国家5G网络现状及发展

王宇轩

摘要 作为4G网络的延续与改革，5G网络将引领未来网络发展，如何更好地研究与发展5c网络变得至关重要。本文从5G网络研发现状出发，指出其发展中存在的问题，并探讨了我国SG网络行业未来的发展策略。

【关键词】5G网络 发展现状 发展策略

为加速和引导我国信息产业发展，国家发改委于2017年12月印发的《国家发展改革委办公厅关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知》，将5G规模组网建设及应用示范工程作为国家新一代信息基础设施建设工程重点发展领域之一。此前，美国政府也发布了关于5G网络的战略文件，一场关于5G网络领导地位的争夺战正在世界范围内展开。5G网络拥有体积小、速度快、功能强大、可靠性高等特点，其发展完善将使我国通信网络朝着更加智能化、广带化、泛在化、融合化、绿色节能化的方向发展。因此，SG网络现状和发展趋势的研究对于规范行业标准、正确引导行业发展有着重要意义。

1 5G网络的含义和特征

1.1 含义

5G网络是英文“5th-generation”的缩写，意指第五代移动网络通信技术。5G网络概念的提出代表着人们对于移动通信网络更高层次的需求，通过移动通信技术的不断革新发展和更高标准的制定达到无线网络系统中各个成员的高级别新目标。5G网络与传统意义上的通信网络（2G、3G、4G还有Wi-Fi）均有所不同，它代表了对现有技术的融合以及新技术集成接入后的总称。从另一方面来说，第五代移动网络通信技术是一个全面深入的融合网络技术。而这种融合网络的运用范围也更加广泛，它将使人与人、人与物、物与物更加安全、快捷、高速的链接在一起。

1.2 特征

和上一代4G网络相比，5G网络相具有速率极高（eMBB），容量极大（mMTC），时延极低（URLLC）三个特征。5G网络以4G网络良好的技术架构为依托，使用大规模天线传输高频信号，在低频段进行信息传输。相对于4G网络最高每秒150Mb的传输速度，5G网络将达到15Gb每秒。5G通信网络的大容量的特点将在广域物联网的发展中起着关键作用，它是物联网中各个节点通信成本变低，使得节点自身的生存周期得到极大提升。初代技术LTE网络有效提升了网络速率，并把网络时延降低到了lOOms以下，这给高要求的应用（实时游戏、视频通信）提供了可能。5G网络在这方面有了长足进步和提升，达到了新高度。这将为那些更高精度的工作（智能制造、无线物联）提供服务。

2 发展现状

5G网络作为无线网络未来发展的重中之重，我国已成立IMT-2020推进组并针对5G网络的候选频率、相关标准化以及关键技术进行研究，且在2014年和2016年相继发布《5G远景与需求白皮书》《5G概念白皮书>。5G网络发展规划期为2013-2020年，分为：基础研究、标准化、商业化三个阶段进行。我国5G网络发展以政府为主导，以国家重大科技专项为依托，由IMT-2020推进组负责具体研究推进。虽然我国在5G网络发展方面取得了长足进步和开拓性发展，并于2018年1月16日在北京召开了5G网络技术研发第三阶段规范发布会，但相关关键技术、行业标准、设备、市场各方面都与5G网络商业化还有不小差距。

近年来世界各国都投入巨额人力物力进行5G技术研究，也都初显成效。欧盟作为通信技术的引领者，主要得益于全球规模最大的研发计划--FP。为扶植和推进5G网络技术发展，欧盟在其最新计划中设置了多个面向相关专项课题;美国虽然没有一个国家层面上的统一推进计划，但各个企业、高等院校都积极参与研究，实力同样不容小觑。无线通信网业界一致认为“移动互联网”与“物联网”将成为5G网络的支柱产业。移动通信网络己融入我们生活的方方面面，物联网也己将世界万物紧紧连接在一起，其未来发展对我们乃至整个人类至关重要。虽然国家高度重视物联网产业的发展，并将其上升到国家战略高度，但我国物联网行业起步较晚，一些技术和标准不够完善，这在一定程度上制约了5G技术的发展。

3 存在问题

我们已经可以预见到5G网络将在未来的生活和工作中扮演重要角色，这也使得整个行业遇到的问题的解决变得刻不容缓。国家必须紧跟时代步伐，牢牢抓住发展方向和发展机遇，并立足国情，大力改革创新，有针对性的搭建实验平台，建立统一标准，解决关键问题，才能有效保证5G行业的健康、快速、持续发展，从而为我国5G技术的广泛应用奠定基礎。

