观察•5G互联网展望 我们该期待点啥

 2017-04-12 14:22   戴晓玲

  2016年11月,2016世界互联网大会在中国乌镇举行,大会首次推出“世界互联网领先科技成果发布”,经由33名海内外知名专家组成的推荐委员会推荐,美国高通公司带来的可以实现“万物互联”的5G技术原型入选15项“黑科技”——高通5G向千兆移动网络和人工智能迈进。

  2017年2月9日,国际通信标准组织3GPP宣布了“5G”的官方Logo。

  2017年2月27日,MWC大会在西班牙巴塞罗那开幕。MWC大会由全球移动通信系统协会主办,最早于1995年在西班牙马德里举行,是全球最具影响力的移动通信领域的展览会。在巴塞罗那MWC大会上,AT&T,NTT Docomo,韩国SK电讯,沃达丰,爱立信,高通,英国电信,Telstra,韩国电信,英特尔,LG Uplus,KDDI,LG电子,Telia公司,Swisscom,TIM,Etisalat集团,华为,Sprint,vivo,中兴和德国电信等20多家公司表示,5G新无线电技术(5G NR)将在2019年大规模部署,比之前普遍预期的2020年提早一年。

  原来,5G真的要来了!

  什么是5G?

  G是英文“generation”,在移动通信领域中,第一代是模拟技术;第二代实现了数字化语音通信;第三代是人们熟知的3G技术,以多媒体通信为特征;第四代是正在铺开的4G技术,其通信速率大大提高,标志着进入无线宽带时代。

  5G,顾名思义是第五代通信技术,具有以下特色:一是增强型移动宽带(eMBB,Enhance Mobile Broadband),按照计划能够在人口密集区为用户提供1Gbps用户体验速率和10Gbps峰值速率,在流量热点区域,可实现每平方公里数十Tbps的流量密度。二是海量物联网通信(mMTC,Massive Machine Type Communication),不仅能够将医疗仪器、家用电器和手持通讯终端等全部连接在一起,还能面向智慧城市、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,并提供具备超千亿网络连接的支持能力。三是低时延、高可靠通信(uRLLC,Ultra Reliable &Low Latency Communication),主要面向智能无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务,能够为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

  我们该期待点啥?

  相对于4G通信,5G通信能够提供覆盖更广泛的信号,而且上网的速度更快、流量密度更大,同时还将渗透到物联网中,实现智慧城市、环境监测、智能农业、工业自动化、医疗仪器、无人驾驶、家用电器和手持通讯终端的深度融合,换句话说,就是万物互联。

  网速有多快

  据目前各国研究,5G技术相比目前的4G技术,其峰值速率将增长数十倍,从4G的100Mb/s提高到几十Gb/s。也就是说,1秒钟可以下载10余部高清电影,可支持的用户连接数增长到100万用户/平方公里,可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。同时,端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。5G网络的另一大特点是低时延,这意味着网络对用户命令的响应速度将非常快。在这样的情况下,网站、应用和各种服务的加载都会更快。

  智能交通

  中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨介绍,随着5G网络的应用,各类物联网将迅速普及。他介绍,目前汽车与汽车之间还没有通讯,有了5G网络,就能让汽车和汽车、汽车和数据中心、汽车和其他智能设备进行通讯。这样一来不但可以实现更高级别的汽车自动驾驶,还能利用各类交通数据,为汽车规划最合理的行进路线。一旦有大量汽车进入这一网络,就能顺利实现智能交通。

  远程医疗

  欧盟研究认为,远程医疗也是5G重要的应用领域之一。目前,实施跨越国界的远程手术需要租用价格昂贵的大容量线路,但有时对手术设备发出的指令仍会出现延迟,这对于手术而言意味着巨大的风险。但5G技术可以使手术所需的“指令-响应”时间接近为0,将大大提高医生操作的精确性。在不久的将来,病人如果需要紧急手术或特定手术,就可以通过远程医疗进行快速手术。

  新型智慧城市

  5G应用下,“新型智慧城市”进一步发展和深化。以为民服务全程全时、城市治理高效有序、数据开放共融共享、经济发展绿色开源、网络空间安全清朗为主要目标,通过体系规划、信息主导、改革创新,推进新一代信息技术与城市现代化深度融合、迭代演进,实现国家与城市的协调发展。具体可以分为三个方面,首先是智慧的公共服务,即政府的政务民生服务,通过5G互联网平台助力政府治理创新、简政放权等;其次是智慧的管理运营,政府通过5G互联网平台,提升政府服务效率;最后是智慧产业,通过5G互联网信息服务平台,创新商业模式,拉动经济,带动就业,推进区域经济发展。

  除上述应用外,众多物联网应用也将成为5G大显身手的领域。尽管目前物联网尚未大规模应用,但业界普遍认为,物联网中接入的设备预计会超过千亿个,对设备数量、数据规模、传输速率等提出很高的要求。由于当前的3G、4G技术不能提供有效支撑,所以物联网的真正发展离不开5G技术的成熟,同时也将成为推动5G技术发展的动力之一。

  5G的发展障碍

  首先是监管和牌照。固网和移动网络在监管和运营牌照上有着很长的不同历史。举个例子,在很多国家,固网运营商最早都是垄断企业,有着类似的载波和定价限制。例如批发给互联网服务提供商的宽带容量受到国家的监管,还有的运营商依赖于国家分配的频谱资源。

  其次是组织机构。移动运营商在很多情况下,都受于固网运营商或其子公司的控制。固网和移动网络整合,需要该国竞争主管机构重新审视。相比合并,竞争主管机构更倾向于分开运营。企业的战略也是各不相同,比如说沃达丰完全以移动业务为主导。还有就是网络运营商的股东们一想到网络合并后,因裁员跟工会纠缠,或者合并后的企业文化碰撞等等,就会对合并非常抵抗。

