《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出,到2020年,,第五代移動通信(5G)技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)要取得突破性進(jìn)展,。工信部曾透露,,正在推動我國5G技術(shù)發(fā)展,預(yù)計到2020年我國將正式商用5G網(wǎng)絡(luò),。據(jù)介紹,,5G網(wǎng)絡(luò)商用后,,將會在互聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)等各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,有望成為全新的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,。由于5G應(yīng)用前景廣泛,,5G“戰(zhàn)略制高點(diǎn)”爭奪戰(zhàn)已風(fēng)起云涌。面對來自歐美日韓等國的競爭,,我國企業(yè)已投入巨資,,在5G技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域展開研發(fā)布局,并希望最終“拿下”5G標(biāo)準(zhǔn),,進(jìn)而占據(jù)整個產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)地位,。
5G網(wǎng)絡(luò)開啟物聯(lián)網(wǎng)時代
從1G到4G,,主要解決人與人之間的溝通,5G將解決人與人之外的人與物,、物與物之間的溝通,,即萬物互聯(lián)。
所謂“5G”,,是英文fifth-generation的縮寫,,是指第五代移動通信技術(shù),此前移動通信領(lǐng)域經(jīng)歷了四代技術(shù)的發(fā)展,,其特征是從模擬技術(shù),、數(shù)字技術(shù)一直走到現(xiàn)在的高速多媒體通信,可接入設(shè)備顯著增加,,使用速率大大提高,,能夠為移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造必要的網(wǎng)絡(luò)條件。
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?趙乃育/繪 |
根據(jù)目前各國研究,,5G技術(shù)相比目前4G技術(shù),,其峰值速率將增長數(shù)十倍,從4G的100Mb/s提高到幾十Gb/s,。也就是說,,1秒鐘可以下載10余部高清電影,可支持的用戶連接數(shù)增長到100萬用戶/平方公里,,可以更好地滿足物聯(lián)網(wǎng)這樣的海量接入場景,。同時,端到端延時將從4G的十幾毫秒減少到5G的幾毫秒,。
正因為有了強(qiáng)大的通訊和帶寬能力,,5G網(wǎng)絡(luò)一旦應(yīng)用,目前仍停留在構(gòu)想階段的車聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng),、智慧城市、無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)等概念將變?yōu)楝F(xiàn)實,。此外,,5G還將進(jìn)一步應(yīng)用到工業(yè)、醫(yī)療,、安全等領(lǐng)域,,能夠極大地促進(jìn)這些領(lǐng)域的生產(chǎn)效率,以及創(chuàng)新出新的生產(chǎn)方式,。
中國工程院院士,、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長鄔賀銓介紹,隨著5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,各類物聯(lián)網(wǎng)將迅速普及,。他介紹,,目前汽車與汽車之間還沒有通訊。有了5G網(wǎng)絡(luò),,就能讓汽車和汽車,、汽車和數(shù)據(jù)中心、汽車和其他智能設(shè)備進(jìn)行通訊,。這樣一來不但可以實現(xiàn)更高級別的汽車自動駕駛,,還能利用各類交通數(shù)據(jù),為汽車規(guī)劃最合理的行進(jìn)路線,。一旦有大量汽車進(jìn)入這一網(wǎng)絡(luò),,就能順利實現(xiàn)智能交通。
歐盟研究認(rèn)為,,遠(yuǎn)程醫(yī)療也是5G重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一,。目前,實施跨越國界的遠(yuǎn)程手術(shù)需要租用價格昂貴的大容量線路,,但有時對手術(shù)設(shè)備發(fā)出的指令仍會出現(xiàn)延遲,,這對手術(shù)而言意味著巨大的風(fēng)險。但5G技術(shù)將可以使手術(shù)所需的“指令-響應(yīng)”時間接近為0,,這將大大提高醫(yī)生操作的精確性,。在不久的將來,病人如果需要緊急手術(shù)或特定手術(shù),,就可以通過遠(yuǎn)程醫(yī)療進(jìn)行快速手術(shù),。
