周路菡
第五代移动通信技术即5G移动通信技术,是4G移动通信技术的延伸,可以在4G的基础上实现更快速的网络传输。5G是当前世界移动通信技术发展的主要奋斗目标,并为未来的网络应用提供技术支持,使我国的网络技术发展提升到一个新的层次。5G作为新一代移动通信技术发展的主要方向,不仅能大幅提升移动互联网用户高带宽的业务体验,还将引发生产方式、生活方式的深刻变革,同时也能契合物联网大连接、广覆盖的海量应用需求,对加快生产活动数字化、网络化、智能化发展,促进实体经济转型发展具有重要作用。
5G服务雄安智慧城市建设
对于今天在城市里生活和工作的民众来说,网络基础设施已经成为必需品。网络的存在,让社会变得更加智能化,也预示着未来网络空间和现实空间将更加趋向融合。在这个过程中,能实现更快速的网络传输的5G移动通信技术就成为各行各业关注的焦点。因为在人与机器、人与网络协同发展的过程中,超高速、大容量、智能化的新一代通信信息网络基础设施是必需的。
5G移动通信技术有多重要,看看在雄安的布局就知道了。2017年8月9日,中国电信雄安国家骨干网建设全面启动,中国电信集团公司董事长杨杰表示,将使雄安成为国家骨干网核心节点。据悉,中国电信将在雄安新区率先铺设5G网络,并为雄安新区政企客户提供直达北京的虚拟专用网络专线、互联网国际精品专线和云专线等差异化专线服务,使其与北京、上海、广州一样,具备通达国内、国际主要方向的超高速网络传送能力,提高网络速度和质量,提升用户互联网访问体验。
雄安新区临时党委副书记党晓龙表示,要充分发挥5G网络超高带宽、超大连接、超低时延的特性,重点推动前沿领域应用,如基于5G的无人驾驶示范、5G网络环境下的移动远程医疗、5G支撑的城市级别物联网等,服务雄安智慧城市建设,引领全国甚至全球产业发展趋势。
5G规模化商用的时间点越来越近。在2017年6月29日上海移动大会期间,中国信息通信研究院联合全球移动通信系统协会(GSMA)发布最新研究报告《中国5G报告:发展展望与区域比较》中表示,“中国预计将在2020年实现5G商用,预计2025年将有4.28亿5G用户。”
同时,该报告还显示,中国运营商将于2020年前逐步推出商用5G网络,中国有望在2025年前发展成为全球最大的5G市场,到2025年,中国全球5G市场份额将达39%。此外,来自行业内的数据显示,2025年以前,全球将有11亿个5G的连接,很大部分将来自亚太地区。其中,中国5G用户数量将达到亿级。
眼下,中国的三大运营商都在马不停蹄地布局5G发展的版图。其中中国移动在2017年将在5个城市开展5G系统外场试验,2018年开始规模试验,到2019年实现预商用,到2020年实现规模商用。中国电信和中国联通也设定了在2020年实现5G商用的目标。在2017年6月开幕的“2017MWC上海世界移动大会”上,中兴通讯联合中国移动对广东5G外场试验网进行了直播,向全球展示了5GeMBB场景带给用户的极致体验。中兴通讯联合中国移动现场直播演示了5G低频网络覆盖下的超高速率,使用100MHz带宽,单用户峰值吞吐量达2Gbps以上。中兴方面表示,目前已在全球30个国家部署了40多个PreSG网络,预计将在2018年第三季度開始5G的商用预部署,2019年第一季度实现5G规模商用部署。可以说,随着5G的到来,运营商将继续寻求个人消费市场的机会,尽力维系存量用户,而企业市场将给运营商带来收入增加的最大机会。
5G带来的实质性改变
5G的主要特色就是它超快的网速,但是网速仅仅是其一方面。在我国发布的5G概念白皮书中,5G未来的发展趋势可以归纳为4个方面,即连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠。如果用数字来说明,就是5G将为网络带来1000倍的容量提升、1000亿+的连接支持、10GB/s的最高速度和1毫秒以下的延迟。这些特色,正让5G催生出更多新的需求,并推进更多信息化的应用场景的应用。
首先,5G可以满足智能家电、无人驾驶、生产自动化、智能服务等方面对网络容量、传输速率和高可靠性的要求。随着人工智能的快速发展,智能家电、无人驾驶、生产自动化、智能服务正在快速进入我们的生活,个人用品、城市基础设施、工厂机械设备都将被连接到移动网络上,整个社会的信息化将更加深入彻底,信息流量也将成爆炸式增长。
据权威机构预测,到2020年,网络要容纳2000亿级的设备或机器,仅智慧城市、智能交通、工业自动化这三项就需要连接近300亿台设备。这种联通需求,也只有5G的高容量特点才能满足人们在人员密集、流量需求大的区域依然可以享受到极高网络速度的要求。
