本報(bào)記者 夏旭田 實(shí) 習(xí) 生 鐘華 楊諾婭 北京報(bào)道
導(dǎo)讀
如果一輛汽車以100公里每小時(shí)的速度行駛，30毫秒的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延意味著83.33厘米的移動(dòng)距離，而1毫秒的移動(dòng)距離僅為2.78厘米。實(shí)際上，不少交通事故就發(fā)生在這一念之間，有數(shù)據(jù)顯示，司機(jī)的平均剎車反應(yīng)時(shí)間大概是0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò)下自動(dòng)駕駛的快速反應(yīng)能力已經(jīng)優(yōu)于人類。
1200公里之外的上海試驗(yàn)場(chǎng)中，一臺(tái)真實(shí)的汽車正通過(guò)5G試驗(yàn)網(wǎng)連接在北京的遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)上。起步、加速、轉(zhuǎn)彎，在北京遙控上海的車輛與實(shí)時(shí)駕駛體驗(yàn)并無(wú)太大差別，5G的超低時(shí)延保證了日常駕駛習(xí)慣在遠(yuǎn)程操縱中的安全，超高速率也使車載高清攝像頭將車外環(huán)境實(shí)時(shí)傳回控制屏幕。
不久前在北京一次通信展上，一個(gè)由華為、中國(guó)移動(dòng)與上汽集團(tuán)合作搭建的5G遠(yuǎn)程駕駛平臺(tái)，成為全場(chǎng)最引人矚目的焦點(diǎn)。
用不了多久，這款雛形產(chǎn)品就會(huì)開(kāi)出展會(huì)和試驗(yàn)場(chǎng)，開(kāi)進(jìn)人們的日常生活，開(kāi)進(jìn)這迎面而來(lái)的5G時(shí)代。
在技術(shù)與需求的雙輪驅(qū)動(dòng)下，5G正在加速到來(lái)。移動(dòng)通信技術(shù)的代際躍遷往往帶來(lái)系統(tǒng)性能的指數(shù)級(jí)提升，并催生層出不窮的新業(yè)務(wù)，成為社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志性刻度。5G將實(shí)現(xiàn)千億級(jí)別的連接、10Gbps的速率以及低至1毫秒的時(shí)延，這將帶來(lái)超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等極致的通信體驗(yàn)，更有可能引爆車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)垂直行業(yè)的快速發(fā)展。
相較于以往以人為主要連接標(biāo)的，5G更加注重物的連接：5G的三大場(chǎng)景中，海量機(jī)器通信、低時(shí)延高可靠通信兩大場(chǎng)景都是以物為主要連接對(duì)象。超大連接、廣域覆蓋和更低的功耗使以智慧城市、智能家居為代表的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始與移動(dòng)通信融合，5G還將廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)駕駛、工廠自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域，預(yù)期千億級(jí)的設(shè)備將接入到5G網(wǎng)絡(luò)中來(lái)。一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代呼之欲出。
未來(lái)，5G將可能成為一種通用技術(shù)，像電力、互聯(lián)網(wǎng)一樣成為多個(gè)行業(yè)變革的催化劑。這將打開(kāi)數(shù)萬(wàn)億的市場(chǎng)空間。有分析預(yù)測(cè)，到2030年，5G直接帶動(dòng)的社會(huì)總產(chǎn)出、經(jīng)濟(jì)增加值將分別達(dá)6.3萬(wàn)億元、2.9萬(wàn)億元，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)800萬(wàn)個(gè)；到2035年5G將在全球創(chuàng)造12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。
技術(shù)需求驅(qū)動(dòng)5G加速迭代
自上世紀(jì)80年代以來(lái)，移動(dòng)通信以每十年左右迭代一次的速度不斷演化。遵循這一規(guī)律，移動(dòng)通信如今正大踏步地邁向5G時(shí)代。
縱觀歷史，移動(dòng)通信技術(shù)的代際躍遷往往使系統(tǒng)性能獲得指數(shù)級(jí)提升，并催生層出不窮的新業(yè)務(wù)，成為社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志性刻度。
從1G到2G，移動(dòng)通信完成了從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變，在語(yǔ)音業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，開(kāi)始支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。從2G到3G，峰值速率超過(guò)2Mbps，支持視頻電話等移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。4G傳輸能力比3G又提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)，峰值速率可達(dá)100Mbps至1Gbps。即將到來(lái)的5G，將提供峰值10Gbps以上的速率、毫秒級(jí)時(shí)延和超高密度連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能新的躍升。
