发送，现在多根天线一起发送和接收，这称为MIMO，即空间复用。假如离基站近，可以直接从基站把信号发送到终端，如果距离远，可通过另外一个终端转发，这称为中继接力。甚至可以几何分布的多根天线一起发射。现在频率不够，回到家里自动把手机转到家里的Wi-Fi，这称为异构网协同。 传统的移动网中，电话信号走的是传统的电路交换网，数据走的是互联网，两种业务由不同的网络来传送。LTE会变成全IP，无论是电话也好数据也好，都走互联网。传统的移动网信号要经过基站、基站控制器、网关和交换机，数据流量越来越大，为了减少迟延，希望更加扁平化，增强型的基站直接连到演进形的分组核心节点。过去移动通信考虑人们在家里使用固定电话，上街用手机，回到家里手机关机，现在随着移动通信资费下降，有很多人拿着手机打电话，尽管旁边还有固定电话，但手机更方便。现在80%的移动通信都是在房间里发出来的，实际上移动电话相当于固定电话在用，因此移动通信的控制管理可以放在边缘上，这样更有利于管理。基站有潮汐效应，位于办公区的基站白天业务量大，晚上流量小，而位于住宅区的基站则相反。如何把基站做到忙闲均匀呢？将相邻的多个基站的基带处理器集中在一起，可以把流量很小的基站资源调给另外一个小区用，达到资源的均衡。基带处理集中的另一个好处是不需要每个基站用单独的空调，从而节省能耗。无线移动通信的能力不断提升，最早GSM除了通话只能发短信，之后到GPRS，UMTS、HSDPA，到现在的LTE，目标是峰值速率达到100M。手机的功能也不断增强，早年我们的手机只是听和讲，最多显示号码，现在可以触摸了，可以写了，可以感知了。2000年手机可以听歌，