特别是在无人驾驶和远程医疗两个与生命安全密切相关的领域,5G所引发的行业震动更为明显。比如由于拥有低时延、大带宽和高链接密度等优势,5G被汽车界认为是实现自动驾驶和车联网通信的关键技术。利用5G实现的实时远程控制具有高精准度和高速瞬时反应,可以实现远程驾驶乃至车联网自动驾驶。在医疗领域,5G网络还能提供一个远程医疗平台,实施精准的远程手术将不再是天方夜谭。
此外5G的低功耗大连接的特点使其可以在智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景中发挥重要作用。
专家指出,未来5G应用主要集中在4个场景:高铁、地铁等连续广域覆盖场景;住宅区、办公区、露天集会等热点高容量场景;智慧城市、环境监测、智能农业等低功耗大连接场景;车联网、工业控制、虚拟现实、可穿戴设备等低时延高可靠场景。目前,世界各大厂家都在重点围绕这4个场景展开5G技术与产品开发。
此外,5G技术迅速推广也将激发新的消费需求。5G的一个重要特征就是可以实现“人与人、人与物、物与物之间的连接”,形成万物互联,并融合在工作学习、休闲娱乐、社交互动、工业生产等各方面。由于只有1ms的延迟时间,5G环境下,虚拟现实、增强现实这些需要时间精准、网速超快的技术也将成为可能。而VR直播、虚拟现实游戏等应用都需要5G网络来支撑,这些,也将成为未来生活的改变。逐步丰富的消费形态将促进用户体验需求的重大变革,进一步激发出新的产业、新的业态和新的模式。比如5G时代到来,4K视频甚至是8K视频将能够流畅实时播放;云技术将会更好地被利用,生活、工作、娱乐都会有“云”的身影;另一方面,极高的网络速率也意味着硬盘将被云盘所取缔,随时随地可以将大文件上传到云端。endprint
5G顶层战略布局逐步展开
正是因为5G留给我们太多的畅想和期待,以及5G蕴含着巨大的战略和经济利益,所以各个国家都希望能在5G技术标准上占据主导权,纷纷进行技术研发和布局。早在2012年11月,欧盟就已启动总投资达2700万欧元用以研发5G技术,美国、韩国、日本联合国内运营商和电信设备制造商开展了相应的技术研究和产业布局。2016年5月,在北京召开的首届全球5G大会上,各国的5G标准制定机构均透露了各自研发的最新进展。美国电信运营商在2016年12月初宣布将提供首个5G试运营服务,日本的目标之一是在2020年东京奥运会期间使用5G服务,韩国的5G商用进程将以2018年平昌冬奥会为关键时间节点。
我国在2013年后与国际同步启动5G研发,在我国工信部、发改委和信息产业界的共同努力下,我国5G顶层战略布局已逐步展开并取得了积极进展。
2013年,工信部、发改委和科技部组织成立了“IMT-2020(5G)推进组”,推进组负责协调推进5G技术研发试验工作,与欧美日韩等国家建立5G交流与合作机制,推动全球5G的标准化及产业化。推进组陆续发布了《5G愿景与需求白皮书》《5G概念白皮书》等研究成果,明确了5G的技术场景、潜在技术、关键性能指标等,部分指标被ITU纳入到制定的5G需求报告中。
我国依托国家重大专项等方式,积极组织推动5G核心技术的突破。国家“973”计划早在2011年就开始布局下一代移动通信系统。2014年国家“863”计划启动了“实施5G移动通信系统先期研究”重大项目,围绕5G核心关键性技术,先后部署设立了11个子课题。2016年“新一代宽带无线移动通信”国家科技重大专项,全面启动了我国5G技术研发试验,目前已完成第一阶段测试,各关键技术均通过验证。2017年国家科技重大专项中将有三项与5G相关的研发项目。
工信部信息通信发展司司长闻库表示,我国5G研发已进入到第二阶段试验,继续与国外保持同步,预计到2017年底完成。根据计划时间,2017年-2018年将会全面推进中国第二阶段、第三阶段的5G技术研发试验。
运营商是5G建设运营的主体。2017年9月,工信部公布了《中华人民共和国无线电频率划分规定(修订征求意见稿)》,大致划分了5G网络的频段,基本确定的5G频段划分对运营商5G的研发测试以及部署具有重要意义。目前三大电信运营商的5G试验已经纷纷展开:中国电信在6个城市进行5G的外场试验,中国移动则在5个城市开展,中国联通则在2-4個重点城市进行。从原来的2020年实现5G商用到2020年实现5G规模商用,5G的发展悄然提速。