中國(guó)信通院移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)部副主任魏凱告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，在技術(shù)與需求兩方面因素的共同推動(dòng)下，目前5G正在快速推進(jìn)。
在技術(shù)上，他表示，5G將用更復(fù)雜的算法和更高的計(jì)算能力來(lái)置換傳統(tǒng)的帶寬，以快速發(fā)展的IT技術(shù)提升通訊能力。
他表示，摩爾定律（即每隔18-24個(gè)月，集成電路上可容納的元器件數(shù)目便會(huì)增加一倍，計(jì)算性能也提升一倍）在通信領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮著作用，如今在發(fā)射端和接收端都可以用計(jì)算能力來(lái)提升通信的效率。
中國(guó)信通院無(wú)線與移動(dòng)領(lǐng)域副主席李珊表示，技術(shù)上看，5G與此前幾代通信最大的差別在于，后者都有一個(gè)核心的技術(shù)，比如3G有CDMA，4G有LTE，但5G與此不同，它是通過(guò)完善一組技術(shù)來(lái)提升性能，滿足多樣化的需求。比如利用大規(guī)模天線提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、利用密集組網(wǎng)滿足熱點(diǎn)的需求，通過(guò)簡(jiǎn)化空口結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)去降低時(shí)延和成本。
目前5G技術(shù)已經(jīng)確定了8大關(guān)鍵能力指標(biāo)：峰值速率達(dá)到10Gbps、頻譜效率比IMT-A提升3倍、移動(dòng)性達(dá)500公里/小時(shí)、時(shí)延低至1毫秒，用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)率達(dá)到100Mbps、連接密度每平方公里達(dá)到10的6次方個(gè)、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達(dá)到10Mbps，其中前四個(gè)是傳統(tǒng)指標(biāo)，后四個(gè)為新增指標(biāo)。
由于關(guān)鍵指標(biāo)的多元化，相對(duì)4G的單一場(chǎng)景，5G能夠支持eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、mMTC（海量機(jī)器通信）、uRLLC（低時(shí)延高可靠通信）三大場(chǎng)景。這使得5G能夠滿足VR、超高清視頻等極致體驗(yàn)，支持海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入，滿足車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)控制的嚴(yán)苛要求。
在魏凱看來(lái)，上述產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求正是驅(qū)動(dòng)5G快速發(fā)展的另一大動(dòng)力。
以超高清產(chǎn)業(yè)為例，北京交通大學(xué)光電子技術(shù)研究所教授徐征告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，目前中國(guó)在超高清視頻方面，面板等終端已經(jīng)不成問(wèn)題，但產(chǎn)品最大的瓶頸在于前端的傳輸，5G的落地有利于打破這一瓶頸。
高速率是5G的首要特點(diǎn)，其網(wǎng)絡(luò)傳輸速率將達(dá)到10Gpbs，這意味著用戶使用5G時(shí)可以在40秒內(nèi)下載一個(gè)50G的超高清視頻，這為4K/8K等超高清視頻、VR/AR、極速下載、云服務(wù)等產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代來(lái)臨
此前的移動(dòng)通信主要解決人與人之間的通信，而5G將目標(biāo)指向了萬(wàn)物互聯(lián)：在未來(lái)的5G時(shí)代，人的連接只是一小部分，更多的是人與物、物與物之間的連接。5G的三大場(chǎng)景中mMTC、uRLLC兩大場(chǎng)景都是以物的連接為目標(biāo)。
5G將支持海量的機(jī)器通信。中國(guó)IMT-2020（5G）推進(jìn)組組長(zhǎng)、中國(guó)信通院副院長(zhǎng)王志勤表示，隨著以智慧城市、智能家居等為代表的相關(guān)場(chǎng)景與移動(dòng)通信深度融合，預(yù)計(jì)千億量級(jí)的設(shè)備將接入5G網(wǎng)絡(luò)。她表示，到2030年，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備總量就會(huì)超過(guò)一千億。
近日，工信部賽迪智庫(kù)無(wú)線電管理研究所研究員彭健告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，5G將與下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6相結(jié)合，催生海量物的連接。
