张新生：5G能带来哪些改变？

 

张新生 中国科协信息通信科学传播专家团队首席专家

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今天，我主要讲对5G发展的思考，和大家交流一下5G的重要性在哪里，将会给我们带来怎样的发展机遇。

一、5G技术及价值链生态

（一）5G技术

首先，我讲一下从1G到5G的演变过程。实际上，1G到5G的演变过程就是移动通信的发展历程。这个历程的关键，就是技术变革推动无线技术和网络技术的演进变革过程。移动通信发展的历程是技术变革推动移动无线技术和网络技术演进和变革的过程，空口技术不断演进，网络技术发生重大变革。

我从三个角度讲一下对5G的认识。从速率带宽角度看，1G是模拟，2G传输速率是200K，3G传输速率是2Mbps，4G传输速率是100Mbps，5G传输速率是10Gbps。从业务角度看，1G是移动通信，2G是移动数据，3G是移动媒体，4G是移动互联，5G是移动物联。今天，我们用的微信以及更多的互联网业务，都是通过移动通信技术手段做支撑实现的。5G主要是从解决人和人、人和物的通信，到解决人和物、物和物的通信。从社会角度看，1G是模拟，2G是数据，3G是宽带，4G是生活，5G是社会。

相对于从1G到4G，5G有了非常大的变革，因而5G所支撑与服务的内容，也发生了重大变革。从社会来看，是从生活到社会；从业务来看，是从互联到物联；从速率来看，是从100Mbps到10 Gbps，甚至是到20 Gbps。

我们在用手机通话时，其商业模式是流量计算，实际上是解决人的语义、语音的传递和数据流的传递。在人的传递需求下，要解决的是大带宽、高速率，带宽越宽、速率越大，给老百姓通信带来的感知和体验就越好。在三元社会下，物理人类和虚拟社会就变成了两个时空。有人讲，从1G到5G最根本的变化是时空，今后的发展也会以5G的发展作基础。在三元社会，人和物、物和物的信息传递以及物和物的控制，都要用5G做支撑。对于物和物的通信，这是今后要非常重视的。我们期待的是，今后5G能够实现连接万物，并且能对其数据量进行分析，从数据量的分析中提炼出新的知识，用以控制指挥“物”。

相对于1G到4G，5G的网络技术发生了重大变革。国际上也对5G的发展进行了讨论。实际上，全世界每十年都要围绕不同的发展需求和场景来确定发展的技术方向。那么，5G的需求是什么？5G的场景是什么？最后，全世界的专家确定了5G的两个发展场景：一是移动互联网，二是物联网。其中，物联网是未来五年到十五年的发展重点。也就是说，5G是面向移动互联网和物联网，从万物互联到万物智联。未来，5G将从面向消费者，提高用户的体验、感知，拓展至不同产业和行业，以及社会管理和经济发展等方面，并且推出各种新应用。今天的经济发展要求我们，新的技术和新的生产力不能仅仅满足消费者的需求，还要向社会各领域发展。

从1G到4G是解决带宽问题的，5G主要的技术特征是超窄带、超宽带、海量连接、高可靠、低时延。也就是说，我们除了实现1G到4G追求的速率和带宽以外，还追求超窄带、海量连接、高可靠、低时延。实际上，人和人、人和物、物和物的连接与人和人的消费领域的通信不同，因此低时延非常重要。

为什么大家这么关心5G？为什么5G这么“热”？我们要支撑5G面向物联网，就需要有新的理论基础、新的介入技术、新的器件技术以及新的网络技术，这些给整体发展既带来了新的机遇，也带来了新的挑战。

上图是4G和5G的性能比较。从峰值速率来看，4G能达到0.66G，5G能达到20G；从用户体验速率来看，5G能达到100M；从频谱速率来看，5G比4G要高3倍；从移动性来看，4G是350km/h，5G是500km/h。无线移动有两点最关键，一是移动性，二是网络覆盖性。同时，我们还要考虑无线接口时延、效能、流量密度等问题。

5G由空口技术、网络技术和应用技术组成，网络技术发生重大变革，新的网络不仅支持多场景服务的优化，而且推动网络向服务化、智能化演进。

对于5G，大家最关心就是大规模天线。我认为，在5G空口技术上，最厉害的还是天线技术。做无线电视传播，需要频谱带宽和频谱效率，现在频率资源非常缺乏，要把效率提上去，就要靠天线。我国在无线技术发展上处于领先地位。

