張雲勇：5G將帶來巨大產業價值
眾所周知，2G時代的開創者屬於歐洲，3G時代的開創者屬於美國，4G時代中國是並跑者之一，而對於正在到來的5G時代，中國已成為全球領跑者之一，佔有重要的一席之地。過去的一年是全球5G加速發展的一年，也是中國厚積薄發引領5G創新的一年。2019年，中國將迎來5G預商用，2020年中國將開啟5G正式商用。未來5G時代將是萬物互聯的智能化時代，5G將是全面構築經濟社會數字化轉型的關鍵基礎設施，有效支撐垂直行業融合發展，帶來巨大產業價值。
文| 北京 張雲勇
1月19日，名為“未來·展”的5G商用科技產品展在杭州舉行（圖：新華社）
作為新一代信息技術的核心組成部分，第五代移動通信（5G）已成為中國網絡強國戰略的重點突破領域。“十三五”規劃綱要指出，要加快構建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎設施，積極推進5G發展，2020年啟動5G商用。
眾所周知，2G時代的開創者屬於歐洲，3G時代的開創者屬於美國，4G時代中國是並跑者之一，而對於正在到來的5G時代，中國已成為全球領跑者之一，佔有重要的一席之地。去年12月召開的中央經濟工作會議，明確了2019年的重點工作任務，進一步提出了“加快5G商用步伐，加強人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設”的要求。2018年是全球5G加速發展的一年，也是中國厚積薄發引領5G創新的一年。5G時代的到來，將成為互聯網下一階段發展的重要契機，數字經濟將加速增長，為整個社會帶來重要影響。
5G發展現狀：商用智能手機
預計今年上半年上市
2018年以來，全球5G產業發展全面加速。
在標準化方面，國際移動通信標準化組織3GPP於2018年6月完成了5G獨立組網標準，已能夠滿足5G第一階段增強移動寬帶場景的商用需求，標誌著5G第一階段全功能標準化工作的完成。未來能滿足5G增強移動寬帶、海量機器類通信，以及超可靠低時延通信三大場景需求的5G標準預計於2019年底完成。
在頻譜方面，從全球來看，澳大利亞、芬蘭、意大利、韓國、英國、捷克等20個國家已經完成了至少一個頻段的5G專用頻譜拍賣，目前已完成的5G頻譜拍賣，中頻主要集中在3.5GHz，高頻主要集中在28GHz；2019年，預計還會有超過20個國家完成5G頻譜的拍賣。中國的5G試驗頻譜分配方案也已經確定：中國移動獲得2.6GHz（n41）的160M帶寬和4.9GHz（n79）頻段的100M帶寬，共260M5G頻譜；中國聯通獲得3.5GHz（n78）的100M帶寬，頻段範圍是3.5-3.6GHz；中國電信獲得3.5GHz（n78）的100M帶寬，頻段範圍是3.4-3.5GHz。
從國家層面看，各國爭相推動5G。在美國，2018年10月特朗普簽署《為美國的未來制定可持續的頻譜戰略》，指示美國商務部與國家遠程通信和信息管理局一起制定長期頻譜戰略，以幫助在美國推出5G網絡技術；2018年11月，美國聯邦通信委員會首次啟動5G頻譜拍賣，這標誌著美國開始陸續發放5G牌照。韓國方面，2018年12月正式在首爾及主要大都市啟動5G商用試點。芬蘭方面，2018年10月，芬蘭通信管理局宣布已完成3410-3800MHz波段的頻譜拍賣工作。德國方面，其通信監管機構要求2022年底在各州、所有聯邦高速公路、主幹道和主要鐵路沿線實現98%的家庭覆蓋，且傳輸速率不得低於100Mbp，並計劃將整個C頻段（3.4-3.8GHz）劃歸給5G商用。中國也將5G提升到國家戰略層面，並且一直在大力推動5G的研發及商用。工信部牽頭成立IMT-2020（5G）推進組，主導進行中國的5G研發測試，該測試分成兩個階段進行，第一階段是技術研發試驗，第二個階段叫做產品研發試驗。目前技術研發試驗的非獨立組網測試已全部完成，正在進行獨立組網試驗。
