上海世博会的通信新技术对于通信行业的意义

文｜上海世博会事务协调局信息化部 周 平 程大章

世博会历来是展示各种先进科技和技术的一个全球性大舞台，它不仅仅体现在展馆内所呈现的新技术、新理念、新产品和新科技，在世博会的建设、运行过程中，同样蕴含着丰富的新技术。2010年中国上海世博会的信息化呈现了丰富多彩的技术亮点，其中有些让观众们体会到了新鲜，有些让参展方和组织者感受到了方便，也有些默默地为本届世博会做着贡献。本文通过展示通信新技术和亮点，并分析这些技术对于我国通信行业的发展以及其技术的重要意义。

1 “绿色机房，低碳世博”

中国移动通信集团近几年致力于“绿色行动”，在本届世博会，按照世博局的要求，提出了“绿色机房”的概念。采用了成熟措施和创新技术相结合的方式，对世博园区通信宏基站建设全面采用节能环保技术，建设一批节能减排的绿色机房。机房内使用了诸如管塔抽风、燃料电池等创新措施，重点展示代表节能前沿科技的相关技术措施：如风光互补、燃料电池、地源热泵、LED照明灯具等。选取部分自建基站作为基站节能减排实施的重点，除了采用智能载波关断、高效开关电源、集中环境监控等常规措施外，对于建站配套建设，还需针对不同环境选用合适节能方案。

绿色机房概念的提出为我国通信技术行业的工程建设做出了范例。在全球都在低碳节能的风气下，我国通信技术行业作为能源使用的大户必须在行业内要有绿色环保、节能降耗的意识。因此，世博会上成功采用的绿色机房，这将带动我国其他省市的机房建设。除了环境保护的重大意义外，绿色机房也为企业节省了大量的运行和维护成本，其经济意义显而易见。

2 世博历史的突破——网上世博会

网上世博会是国际展览局长期以来一直研究的课题，直到上海世博会才真正得以实现。

网上世博会是世界博览会历史上一项革命性的创举，而且如此大规模的全三维网站在全球也是首创。在主推3DVia Player等国际先进技术的同时，网上世博会还选用并推出了一些具有自主知识产权的国内先进互联网3D技术。其三大创新如下：

（1）展览展示方式的创新：第一次以三维方式展示实体世博内容。

（2）三维技术应用的创新：第一次大规模的采用三维技术进行内容展示。

（3）项目管理模式的创新：规模最大的共建项目，包括200多家参展方一起参与建设的项目。

国际展览局秘书长洛塞泰斯先生高度评价，“网上世博会是世博会历史上的革命性创举”。网上世博会于2009年11月12日在北京召开的2009年世博论坛上，由国务院副总理王岐山启动正式上线，国际展览局主席蓝峰、秘书长洛塞泰斯出席仪式，上海世博会执委会执行主任、上海市市长韩正主持了仪式。2010年5月1日，网上世博会将随实体世博会开幕全面开放，展示内容包括园区内152个独立建筑的三维外观、200多个由组织方建设的浏览型展馆内景、100多个由参展方自行建设的体验性展馆内景，以及“一轴四馆”等13个组织方展馆。

网上世博会是我国互联网3D技术的一次尝试，对于我国互联网通信技术以及通信行业普遍性运用也是非常大的一个特色。而且通过无障碍改造项目，网上世博会还可以给盲人展示世博的精彩风貌，这对于通信行业普遍使用性，消除人与人之间的数字鸿沟，是符合国际电信日的精神和主旨的。

3 全球首创——世博手机票

各种尖端科技和创新产品的亮相历来是各届世博会的热点，而门票作为世博会的参观凭证也在经历着制作工艺和科技内涵的演变。在日本爱知世博会上，首次尝试在门票中集成微型芯片，以便增加门票的防伪能力并更好地为参观者提供高效服务。在2010年中国上海世博会上，除了采用更安全的芯片门票外，更是创新性地推出了世博手机票，突破了传统意义的门票载体形式，成为2010上海世博会的一大亮点。

（1）手机票的技术

世博手机票与含芯片的实体门票类似，都是将世博门票所包含的票种、日期等数据信息以电子化的方式存储在微型芯片内，区别在于实体门票的芯片被封装在纸质的票面内，而手机票的芯片被先进的工艺植入到SIM卡中，称之为RFID-SIM卡，如图1所示。