5G網(wǎng)絡(luò)同樣能讓普通用戶受益匪淺。除了多樣化,、不卡頓的各類多媒體娛樂外,,智能家庭設(shè)備也會接入5G網(wǎng)絡(luò),為用戶提供更為便捷的服務(wù),。
除上述應(yīng)用外,,眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也將成為5G大顯身手的領(lǐng)域。盡管目前物聯(lián)網(wǎng)尚未大規(guī)模應(yīng)用,,但業(yè)界普遍認(rèn)為,,物聯(lián)網(wǎng)中接入的設(shè)備預(yù)計會超過千億個,對設(shè)備數(shù)量,、數(shù)據(jù)規(guī)模,、傳輸速率等提出很高的要求,。由于當(dāng)前的3G,、4G技術(shù)不能提供有效支撐,所以物聯(lián)網(wǎng)的真正發(fā)展離不開5G技術(shù)的成熟,同時也將成為推動5G技術(shù)發(fā)展的動力之一,。
搶占通信技術(shù)革命先機(jī)
盡管5G技術(shù)前景廣闊,,但目前離正式商用仍有一段時間,5G標(biāo)準(zhǔn)也尚未正式確定,。但毫無疑問,,在5G標(biāo)準(zhǔn)制定中掌握話語權(quán),將會在新一代移動通信技術(shù)革命中占據(jù)先機(jī),。
根據(jù)國際慣例,,總部位于瑞士日內(nèi)瓦、主管信息通信技術(shù)事務(wù)的聯(lián)合國專門機(jī)構(gòu)——國際電信聯(lián)盟將是5G標(biāo)準(zhǔn)的最終決定機(jī)構(gòu),。該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)分配和管理全球無線電頻譜,、制定全球電信標(biāo)準(zhǔn),在全球信息通信領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,。
國際電信聯(lián)盟目前已經(jīng)啟動5G標(biāo)準(zhǔn)研究工作,,并明確了“IMT(國際移動通信系統(tǒng))-2020及展望”項目的工作計劃,其中2016年將開展5G技術(shù)性能需求和評估方法研究,,2017年底啟動5G候選方案征集,,2020年底完成標(biāo)準(zhǔn)制定。在這個過程中,,包括歐盟在內(nèi)的各方均可向國際電信聯(lián)盟遞交申請,。
歐盟已旗幟鮮明地強(qiáng)調(diào),希望能確立全球統(tǒng)一的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),,而不再是多種標(biāo)準(zhǔn)并存,,以實現(xiàn)全球互通性和規(guī)模經(jīng)濟(jì)。事實上,,由于5G技術(shù)與未來的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)息息相關(guān),,蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略利益,歐美日韓等國都希望能在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上占據(jù)主導(dǎo)權(quán),,因此也都早早進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)和布局,。
早在2012年11月,歐盟就已啟動總投資達(dá)2700萬歐元的大型科研項目METIS,,研發(fā)5G技術(shù),。該項目組研發(fā)陣容強(qiáng)大,現(xiàn)階段29個成員中包括阿爾卡特朗訊,、愛立信,、華為、諾基亞西門子等五家設(shè)備廠商,,德國電信,、DoCoMo、法國電信、意大利電信,、西班牙電信五家運(yùn)營商,,以及歐洲眾多的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和寶馬集團(tuán),還有大約80名專家全職參與該項目,。
除了歐盟外,,美國、韓國,、日本也聯(lián)合國內(nèi)運(yùn)營商和電信設(shè)備制造商,,開展了相應(yīng)的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)布局。目前,,各國在5G標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的爭奪戰(zhàn)正日益激烈,。5月31日,在北京召開的首屆全球5G大會,,各國的5G標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)均透露了各自研發(fā)的最新進(jìn)展,。
日本5GMF秘書長佐騰效平介紹,經(jīng)過一年半的工作,,日本近期推出了《5GMF白皮書》,,其目標(biāo)之一是到2020年,在東京奧運(yùn)會期間使用5G服務(wù),。他認(rèn)為,,5G標(biāo)準(zhǔn)化工作還在開始階段,目前日本運(yùn)營商DoCoMo已經(jīng)進(jìn)行了一些網(wǎng)絡(luò)試驗,,在提出5G標(biāo)準(zhǔn)時,,日本將具有一定的優(yōu)勢。
