張新生 中國科協(xié)信息通信科學傳播專家團隊首席專家

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今天，我主要講對5G發(fā)展的思考，和大家交流一下5G的重要性在哪里，將會給我們帶來怎樣的發(fā)展機遇。

一、5G技術及價值鏈生態(tài)

（一）5G技術

首先，我講一下從1G到5G的演變過程。實際上，1G到5G的演變過程就是移動通信的發(fā)展歷程。這個歷程的關鍵，就是技術變革推動無線技術和網(wǎng)絡技術的演進變革過程。移動通信發(fā)展的歷程是技術變革推動移動無線技術和網(wǎng)絡技術演進和變革的過程，空口技術不斷演進，網(wǎng)絡技術發(fā)生重大變革。

我從三個角度講一下對5G的認識。從速率帶寬角度看，1G是模擬，2G傳輸速率是200K，3G傳輸速率是2Mbps，4G傳輸速率是100Mbps，5G傳輸速率是10Gbps。從業(yè)務角度看，1G是移動通信，2G是移動數(shù)據(jù)，3G是移動媒體，4G是移動互聯(lián)，5G是移動物聯(lián)。今天，我們用的微信以及更多的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，都是通過移動通信技術手段做支撐實現(xiàn)的。5G主要是從解決人和人、人和物的通信，到解決人和物、物和物的通信。從社會角度看，1G是模擬，2G是數(shù)據(jù)，3G是寬帶，4G是生活，5G是社會。

相對于從1G到4G，5G有了非常大的變革，因而5G所支撐與服務的內容，也發(fā)生了重大變革。從社會來看，是從生活到社會；從業(yè)務來看，是從互聯(lián)到物聯(lián)；從速率來看，是從100Mbps到10 Gbps，甚至是到20 Gbps。

我們在用手機通話時，其商業(yè)模式是流量計算，實際上是解決人的語義、語音的傳遞和數(shù)據(jù)流的傳遞。在人的傳遞需求下，要解決的是大帶寬、高速率，帶寬越寬、速率越大，給老百姓通信帶來的感知和體驗就越好。在三元社會下，物理人類和虛擬社會就變成了兩個時空。有人講，從1G到5G最根本的變化是時空，今后的發(fā)展也會以5G的發(fā)展作基礎。在三元社會，人和物、物和物的信息傳遞以及物和物的控制，都要用5G做支撐。對于物和物的通信，這是今后要非常重視的。我們期待的是，今后5G能夠實現(xiàn)連接萬物，并且能對其數(shù)據(jù)量進行分析，從數(shù)據(jù)量的分析中提煉出新的知識，用以控制指揮“物”。

相對于1G到4G，5G的網(wǎng)絡技術發(fā)生了重大變革。國際上也對5G的發(fā)展進行了討論。實際上，全世界每十年都要圍繞不同的發(fā)展需求和場景來確定發(fā)展的技術方向。那么，5G的需求是什么？5G的場景是什么？最后，全世界的專家確定了5G的兩個發(fā)展場景：一是移動互聯(lián)網(wǎng)，二是物聯(lián)網(wǎng)。其中，物聯(lián)網(wǎng)是未來五年到十五年的發(fā)展重點。也就是說，5G是面向移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)。未來，5G將從面向消費者，提高用戶的體驗、感知，拓展至不同產(chǎn)業(yè)和行業(yè)，以及社會管理和經(jīng)濟發(fā)展等方面，并且推出各種新應用。今天的經(jīng)濟發(fā)展要求我們，新的技術和新的生產(chǎn)力不能僅僅滿足消費者的需求，還要向社會各領域發(fā)展。

從1G到4G是解決帶寬問題的，5G主要的技術特征是超窄帶、超寬帶、海量連接、高可靠、低時延。也就是說，我們除了實現(xiàn)1G到4G追求的速率和帶寬以外，還追求超窄帶、海量連接、高可靠、低時延。實際上，人和人、人和物、物和物的連接與人和人的消費領域的通信不同，因此低時延非常重要。

為什么大家這么關心5G？為什么5G這么“熱”？我們要支撐5G面向物聯(lián)網(wǎng)，就需要有新的理論基礎、新的介入技術、新的器件技術以及新的網(wǎng)絡技術，這些給整體發(fā)展既帶來了新的機遇，也帶來了新的挑戰(zhàn)。

上圖是4G和5G的性能比較。從峰值速率來看，4G能達到0.66G，5G能達到20G；從用戶體驗速率來看，5G能達到100M；從頻譜速率來看，5G比4G要高3倍；從移動性來看，4G是350km/h，5G是500km/h。無線移動有兩點最關鍵，一是移動性，二是網(wǎng)絡覆蓋性。同時，我們還要考慮無線接口時延、效能、流量密度等問題。