过去，我们讲信息技术、通信技术；今天，我们不能只讲通信技术了，还要讲数字技术。为什么网络如此重要？工业互联网后期对于网络的需求发生了根本性变化，网络是按需所取，网络即服务。也就是说，企业根据自身的业务需求来定制所需要的网络，因此要实现网络智能化。与1G到4G不同的是，5G要实现自动化的网络。

从5G标准化进程来看，2018年6月完成了独立组网5G新空口和核心网标准，主要是支持增加宽带和低时延、高可靠场景。在2018年6月完成这个标准以后，一些国家就相继宣布或是进行5G的预商用和商用。但这并不意味5G的标准就不再做了。从5G标准的时间表来看，2019年12月要满足ITU全部技术要求。从整个技术标准来看，2018年这一阶段主要完成的是面向人的消费以及部分人和物的连接的标准，这个标准一出来，各国都在抢占5G发展的制高点，都在部署或是提出预商用计划。

人工智能是一种“通用技术”，引发社会、经济进入“智能”的赛道，是推动经济增长的新动能，触发产业变革，将涉及所有行业，甚至颠覆某些行业。

（二）5G的价值链生态

1.5G是新的“通用技术”

其一，5G是引发信息革命风暴，引领万物智联的强力催化剂。如果没有5G平台，连接智能终端就很难实现。其二，5G技术由空口技术、网络技术、终端技术以及应用技术组成。其三，5G技术不再是指单一的移动空口技术的突破和速率提升。这里我要解释一下什么是通用技术：通用技术是指具有一些共同属性，包括普遍适用于多个行业，带来长期且持续改进，并能催生新的创新，通用技术对广泛行业产生深远且持久的影响，可重新定义经济竞争力并改变社会。从人类发展史上看，通用技术起了非常重要的作用。我们在技术上一般讲四个技术，即核心技术、关键技术、通用技术、变革技术，通用技术就是前沿的，当这个前沿技术跨界融合，就可能会产生颠覆性变化。其四，网络架构和组网技术成为5G发展的重要组成部分，网络技术呈现重大变革。其五，云计算、大数据、AI等新技术推动5G成为全新的、开放融合的智能化网络。其六，5G成为新一代移动信息技术网络的总称，是新的“通用技术”。

2.5G价值链面向广泛行业市场

5G是推动我国经济发展的新动能，是实现数字经济的重要载体和平台，要构建5G价值生态，推动垂直行业发展。5G与未来移动通信发展密切相关。美国IHS智库认为，5G的出现是推动经济发展的一个支点或引爆点。该智库还指出，5G能够使移动技术从一项对人机通信具有变革性影响的技术，演变为一项“通用技术”，且有望改变整个产业和经济，可重新定义经济竞争力。该智库预测，到2035年，5G将有潜力在全球广泛行业和用例中创造出12.3万亿美元的销售活动，将支持全球价值链生态系统创造3.5万亿美元产出和2200万个工作岗位，并对全球GDP增长产生长期、可持续的影响。爱立信预测，到2026年运营商的收入有望达到2040亿美元至6490亿美元。这是国外对5G发展的基本判断和认识。

 

二、国外5G发展现状

欧洲国家对5G的发展非常重视。欧洲国家把发展工业作为发展的战略制高点，提出了工业发展4.0，他们认为5G发展是支撑工业发展4.0的重要基础设施。欧盟在2016年发布5G行业计划和频率规划，2018年启动5G规模试验，他们想在2020年实现5G为垂直行业服务。此外，欧盟启动了5G PPP等项目，主要是围绕工业发展。

美国也在积极推动5G发展，并想抢占战略制高点。美国使用的是毫米波，并在一些城市启动了5G商用。实际上，美国的5G使用情况并不理想，因为频段太高，其移动性和覆盖性都受到很大影响。

日本也在推动5G发展。2019年3月，日本开始了5G的预商用。

韩国也想抢这个制高点，在5G发展上投入了很多资金。2019年3月，韩国启动5G商用服务，并且发展得比较快。

在5G的建设上，不同国家所选择的频段也有所不同。各个国家围绕要解决的实际问题，比如解决覆盖问题、容量问题等，从而选择不同的频率。无线是以频率为基础的，在规划频率时，国际上有两段：一是6GHz以下的，叫Sub-6GHz，我国采用的就是Sub-6GHz；二是高频段的，叫毫米波。我国采用Sub-6GHz，主要解决的是覆盖问题。

非独立组网（NSA）和独立组网（SA）。现在，多数国家选择的都是非独立组网，而我国选择的是独立组网。为什么我国要选择独立组网？因为独立组网既能满足我国消费领域的需求，又能满足向各行业发展。选择独立组网，能够很快地响应新的业务需求，向垂直行业发展，推出新应用。今天来看，中国选择了独立组网，就是保持高起点发展。