韓國在5G發(fā)展上態(tài)度積極,,韓國5G論壇執(zhí)行委員會主席Youngnam Han表示,,韓國的5G商用進(jìn)程將以服務(wù)2018年平昌冬奧會為關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn),未來兩年5G論壇將著重研究第二階段的測試工作,,同時包括VR,、AR以及系統(tǒng)開發(fā)等方面的工作。外界認(rèn)為,,如果韓國能夠在2018年率先應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò),,將在5G標(biāo)準(zhǔn)制定方面占據(jù)主動。
美國5G Americas主席Chrispearson介紹,,該組織成員已經(jīng)進(jìn)行了很多測試工作,,運(yùn)營商AT&T會在2016年下半年進(jìn)行測試。
除了各國系統(tǒng)性的展開技術(shù)研發(fā)外,,行業(yè)主流公司也已在5G領(lǐng)域發(fā)力,。近期,,手機(jī)芯片制造商高通就表示,正在加快5G芯片的研發(fā),,目前高通已經(jīng)完成了各類技術(shù)測試,,預(yù)計到2018年將根據(jù)最終的5G國際標(biāo)準(zhǔn),,正式推出量產(chǎn)的5G手機(jī)芯片,。此外,華為,、中興,、諾基亞、愛立信等電信設(shè)備制造商也透露,,正在加快5G關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),,并已和電信運(yùn)營商展開相關(guān)合作。
中國加速布局5G網(wǎng)絡(luò)
在5G這個沒有硝煙的戰(zhàn)場上,,我國當(dāng)然也不甘落后,。工信部總工程師張峰此前就表示,我國將在2020年實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)商用,。
近期,,張峰再度透露了下一階段我國5G發(fā)展的相關(guān)工作:加快研發(fā)創(chuàng)新,加大5G技術(shù),、標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品研發(fā)的力度,,構(gòu)建國際化5G試驗平臺;強(qiáng)化頻率統(tǒng)籌,,依托國際電信聯(lián)盟加強(qiáng)溝通和協(xié)調(diào),,力爭形成更多5G統(tǒng)一頻段;深化務(wù)實合作,,建立廣泛和深入的交流合作機(jī)制,,在國際框架下積極推進(jìn)形成全球統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn);促進(jìn)融合發(fā)展,,加強(qiáng)5G與垂直行業(yè)的融合創(chuàng)新研究,,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用為突破口,,構(gòu)建支撐行業(yè)發(fā)展的5G網(wǎng)絡(luò),。
事實上,早在2013年2月,,工信部,、發(fā)改委、科技部就聯(lián)合成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組,,對我國5G愿景與需求,、5G頻譜問題,、5G關(guān)鍵技術(shù)、5G標(biāo)準(zhǔn)化等問題展開研究和布局,。這一推進(jìn)組的組織架構(gòu)基于原IMT-Advanced(4G)推進(jìn)組,,下設(shè)多個工作組,包括需求工作組,、頻譜工作組,、無線技術(shù)工作組、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作組,、若干標(biāo)準(zhǔn)工作組以及知識產(chǎn)權(quán)工作組,。
IMT-2020(5G)組長單位國家無線電監(jiān)測中心介紹,2013年開始,,在IMT-2020(5G)推進(jìn)組的部署下,,中心深入開展了一系列5G研發(fā)工作,主要承擔(dān)了頻譜需求,、候選頻段,、電磁兼容分析、頻譜使用效率評估等研究任務(wù),,包括牽頭承擔(dān)“IMT-2020候選頻段分析與評估”,,重點(diǎn)參與“后IMT-Advanced移動通信技術(shù)及發(fā)展策略研究”等國家科技重大專項,以及“第五代移動通信(5G)系統(tǒng)前期研究開發(fā)”,。
在候選頻段方面,,國家無線電監(jiān)測中心頻譜管理研究處處長趙栓來介紹,2014年9月,,中心與GS協(xié)會聯(lián)合召開未來移動通信頻譜國際研討會,,就我國450MHz-5GHz無線電頻譜監(jiān)測分析、下一代移動通信與頻譜等內(nèi)容發(fā)布了合作研究報告,。報告對下一代移動網(wǎng)絡(luò)(NGMN)將要使用的450MHz-5GHz頻譜資源提出了優(yōu)化方案,,并對我國NGMN可能使用的6GHz以上頻譜資源進(jìn)行了研究,提出我國NGMN頻譜布局的建議,。