3.1 行业标准不统一

移动通信行产业标准和产业发展息息相关，一个严谨规范且统一的好标准将给产业带来极大的积极影响。SG网络标准之争的实质是未来网络发展主导权和国家未来发展方向主导权之争，在5G网络标准制定上拥有了话语权，也就意味着在国内相关产业的发展上拥有了主导权。正如TD产业联盟秘书长杨骅所言：“未来5G领域的标准之争除了取决于技术和市场的选择，更是国家利益的博弈。”虽然统一行业标准能避免产业和市场的分裂，实现全球资源的共享，但涉及但各国的利益和权益，各国关于5G行业标准之争从来没有停止，这给行业标准的统一之路带来了障碍，同时也制约了与其相关的产业发展。

3.2 5G频谱资源短缺

我国作为世界人口基数第一的国家，通信行业的快速发展带来了使用移动电话的用户数量激增。与之相应的是：移动数据流量增长、海量的设备接入、层出不穷的新应用和场景都需要相应数量的频谱。根据权威预测我国在达到5G商业化所需要的频谱总需求是1490到1810MHz，而现在还存在着800到1000MHz的缺口，这对我国未来的产业需求提出了更高的考验。

3.3 5G网络构架问题

根据IMT-2020发布的需求白皮书，5G网络应满足灵活可拓展、智能优化、传输效率高、设备接入能力强、低成本等的特点，以满足未来5G网络多样化需求。未来5G网络将实现长期的多网共存和相互融合，而现有网络架构难以满足其需要，例如多网共存导致的兼容性问题，这会使得5G网络操作复杂且低效，网络数据的海量性将会使网络的移动互联、资源协作、网络管理等诸多方面面临巨大考验，还有“互联网+”这一现象让移动通信技术与其他行业变得密不可分，如电网、制造、医疗等。这些都对5G网络的时延、成本、功耗提出了更高更多样化要求。

4 未来发展的策略

4.1 加大政府对行业的投入和引导

作为国家重点战略项目，5G网络的研发和应用为提升我国在国际通信网络产业话语权的提供了巨大良机。政府应该加大对产业科研人员和科研资金的投入，加快产业升级发展，同时结合产业特点加强在市场中的引导功能，切实发挥好政府在市场中的作用，发挥企业的自主研判、自我决策能力，并且建立健全相关制度，为行业建立一个健康、充满活力的发展环境，为SG网络推广和应用打下坚实基础，从而创造更高效益。

4.2 加大科研投入，建立统一标准

一个被世界认可的统一标准是整个行业健康发展的坚实基础，标准的统一化可以为提升产业链的健壮性和共享全球市场资源提供有力帮助。国家应该加大科研人员和资金的投入，加快我国产业标准的研究。各国标准制定需要参照的国情环境、产业具体情况等都有所不同，所以要想快速建立一个全球认可的统一标准不太現实。但我们只要抓住定义系统关键性能指标 KPI（具体表现为传输速率、时延、可靠性等8个标准）就能快速推进统一标准化进程。

4.3 加强网络频谱监管和网络构架优化

5G网络的快速发展必然带来用户基数进一步增加和不计其数的数据流动，带来的是频谱资源的匮乏。结合己占用频谱和5G用户多样化的需求，高低配结合的使用方式是SG网络的必然结果。为保证匮乏的频谱资源不再限制行业发展，行业不仅要深度挖掘现有频率资源，更要发掘新频率，同时促进新技术的成熟，实现高效安全的多频率复用。优化网络架构可以通过网络的本地化降低时延、多网融合和多连接增加资源利用率、效率优化以降低运营成本。

5 结语

5G网络虽然在近年来发展较快，但是由于相关技术不够成熟、统一标准没有形成，5G网络距离商业化、走进普通人的日常生活还有不小一段距离。然而不可否认的是，5G网络的发展与成熟将带了巨大的市场效益和社会效益，对于造福人类，推动社会发展有着重要作用。所以，相关科研人员务必加快研究，对现有问题全面分析，完善技术和标准。另一方面，国家加强对整个行业的引导和监管作用，从而最终实现5G网络技术的可持续健康发展。

参考文献

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[3]刘光溢，方敏，关皓.5G移动通信系统：从演进到革命[M].人民邮电出版社，2016-11（01）：87-96.