RFID-SIM卡从外观上和普通SIM卡基本一样，不同之处在于卡片内部包含了支持多个功能实体的芯片：

◆ 安全主控芯片，提供支付功能和其他增值服务功能，以及射频芯片的控制功能，同时提供SIM卡芯片和用户终端的物理通道；

◆ 2.4G射频芯片，受主控芯片控制，提供RFID-SIM卡读写器的射频通信通道；

◆ SIM卡芯片，提供电信功能。

图1 RFID-SIM卡示意图

推出世博手机票有三个方面的目的：第一是展现最新技术成果，提升2010上海世博会的科技含量。手机票采用的2.4G RFIDSIM技术是行业首创的非接触技术方案，首次将SIM卡技术与非接触技术相结合并用于世博会，将有助于提升本届世博会的国际影响力。第二是为游客提供便捷服务，完善游园体验。世博手机票可以在任何时间任何地方自助购买，空中下载门票，为游客提供便利。在游园过程中，手机票可以为游客提供各方面的世博信息，更可以通过手机进行互动，参与各类主题活动。第三是世博手机票完全采用电子发行的方式，节省传统门票的物流成本，符合绿色环保的理念。

（2）手机票的推出充分展现了“绿色环保、科技时尚、便捷优惠”的亮点，并具有个三方面的意义

①全球首创，是世博会史上一大科技创新亮点，彰显世博主题

基于2.4G RFID SIM卡技术开发世博通应用属于全球首创，也是世博会历史上的一大创新，它成为2010年上海世博会的亮点，方便了市民及外地游客，给游客带来了更好参观体验，彰显了 “城市，让生活更美好”的世博主题。

②依托上海世博会，加快提升城市管理和社会服务的信息化水平

世博手机票以RFID-SIM卡为载体，除门票功能外可以实现“一卡多用”，同时提供手机支付、申通地铁等公共交通应用，将有助于提升上海城市信息化应用水平和城市管理水平。通过手机票及相关应用在世博会期间为游客提供的便捷服务，进一步提升2010年上海世博会的服务水准和国际影响力。

③推动非接触产业链的发展，催生移动电子商务时代的到来

世博手机票的面世将带动非接触应用产业链的整体发展，通过手机买门票、坐地铁将逐渐成为人们新的生活方式，催生移动电子商务时代的到来。

（3）蕴含了多种最新科技的世博手机票具备了多项创新

①技术创新

世博手机票运用了多种新技术，其中2.4G RFID-SIM技术是最为核心的技术之一。由于门票数据需要一个安全可靠的载体，因此SIM卡成为了一个非常理想的选择，借助2.4G RFID-SIM技术，SIM卡也具备了非接触感应的能力，从而可以像公交一卡通一样“一刷而过”。2.4G高频信号则可以将手机内部SIM卡发出的信号突破电池、外壳等部件的层层遮盖，与识读设备建立可靠的通信。

②形式创新

世博手机票创新性，改变了传统门票的载体形式，用户不再需要购买、保管、携带一张实体的世博门票，只需在手机票菜单上进行自助操作，就可以完成门票的选择、票款支付、门票下载等全过程，足不出户轻松购票。其他的购票方式还包括了12580电话购票和www网上购票等电子渠道方式。用户在入园当天，只要带好手机就可以在检票口“刷机入园”，轻松便捷。

③服务创新

世博手机票的优点还在于购票者可以借助手机强大的多媒体服务能力，享受到世博会相关的信息服务。在参观过程中，持手机票的游客可以第一时间通过短信、彩信等通信方式获得热门场馆、客流导引、现场活动、气象服务等信息，从而更好地安排自己的行程，充分感受世博会的魅力。

世博手机票的推出开辟了一片全新的手机应用前景，随着技术的日新月异，手机本身已经具备了强大的处理能力和丰富的多媒体功能。而RFID-SIM卡为各类敏感数据提供了非常安全的存储环境，并具备了非接触的感应能力。在世博会后，手机票的概念可以延伸到电影票、演艺票、体育赛事门票等各种票务，更可以用于门禁、考勤等特殊用途领域，小小的SIM卡片将为未来生活增添更多的色彩。如同短信服务改变了很多人的表达方式一样，世博手机票的推出也会使非接触应用逐渐融入生活，改变生活。