從運營商層面看，2018年，全球已有9家運營商對外公布商用5G服務，包括美國運營商Verizon、AT&T，韓國三大運營商KT、SK、LGU+等。其中美國運營商Verizon和AT&T的5G商用規模相對較大。阿聯酋運營商Etisalat，意大利的TIM和南非運營商Vodocom在小範圍內基於5GFWA和移動熱點提供5G商用服務，並且主要面向企業客戶。2018年12月，韓國三大運營商正式在首爾推出5G商用服務，同樣主要面向企業用戶開通5G服務，先以5G熱點為終端，並計劃在2019年3月上市可商用的5G智能手機。根據GSA﹙全球移動設備供應商協會﹚的報告，目前全球至少有37家運營商計劃在2020年商用5G，有80家電信運營商宣布將在2022年之前提供5G服務。在中國內地，中國移動、中國電信、中國聯通三家運營商均開展了不同程度的5G技術試驗、業務試點以及應用示範。2018年12月，中國移動召開全球合作夥伴大會，發布“智慧5G”“先機5G”及“絢彩5G”等一系列項目及行動計劃，發布《5G終端產品白皮書》，公布5G終端測試及採購計劃，聯合產業鏈各方共同推動5G發展。中國電信目前已在多地開啟5G獨立組網測試，面向芯片廠家進行了首批終端樣機採購，並已在全國範圍內試商用VoLTE服務，為5G語音業務做好鋪墊。中國聯通在全國17個城市開展5G規模試點，在2019年1月聯合中興通訊在深圳5G規模測試外場，打通了全球第一個基於3GPP最新協議版本的5G手機外場通話。
在5G網絡設備方面，華為海外市場受阻，美國政府以“網絡信息安全”為由對華為5G進行禁足，澳大利亞、加拿大、印度、韓國、新西蘭等國家也對華為展現出不同程度的防備和阻擾。雖然如此，華為仍在5G上取得不錯的成績，在5G商用網絡設備方面，華為訂單數目最多，主要分布於歐洲、中東及亞太；愛立信簽訂訂單的主要對象為北美、亞太及歐洲；三星的訂單分布於韓國與美國；諾基亞重點關注美國市場；中興重點發力在非美的發達市場。
在5G終端方面，無線CPE和手機是增強移動寬帶場景下重要的5G終端形態。2018年上半年，5G商用CPE已經上市，可取代無線網卡等無線客戶端設備，5G商用智能手機上市的時間預計是2019年上半年。在面向5G﹙試﹚商用手機的芯片平台中，高通領先；在面向技術試驗的5G芯片平台中，華為領先。預計2019年上市的5G移動終端僅能夠支持非獨立組網的網絡架構；而到2019年底，面向商用移動終端的5G芯片平台將會陸續出現，商用終端才能夠同時支持非獨立組網和獨立組網的網絡架構，預計到2020年5G移動終端將開始真正被消費者廣泛使用。如果按照應用場景，終端可分為行業類終端和消費類終端。行業類終端包括5G通用模組、無人機、車載終端、行業CPE等應用於行業的終端；消費類終端包括5G智能手機、5G路由器、上網PC/Pad設備、VR（虛擬現實）/AR（增強現實）設備等。根據4G時代的終端發展規律，預測5G智能手機產品將成為5G商用初期的熱點，而行業類終端將隨著5G模組、終端、網絡和業務的成熟，逐漸滲透到豐富多樣的垂直行業中，未來將成為5G市場發展的藍海。
2018年中國國際信息通信展覽會上，觀衆在中國聯通VR滑雪體驗區體驗VR滑雪（圖：詹敏／視覺中國）
5G未來應用：網絡能力有
飛躍式發展，能提供八類應用場景
與前幾代移動網絡相比，5G網絡的能力有了飛躍式的發展——下行峰值數據速率可達20Gbps，而上行峰值數據速率可能超過10Gbps；5G還將大大降低時延及提高整體網絡效率――簡化後的網絡架構將提供小於5毫秒的端到端延遲。5G帶來了超越光纖的傳輸速度，超越工業總線的實時能力，以及全空間的連接。基於這些能力，5G產業將能夠提供以下八類應用場景。
第一，雲VR/AR。虛擬現實（VR）與增強現實（AR）是能夠徹底顛覆傳統人機交互內容的變革性技術，變革不僅體現在消費領域，更體現在許多商業場景和企業業務需求之中。VR/AR業務對帶寬的需求巨大，高質量VR/AR內容處理走向雲端，能夠在滿足用戶日益增長的體驗要求的同時，降低設備價格。雖然現有4G網絡平均吞吐量可以達到100Mbps，但一些高階VR/AR應用需要更高的速度和更低的延遲，VR/AR將成為5G移動網絡最有潛力的大流量業務。