正在推進(jìn)的IPv6可以增加340萬(wàn)億個(gè)IP地址，這將使地球上的一粒沙子都可以擁有自己的IP地址，加上5G千億級(jí)別的接入能力，可以滿足海量設(shè)備入網(wǎng)的需要。此外，正處于爆發(fā)式增長(zhǎng)邊緣的NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）也將是5G商用的一個(gè)重要的前奏，前者已在共享單車、遠(yuǎn)程抄表、智慧城市等諸多領(lǐng)域取得了顯著突破。
“在大連接方面，NB-IoT與5G非常相似，NB-IoT將面向5G來(lái)演進(jìn)�！迸斫”硎荆�5G海量的機(jī)器通信需要降低功耗和成本，提升傳感器等設(shè)備的電池續(xù)航能力，增加設(shè)備的壽命，“以前技術(shù)的功耗都比較高，而現(xiàn)在一個(gè)電池可以用十年，這也正是NB-IoT快速發(fā)展的重要原因�！�
在低時(shí)延高可靠通信場(chǎng)景中，車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型。多位受訪對(duì)象向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，車聯(lián)網(wǎng)將成為5G技術(shù)率先落地的首個(gè)垂直應(yīng)用。
彭健表示，不像其他物聯(lián)網(wǎng)采取紅外、藍(lán)牙等不統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，車聯(lián)網(wǎng)在一開(kāi)始就確定使用的是移動(dòng)蜂窩技術(shù)，此前在4G背景下，LTE-V2X已經(jīng)有了不少技術(shù)積累，隨著5G的到來(lái)，車聯(lián)網(wǎng)有望平滑過(guò)渡至5G-V2X。
在上述通信展上，華為的技術(shù)人員告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，超低的時(shí)延是5G得以支撐這類應(yīng)用的核心能力，這保證了網(wǎng)絡(luò)的快速反應(yīng)能力。一般情況下，3G的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延會(huì)到100毫秒，4G可以達(dá)到20-30毫秒，而5G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延則進(jìn)一步縮短到1毫秒。
這種差別可能在上網(wǎng)時(shí)體驗(yàn)并不明顯，但對(duì)自動(dòng)駕駛等關(guān)乎安全的行業(yè)卻至關(guān)重要：如果一輛汽車以100公里每小時(shí)的速度行駛，30毫秒的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延意味著83.33厘米的移動(dòng)距離，而1毫秒的移動(dòng)距離僅為2.78厘米。實(shí)際上，不少交通事故就發(fā)生在這一念之間，有數(shù)據(jù)顯示，司機(jī)的平均剎車反應(yīng)時(shí)間大概是0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò)下自動(dòng)駕駛的快速反應(yīng)能力已經(jīng)優(yōu)于人類。
這一特性也將使5G廣泛應(yīng)用在重型設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、工廠自動(dòng)化、工廠實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能電網(wǎng)和遠(yuǎn)程手術(shù)等領(lǐng)域，極大地促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展。
中國(guó)信通院近日的報(bào)告預(yù)計(jì)，到2030年，中國(guó)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)四大行業(yè)中的5G投入（通信設(shè)備和通信服務(wù)）將分別達(dá)到2000億元、640億元、120億元和100億元。
萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)的三大動(dòng)力
高通2017年發(fā)布的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，到2035年5G將在全球創(chuàng)造12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，從2020年至2035年間，5G對(duì)全球GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)相當(dāng)于與印度同等規(guī)模的經(jīng)濟(jì)體。
這份報(bào)告認(rèn)為，5G技術(shù)將成為和電力、互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)明一樣的通用技術(shù)，成為多個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)型變革的催化劑，并成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要?jiǎng)恿Φ囊徊糠帧?/P>
中國(guó)信通院隨后發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書(shū)》測(cè)算了5G對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響：在總產(chǎn)出上，按照2020年5G正式商用算起，預(yù)計(jì)當(dāng)年將帶動(dòng)約4840億元的直接產(chǎn)出，2025年、2030年這一數(shù)字將分別增至3.3萬(wàn)億、6.3萬(wàn)億元。