总的来看，我国在技术、频段的选择上都是非常好的。

三、5G推动经济可持续发展

前面讲到，5G是数字经济发展的重要载体和平台。当今世界，各国都把数字经济作为国家的重大发展战略举措。2008年经济危机以后，各国都在找发展出路，都在找最能引领经济发展的技术。在技术里，有信息技术、生物技术、能源技术、材料技术等，什么技术更能在现阶段推动经济发展？大家找来找去，认为信息技术仍然是当今世界经济发展的“火车头”。因此，大家都把重点放在利用信息技术来发展各国的经济。数字经济一出现，各国在制定发展思路和战略以外，都在抢占技术制高点。那么，数字经济和以前的所有经济不同在哪里？以前的经济发展要靠各种物理资源，而数字经济依靠的资源就是数据。数据是“金矿”，把“金矿”变成信息、变成知识，叫“金库”，这个大变革要靠信息技术做支撑，特别是依靠数字技术的发展。数字技术带来了新机遇，云计算、大数据、人工智能、物联网等成为新的推动力量。那么，这些技术要从数据变成知识，就必须要有一个平台，目前来看，5G就是这个平台，这也是5G重要性的体现。当然，这个5G的平台不只是1G、2G、3G、4G的概念了，它是一个完全的网络信息平台，包括信息传输、信息量分析传递、数据分析以及数据应用，也包括实现通信的4C，即capture（获取）、computing（计算）、communication（交流）、cognition（认知）。

当今世界，企业数字化转型成为必然趋势。如果一个企业不实行数字化转型，企业的发展就会受到影响。数字经济提出来以后，企业要数字化，要产生经济上的飞跃，提高企业生产效率，5G则能够在企业数字化过程中发挥更大作用。现在，企业数字化转型已经到了非常关键的时期。我国数字经济兴起，产业及其行业数字化方兴未艾，特别是以智能制造为代表的垂直行业数字化，需要高带宽、海量连接、高可靠、低时延的网络服务，而5G网络为垂直行业数字化发展提供了坚实的基础平台。

爱立信2018年发布了5G商业指南，主要是为运营商服务的，指出运营商一定要利用5G的物联网技术，抓住行业数字化转型契机，并且通过研究得出了5G对十个行业具有非常大的推动和促进作用。日本通过展开5G应用众创，提出九大场景、六大应用，建立了185个示范项目。

实际上，5G的实质和价值就在各个领域里，在推动全国经济发展中。当然，终端也是很重要的。现阶段我们仍然认为B2C是重点，5G重点服务和支撑消费领域，但是以后的重点一定是推动各行各业的发展，这一点要讲清楚，这也是5G的重要性所在。

目前，各国都在探索下一步5G怎样发展，因为国际上的标准还在制定中，大家都希望把发展中的新技术变成新的知识产权，再把知识产权放到标准里。实际上，各国还在抢占两个制高点：一个是mMTC，也就是大连接，万物智联；另一个是URLLC，也就是高可靠、低时延。在5G的发展上，我国要继续保持领先地位。在这方面，我国也做了很多工作，2018年我国举办了“绽放杯”5G应用征集大赛和北京中关村5G创新应用大赛，一批重点应用脱颖而出。

从5G的发展情况来看，5G初期将以增强移动宽带业务为主，随着5G规模商用，逐步拓展到垂直行业。高清视频、VR/AR、无人机等，未来可能广泛应用于各种5G场景，是5G的基础性应用。随着网络能力的提升，智慧医疗、智能交通、智能工业以及智慧城市等，都会出现。

要想真正推动5G的发展，还有很多事情要做。在推动5G的发展中，我们一定要坚持开放、合作共赢、共生、共谋发展。2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。发展数字经济，核心是思维，在发展过程中要建立生态，并且实现合作共赢。无论是5G发展的思维，还是数字经济发展的思维，都要强调开放、合作共赢、共生、共谋发展。一方面，我们要保持技术的领先；另一方面，我们要转变发展思维。在数字经济的今天，在企业数字化的今天，在5G发展的今天，今后的发展不仅仅是技术在做重要的支撑，发展的思维也非常重要。大家都知道，技术是生产力，技术是新动能，但是释放生产力的、释放新动能的是生态搭建和商业模式，如果没有生态搭建，没有商业模式，生产力就呈现不出价值来。

我们要转变认识，只有这样才能使我国在5G发展上的领先地位保持下去。

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责任编辑：张一博

文章来源：http://www.71.cn/2020/0914/1100794.shtml