5G由空口技術、網(wǎng)絡技術和應用技術組成，網(wǎng)絡技術發(fā)生重大變革，新的網(wǎng)絡不僅支持多場景服務的優(yōu)化，而且推動網(wǎng)絡向服務化、智能化演進。

對于5G，大家最關心就是大規(guī)模天線。我認為，在5G空口技術上，最厲害的還是天線技術。做無線電視傳播，需要頻譜帶寬和頻譜效率，現(xiàn)在頻率資源非常缺乏，要把效率提上去，就要靠天線。我國在無線技術發(fā)展上處于領先地位。

過去，我們講信息技術、通信技術；今天，我們不能只講通信技術了，還要講數(shù)字技術。為什么網(wǎng)絡如此重要？工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后期對于網(wǎng)絡的需求發(fā)生了根本性變化，網(wǎng)絡是按需所取，網(wǎng)絡即服務。也就是說，企業(yè)根據(jù)自身的業(yè)務需求來定制所需要的網(wǎng)絡，因此要實現(xiàn)網(wǎng)絡智能化。與1G到4G不同的是，5G要實現(xiàn)自動化的網(wǎng)絡。

從5G標準化進程來看，2018年6月完成了獨立組網(wǎng)5G新空口和核心網(wǎng)標準，主要是支持增加寬帶和低時延、高可靠場景。在2018年6月完成這個標準以后，一些國家就相繼宣布或是進行5G的預商用和商用。但這并不意味5G的標準就不再做了。從5G標準的時間表來看，2019年12月要滿足ITU全部技術要求。從整個技術標準來看，2018年這一階段主要完成的是面向人的消費以及部分人和物的連接的標準，這個標準一出來，各國都在搶占5G發(fā)展的制高點，都在部署或是提出預商用計劃。

人工智能是一種“通用技術”，引發(fā)社會、經(jīng)濟進入“智能”的賽道，是推動經(jīng)濟增長的新動能，觸發(fā)產(chǎn)業(yè)變革，將涉及所有行業(yè)，甚至顛覆某些行業(yè)。

（二）5G的價值鏈生態(tài)

1.5G是新的“通用技術”

其一，5G是引發(fā)信息革命風暴，引領萬物智聯(lián)的強力催化劑。如果沒有5G平臺，連接智能終端就很難實現(xiàn)。其二，5G技術由空口技術、網(wǎng)絡技術、終端技術以及應用技術組成。其三，5G技術不再是指單一的移動空口技術的突破和速率提升。這里我要解釋一下什么是通用技術：通用技術是指具有一些共同屬性，包括普遍適用于多個行業(yè)，帶來長期且持續(xù)改進，并能催生新的創(chuàng)新，通用技術對廣泛行業(yè)產(chǎn)生深遠且持久的影響，可重新定義經(jīng)濟競爭力并改變社會。從人類發(fā)展史上看，通用技術起了非常重要的作用。我們在技術上一般講四個技術，即核心技術、關鍵技術、通用技術、變革技術，通用技術就是前沿的，當這個前沿技術跨界融合，就可能會產(chǎn)生顛覆性變化。其四，網(wǎng)絡架構和組網(wǎng)技術成為5G發(fā)展的重要組成部分，網(wǎng)絡技術呈現(xiàn)重大變革。其五，云計算、大數(shù)據(jù)、AI等新技術推動5G成為全新的、開放融合的智能化網(wǎng)絡。其六，5G成為新一代移動信息技術網(wǎng)絡的總稱，是新的“通用技術”。

2.5G價值鏈面向廣泛行業(yè)市場

5G是推動我國經(jīng)濟發(fā)展的新動能，是實現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟的重要載體和平臺，要構建5G價值生態(tài)，推動垂直行業(yè)發(fā)展。5G與未來移動通信發(fā)展密切相關。美國IHS智庫認為，5G的出現(xiàn)是推動經(jīng)濟發(fā)展的一個支點或引爆點。該智庫還指出，5G能夠使移動技術從一項對人機通信具有變革性影響的技術，演變?yōu)橐豁?ldquo;通用技術”，且有望改變整個產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟，可重新定義經(jīng)濟競爭力。該智庫預測，到2035年，5G將有潛力在全球廣泛行業(yè)和用例中創(chuàng)造出12.3萬億美元的銷售活動，將支持全球價值鏈生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造3.5萬億美元產(chǎn)出和2200萬個工作崗位，并對全球GDP增長產(chǎn)生長期、可持續(xù)的影響。愛立信預測，到2026年運營商的收入有望達到2040億美元至6490億美元。這是國外對5G發(fā)展的基本判斷和認識。