4 第四代无线通信技术——TD-LTE

在世博园区首次使用了TD-LTE示范网，其中包括16个宏站和8个重要场馆的室内站。将TD-LTE网络覆盖到横跨浦江的整个世博园区以及中国馆、世博文化中心、美国馆等9个重点场馆，提供移动高清会议、移动高清视频监控、移动高清视频点播、便携视传、高速上网卡、天线海宝等近十项TD-LTE前沿应用。

（1）TD-LTE技术

TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution作为一种先进的技术，LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率，并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进，同时为使用户能够获得“Always Online”的体验，需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统（2G/2.5G/3G）共存。

在无线接入网（RAN）侧，将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的 OFDM（正交频分调制）技术。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点，是公认的未来4G储备技术。

为进一步提高频谱效率，MIMO（多输入/多输出）技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性，能同时传输多个数据流，从而有效提高数据速率和频谱效率。

为了降低控制和用户平面的时延，满足低时延（控制面延迟小于100ms，用户面时延小于5ms）的要求，目前的NodeBRNC-CN的结构必须得到简化，RNC作为物理实体将不复存在，NodeB将具有RNC的部分功能，成为eNodeB，eNodeB间通过X2接口进行网状互联，接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变，SAE（系统架构的演进）也在进行中，3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。

世博园区的TD-LTE网络建设由七家国内外系统设备商建设部署，部分场馆备有主用/备用两套设备，参与的终端、芯片厂商持续增加进来，对TD-LTE进行充分展示。基于TD-LTE部署的先发优势，上海拟定申请在世博会后期加入TD-LTE试验网建设城市之一。

（2）TD-LTE的应用

TD-LTE本届世博会的示范应用项目包括以下内容：

①基于TD-LTE网络承载的移动高清视频监控业务，通过车载、船载、游牧和单兵等接入途径，实时提供园区公交车辆、渡船、交通干道、人群聚集区域的情况，保障“平安世博”。

②基于TD-LTE网络承载的高清视图呈现，通过船载大屏幕向游船上的参观者提供园区展馆活动、航道周边情况，通过演示车提供高清视频对话、以及园区展馆活动。

③基于TD-LTE网络承载的高速上网，使组织者和媒体可以使用LTE USB数据卡接入高速移动互联网，及时访问互联网、发送邮件，通过TD-LTE 高清视频即摄即传设备，将摄像机所拍摄的内容通过LTE网络实时传送到后台，进行直播。

TD-LTE网络是3G的后续演进，融合了多种先进的通信技术，如OFDMA、MIMO等。建设TD-LTE的演示网可以加快相关技术的研发，特别是终端的开发，推动整个产业链的发展，体现中国在通信技术领域的领先优势。TDLTE世博演示应用面向世博组织者、媒体记者、游客，通过全程覆盖园区室外路面、黄浦江水面及“一轴四馆”、非洲馆、信息通信馆等重要场馆的无线信号，提供包括移动高清视频监控、高清视图呈现、高速上网业务在内的演示服务平台，使相关用户能够轻松、直观、全方位的了解上海世博会展馆周边环境的真实内容。

（3）TD-LTE的意义

TD-LTE世博演示的意义在于：一方面，结合中国申请的4G标准TD-LTEAdvanced，将TD-LTE乃至整体TD发展成果通过世博会这一窗口予以展现，使中国从通信大国开始了通信强国之路；另一方面，TD-LTE是由中国产业界主导，国际产业界共同推动的技术，TD-LTE产业成熟将为中国企业在金融危机中的进一步复苏注入强心剂，拉动中国企业进入发展的新时代。

新技术给人们带来了不同以往的便捷和享受，同样也是未来城市信息化建设的方向。1876年，贝尔发明的电话在费城世博会诞生，影响了几个世纪。2010年，全球第一个TDLTE规模演示网络亮相上海世博会，这一历史性的举措的深远意义可能在若干年后更能体现。我们希望这届世博会通信技术和亮点，能够沉淀和积累下来，为上海、为中国，为全世界的生活创造更美好的明天。