國家無線電監(jiān)測中心博士王坦介紹,,在移動通信的演進(jìn)歷程中,我國不斷轉(zhuǎn)變角色,,依次經(jīng)歷了“2G跟蹤,,3G突破,4G同步”的各個階段,。在5G時代,,我國率先在亞太地區(qū)成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組,整合產(chǎn),、學(xué),、研,、用精銳力量,積極向國際電信聯(lián)盟等國際組織輸出觀點(diǎn),。
“目前,,我國正在穩(wěn)步推進(jìn)5G研發(fā)工作,并已適當(dāng)?shù)仡I(lǐng)先于國際電信聯(lián)盟工作時間表,。相信中國在5G標(biāo)準(zhǔn)化過程中發(fā)揮的作用將比4G時期進(jìn)一步提高,,將為全球5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出不可替代的貢獻(xiàn)?!眹覠o線電監(jiān)測中心副總工程師黃標(biāo)這樣表示,。
除了國家層面的研究外,,包括中移動,、華為、中興在內(nèi)的中國企業(yè)都已積極展開5G技術(shù)的研發(fā)和布局,。2014年2月,,中國移動就公開表示,中國移動將全力支持5G項目發(fā)展,,并希望通過努力引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界5G技術(shù)研發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,,在移動通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮引領(lǐng)性作用。而在今年的多個世界級移動通信展會上,,中國移動還與日本DoCoMo,、韓國KT共同發(fā)布5G合作聯(lián)合聲明,宣布三家運(yùn)營商將共同針對亞洲市場研究和豐富5G的需求,,探索5G的新業(yè)務(wù),、新垂直市場,開展5G關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)驗證,,并與全球標(biāo)準(zhǔn)化組織合作,,以實現(xiàn)全球協(xié)調(diào)一致的頻譜規(guī)劃和統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn)。
近期,,國內(nèi)三大運(yùn)營商還透露,,均已制定了2020年啟動5G網(wǎng)絡(luò)商用的計劃,最快將于明年展開試驗網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和相關(guān)測試,。如果前期工作進(jìn)展順利,,三大運(yùn)營商將有可能在2018年開始投入5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),到2020年正式啟動商用,。
也有業(yè)內(nèi)人士表示,,在5G戰(zhàn)略制高點(diǎn)的爭奪中,我國企業(yè)任重道遠(yuǎn),。北京鼎宏元正知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所高級合伙人李波對5G技術(shù)進(jìn)行專利檢索發(fā)現(xiàn),,截至2015年4月1日,,相關(guān)申請人在中國提交的關(guān)于5G技術(shù)的專利申請為211件,在美國提交的專利申請為179件,。世界主要申請人中,,提交5G專利申請數(shù)量最多的是日本電報電話公司(NTT),申請量為61件,;三星排在第二位,,提交的專利申請量為53件;美國阿爾卡特朗訊公司作為傳統(tǒng)的通信業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,,也提交了41件專利申請,。
“我國華為在5G技術(shù)方面提交的相關(guān)專利申請為30件,東南大學(xué),、中興通訊,、電信科學(xué)技術(shù)研究院等對5G技術(shù)也有一定的專利積累。從專利數(shù)量分布看,,相較于日,、韓、歐,、美等國家和地區(qū)而言,,我國的研發(fā)力量不夠集中,研發(fā)水平有待進(jìn)一步提升,?!崩畈ㄌ寡裕啾任覈?G時代技術(shù)全面落后的局面,,以華為,、中興通訊和大唐電信等為代表的中國企業(yè)在5G時代正迅速縮小與世界先進(jìn)水平的差距。
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建議以公共交通為切入點(diǎn),進(jìn)行“分享型城市”試點(diǎn),。同時,,建設(shè)城市分享經(jīng)濟(jì),也要推動以網(wǎng)絡(luò)實名制為核心的誠信體系建設(shè),。