第二，車聯網。傳統汽車市場將徹底變革，因為聯網的作用超越了傳統的娛樂和輔助功能，成為道路安全和汽車革新的關鍵推動力。驅動汽車變革的關鍵技術——自動駕駛、編隊行駛、車輛生命周期維護、傳感器數據眾包等都需要安全、可靠、低延遲和高帶寬的連接，這些連接特性在高速公路和密集城市中至關重要，只有5G可以同時滿足這樣嚴格的要求。
第三，智能製造。創新是製造業的核心，其主要發展方向有精益生產、數字化、工作流程以及生產柔性化。傳統模式下，製造商依靠有線技術來連接應用。近些年Wi-Fi、藍牙等的無線解決方案也已經在製造車間立足，但這些無線解決方案在帶寬、可靠性和安全性等方面都存在局限性。對於最新最尖端的智慧製造應用而言，5G帶來的靈活、可移動、高帶寬、低時延和高可靠的通信是基本的要求。
第四，無線娛樂。5G的首要商業用例之一是固定無線接入（或稱作WTTx），即使用移動網絡技術而不是固定線路提供家庭互聯網接入。由於使用了現有的站點和頻譜，WTTx部署起來更加方便。2018年，8K電視機已經面市，據預測，更低的價格和新的服務訂閱模式將使2020年全球一半的電視觀眾使用4K/8K電視。8K視頻的帶寬需求超過100Mbps，需要5GWTTx的支持。其它基於視頻的應用，比如家庭監控、流媒體和雲遊戲，也將受益於5G WTTx。
1月10日，在福州“5G聯通智慧生活”——中國聯通5G創新應用峰會上展出的中興研製的機器人（圖：Z Photo／視覺中國）
第五，聯網無人機。無人機全球市場在過去10年中大幅增長，現在已經成為商業、政府和消費應用的重要工具，可以廣泛應用於建築、石油、天然氣、能源、公用事業和農業等領域。配備三維掃描服務技術和熱成像技術的無人機可以進行空中監視，三維掃描所產生巨大的實時數據量將需要至少200Mbps的傳輸帶寬。5G技術將增強無人機運營企業的產品和服務，以最小的延遲傳輸大量的數據。
第六，個人AI助理。伴隨著智能設備市場的成熟，可穿戴和智能助理有望引領下一波智能設備的普及。由於電池使用時間、網絡延遲和帶寬限制，目前的個人可穿戴設備通常採用Wi-Fi或藍牙進行連接，需要經常與計算機和智能手機配對，無法作為獨立設備存在。但可穿戴設備用途廣泛，也能夠為企業提供服務，例如，為製造和倉庫工作人員提供“免提”式信息服務。5G將同時為消費者領域和企業業務領域的可穿戴和智能輔助設備提供機會。
第七，智慧城市。城市視頻監控是一個非常有價值的工具，它不僅能夠提高城市安全系數，而且也能夠提高企業和機構的工作效率。視頻監控攝像頭有很多增強的特性，如高幀率、超高清和夜間成像，這些特性將產生大量的數據流量。5G時代的視頻監控正在演變成4K全高清的視頻監控。
第八，無線醫療。醫療行業已經著手採用可穿戴或便攜設備集成遠程診斷、遠程手術和遠程醫療監控等解決方案，如果能夠通過5G連接到AI醫療輔助系統，醫療行業有機會開展個性化的醫療諮詢服務。人工智能醫療系統可以嵌入到醫院呼叫中心、家庭醫療諮詢助理設備、本地醫生診所，甚至是缺乏現場醫務人員的移動診所，完成更多的醫療任務。
2018年6月在上海舉辦的“2018世界移動大會”上，工作人員在現場進行5G+AI（人工智能）技術的遠程遙操作技術展示（圖：新華社）
與2G萌生數據、3G催生數據、4G發展數據不同，5G是跨時代的技術。除了更極致的體驗和更大的容量，5G還將開啟物聯網時代，並滲透至各個行業。它將和大數據、雲計算、人工智能等一道迎來信息通訊時代的黃金10年。
2019年，中國將迎來5G預商用，2020年中國將開啟5G正式商用。未來5G時代將是萬物互聯的智能化時代，5G將是全面構築經濟社會數字化轉型的關鍵基礎設施，有效支撐垂直行業融合發展，帶來巨大產業價值。中國通信行業要繼續貫徹落實中共十九大精神，落實習近平總書記在全國網絡安全和信息化工作會議上提出的要求，實現5G與雲計算、物聯網、大數據、人工智能等技術融合發展，為建設數字經濟和網絡強國作出新貢獻。
（作者係作者全國政協委員、
中國聯通研究院院長）
本文發表於《紫荊》雜誌2019年2月號
責編：莫潔瑩、趙珊
編輯：史帥、李倩妍、周琦