值得注意的是，隨著5G商用進(jìn)程的不斷推進(jìn)，拉動(dòng)產(chǎn)出增長(zhǎng)的動(dòng)力將會(huì)從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到終端設(shè)備再到信息服務(wù)逐次切換。
在5G商用初期，大規(guī)模的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資可能是5G經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的主要來(lái)源。白皮書(shū)預(yù)計(jì)2020年，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備收入合計(jì)約4500億元。其中，電信運(yùn)營(yíng)商在5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的投資超過(guò)2200億元，各行業(yè)在5G設(shè)備方面的支出超過(guò)540億元。
一位通信業(yè)內(nèi)人士表示，早期投資主要側(cè)重于5G基站建設(shè)，主要投向主設(shè)備以及配套的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、鐵塔及傳輸?shù)阮I(lǐng)域，并進(jìn)而傳導(dǎo)至射頻器件、光模塊、基站天線等方面。
他預(yù)計(jì)未來(lái)5G 宏基站量將是4G的1.25倍，約為450萬(wàn)；預(yù)計(jì)單基站的平均成本將達(dá)到15.67萬(wàn)元，因而中國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總投資將達(dá)到7050億元，較4G增長(zhǎng)56.7%。
工信部賽迪智庫(kù)無(wú)線電管理研究所所長(zhǎng)李宏偉告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，從4G到5G既要考慮技術(shù)上的跨越，又要考慮設(shè)備換代的成本，目前的4G網(wǎng)絡(luò)并非需要全部更換，比如華為在設(shè)計(jì)自己的基站時(shí)已經(jīng)考慮到了延續(xù)性，這有利于降低換代成本。“此外，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要和終端的推廣共同發(fā)力，否則公路修得再好，沒(méi)車跑也是不行的�！�
終端設(shè)備將是接替網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的另一個(gè)增長(zhǎng)動(dòng)力。白皮書(shū)預(yù)計(jì)，在5G商用中期，來(lái)自用戶和其他行業(yè)的終端設(shè)備支出和電信服務(wù)支出將大幅增長(zhǎng)，到2025年，上述兩項(xiàng)支出有望達(dá)到1.4萬(wàn)億和0.7萬(wàn)億元。
終端方面，首當(dāng)其沖的就是手機(jī)的更新?lián)Q代。高通近期開(kāi)展的一項(xiàng)5G消費(fèi)者調(diào)查結(jié)果顯示，超過(guò)86%的受訪者需要或者愿意在下一部智能手機(jī)上使用更快的連接，超過(guò)50%的受訪者有意向在5G智能手機(jī)上市后進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)。
值得注意的是，5G時(shí)代，手機(jī)僅是入網(wǎng)設(shè)備中的一種，隨著5G向垂直行業(yè)應(yīng)用的滲透融合，5G支持的其他設(shè)備將會(huì)大量涌現(xiàn)。上述白皮書(shū)預(yù)計(jì)，2030年，各行業(yè)在5G設(shè)備上的支出超過(guò)5200億元。
而在5G商用中后期，8K視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)教育系統(tǒng)等數(shù)字內(nèi)容服務(wù)將走進(jìn)千家萬(wàn)戶，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與5G相關(guān)的信息服務(wù)收入有望出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。白皮書(shū)預(yù)計(jì)，到2030年，5G催生的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)收入將達(dá)到2.6萬(wàn)億元，其中，電信運(yùn)營(yíng)商流量收入所產(chǎn)生的GDP約9000億元，各類信息服務(wù)商提供信息服務(wù)將產(chǎn)生約1.7萬(wàn)億元的GDP。
“業(yè)內(nèi)都說(shuō)4G改變生活，5G改變社會(huì)。5G本身就是一個(gè)很長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的基站升級(jí)、中游的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、下游的終端產(chǎn)品及應(yīng)用服務(wù)。更重要的是，5G將成為一個(gè)‘賦能者’，它將廣泛地滲透到工業(yè)、能源、醫(yī)療、教育、城市管理等各行各業(yè)，并有可能憑借新的性能引爆車聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)垂直行業(yè)，從而深刻地改變整個(gè)社會(huì)�！痹谏鲜稣箷�(huì)上，華為的一位員工信心十足地說(shuō)。