企业层面,国内领军企业已赢得先发优势。华为、中兴、大唐等国内领军通信设备企业高度重视对5G技术的研发布局,在标准制定和产业应用等方面已获得业界认可。例如,中兴早在2014年就联合中国移动在深圳完成全球首个TDLTE3D/MassiveMIM0基站的预商用测试,2016年开始规模部署在全球建设10张商用网络。大唐在2011年启动5G的预研,2013年提出5G关键能力指标和取值,被ITU纳入5G愿景和框架建议书的技术指标当中。华为已经在5G新空口技术、组网架构、虚拟化接入技术和新射频技术等方面取得重大突破。日前,华为polar码方案成为5G国际标准码方案,虽然只是5G标准的初级阶段,但极大地提振了我国5G标准研发的信心。
5G时代孕育经济新动能
每一次信息革命都将人类向前推进一步。现在我们正在迎来一次新的革命,这就是5G。5G新技术的应用也必然会改变我国乃至世界的经济结构,并带来巨大的商机。
其中5G的商用必然催动通信行业升级换代,在整个移动通信行业产业链条上的诸多重要环节都会得到升级,比如:(1)网络规划设计(前期技术研究及网络建设规划,或最早受益);(2)无线主设备(核心网、基站天线、射频器件、光器件/光模块,小基站等,无线配套、网络覆盖与优化环节开始布局);(3)传输设备(无线设备后需要有线传输链接,紧跟其后的包括光纤光缆、系统集成、IT支持、增值服务等);(4)终端设备(芯片及终端配套);(5)运营商等。
可以说,基于5G技术的支撑,跨行业的融合发展进一步加强,新型信息化和工业化将深度融合,必然引发产业领域的深层次变革。移动物联网场景等5G技术将渗透到消费、生产、销售、服务等各行业,推动研发、设计、营销、服务等环节进一步向数字化、智能化、协同化方向发展,实现工业领域全生命周期、全价值链的智能化管理。
2017年6月13日,中国信息通信研究院正式发布gsG经济社会影响白皮书》。该白皮书指出,5G对经济贡献巨大。根据统计和预测,到2030年,5G间接拉动的GDP将达到3.6万亿元。按照产业间的关联关系测算,2020年,5G间接拉动GDP增长将超过4190亿元;2025年,5G间接拉动的GDP将达到2.1万亿元;2030年,5G间接拉动的GDP将增长到3.6万亿元。十年问,5G间接拉动GDP的年均复合增长率将达到24%。随着5G的广泛普及应用,5G相关服务的GDP带动效应将显著超越5G相关制造环节的GDP带动效应,预计2030年,电信运营商流量收入所产生的GDP约9000亿元,占当年5G对GDP总贡献的31%,各类信息服务商提供信息服务将产生约1.7万亿元的GDP,占当年5G对GDP总贡献的58%。此外,白皮书还指出,2030年5G将创造800多万个就业机会。
白皮书指出,从产出结构看,拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换。在5G商用初期,运营商大规模开展网络建设,5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源,预计2020年,网络设备和终端设备收入合计约4500亿元,占直接经济总产出的94%。在5G商用中期,来自用户和其他行业的终端设备支出和电信服务支出持续增长,预计到2025年,上述两项支出分别为1.4万亿元和0.7万亿元,占到直接经济总产出的64%。在5G商用中后期,互联网企业与5G相关的信息服务收入增长显著,成为直接产出的主要来源,预计2030年,互联网信息服务收入达到2.6万亿元,占直接经济总产出的42%。从设备环节看,5G商用中后期各垂直行业将成为网络设备支出主要力量。在5G商用初期,运营商开展5G网络大规模建设,预计2020年,电信运营商在5G网络设备上的投资超过2200亿元,各行业在5G设备方面的支出超过540亿元。
目前我国在5G技术研发领域已在多项5G核心技术上取得重要突破。目前5G技术研发试验第二阶段测试正在有序推进。此外我国也与国际开展积极合作,特别是与欧美日韩等国家开展了广泛、深入的合作,并与全球主流企业合作参与了很多5G技术试验。我国通信产业界正在积极推动以形成全球统一的5G标准,力争形成更多全球统一的5G工作频段;同时,我国企业也在加快5G技术研发试验,重点开展无线传输、网络架构及安全技术创新,以尽快突破5G设备、终端芯片及核心元器件的研发瓶颈。
5G将会成为智能互联网的一个基础能力。5G的出现不仅提供了功能强大的新一代通信网络技术,而且将会引发一场“万物互联”的通信技术革命,虚拟现实、在线游戏、智慧家居、智能医疗、智能教育等各行各业都将在5G的带动下蓬勃发展,改变我们的生活方式。同时,5G也必然会渗透到传统的领域中,与传统媒体结成联盟,并对传输领域进行改造,很多传统行业都会因此而重生。endprint