  其他的障碍还包括标准。技术互操作性的开放标准,对电信行业来说非常重要。标准化方面也需要广泛的努力与合作,现在移动和固网领域分别存在着各种不同的标准组织。3GPP和ETSI在移动标准化方面非常成功,ITU-R在频谱分配方面很有权威,ITU-R已经开始投入到IMT-2020(5G)技术的网络标准化要求工作中了。

  国内5G展望

  随着4G进入规模商用阶段,5G的研发正在如火如荼的开展。在之前举办的2015IMT-20205G峰会上,中国信息通信研究院发布了5G无限技术架构白皮书和5G网络技术架构白皮书。白皮书中提到,面向2020年以及未来,移动通信技术和产业将迈入第5代通信,也就是5G的发展阶段。

  而5G商用时间基本上可以划分为:第一阶段,到2015年底完成宏观描述;第二阶段是2016年到2017年底的技术准备阶段;第三阶段,从2017年底开始,各国和国际组织可向ITU提交候选技术,并力争达成一致,2020年底国际电联(ITU)将发布正式的5G标准,并进入商用。

  5G到底何时来?

  第一代移动通信,我国于1987年部署,比世界主流晚了8年。

  1995年,我国开始建设2G网络,较欧洲晚了4年。

  2009年,中国第一个3G网络开通,较世界上第一个3G网络开通晚了8年。

  2013年,中国4G牌照发放,比全球第一个4G网络晚了约3年。

  我们相信中国的5G网络部署将会和全球同步,甚至会是最先部署的国家。要知道当前,5G已经成为各国都在加紧抢占的一块科技高地。在中国的十三五规划纲要中,已明确要加快信息网络新技术开发应用,积极推进第五代移动通信(5G)和超宽带关键技术研究,启动5G商用。

  5G在中国,已经不再是未来时的概念,它已经成为一个进行时的现实。我国的5G规划步骤如下:2016年准备启动5G的标准研究,预计在2018年将完成第一个版本的标准,然后根据产品的成熟度,在2020年左右确定商业应用的起步时间。

  5G宏观政策

2  016年7月27日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《国家信息化发展战略纲要》(以下简称《纲要》)正式对外发布。该纲要是根据新形势对《2006-2020年国家信息化发展战略》的调整和发展,是规范和指导未来10年国家信息化发展的纲领性文件,为未来十年信息化领域规划、政策制定提供了重要依据。未来十年是第五代移动通信(5G)技术和产业发展的关键时期,《纲要》同样可以作为我国发展5G的指导纲领。

  《纲要》基于通信行业十年来的发展成果,对通信行业提出了新的目标和期望。在报告中,通信行业相关的关键字主要出现在《纲要》的第二部分“战略目标”以及第三部分“大力增强信息化发展能力”中。其中“移动通信”出现了7次,“固定宽带”出现了2次,“第三代移动通信(3G)”出现了1次,“第四代移动通信(4G)”出现了1次,“第五代移动通信(5G)”出现2次。可见,移动通信在国家信息化发展战略中具有相当重要的地位。

  《纲要》在第二部分“指导思想、战略目标和基本方针”的第二条“战略目标”最开始,就明确提出了通信行业的发展目标和方向:“到2020年,固定宽带家庭普及率达到中等发达国家水平,第三代移动通信(3G)、第四代移动通信(4G)网络覆盖城乡,第五代移动通信(5G)技术研发和标准取得突破性进展。”这里可以看出,国家对5G的目标要求还是非常高的,不仅仅要在技术研发上取得突破性进展,还要在标准上有突破性进展。

  《纲要》第三部分“大力增强信息化发展能力”的第二条提出“加强未来网络长期演进的战略布局和技术储备,构建国家统一试验平台。积极开展第五代移动通信(5G)技术的研发、标准和产业化布局。”国家特意强调构建国家统一试验平台,并希望以此来推动5G的研发、标准和产业化布局。在国家统一试验平台上,全球的终端商、设备商、运营商、仪表商、研究院等均纷纷加入。然而,如何积极开展研发、标准和产业化布局,是一个重大的研究课题。同时需要注意的是,它是中国的信息化发展纲要,不是全球的信息化发展纲要,这就要求国家统一试验平台不仅仅是一个被动的试验平台,而且要有一个完整的设计,主动从终端、系统、网络、应用等全方位推进研发、标准和产业化布局,待5G商用时,我们国家的5G产业链也能够真正地成熟。

  布局5G新动作

  除了国家层面的研究外,包括中国移动、华为、中兴在内的中国企业都已积极展开5G技术的研发和布局。

  2014年2月,中国移动曾公开表示,中国移动将全力支持5G项目发展,并希望通过自身努力引导产业界5G技术研发和技术标准的制定,在移动通信标准领域继续发挥引领性作用。而在2016年的多个世界级移动通信展会上,中国移动还与日本DoCoMo、韩国KT共同发布5G合作联合声明,宣布三家运营商将共同针对亚洲市场研究和丰富5G的需求,探索5G的新业务、新垂直市场,开展5G关键技术及系统验证,并与全球标准化组织合作,以实现全球协调一致的频谱规划和统一的5G标准。

  近期,国内三大运营商还透露,均已制定了2020年启动5G网络商用的计划,最快将于2017年展开试验网络的建设和相关测试。如果前期工作进展顺利,三大运营商将有可能在2018年开始投入5G网络建设,到2020年正式启动商用。

(作者单位:北京市互联网信息办公室政策法规处,编辑李楠)