我国于2016年初启动“万物互联”的第五代移动通信技术——5G技术研究试验,分阶段有序推进5G产业发展。2016年11月,在乌镇举办的第三届世界互联网大会上,美国高通公司带来了5G技术原型,向千兆移动网络和人工智能迈进。2017年11月,华为发布了全球最小的5G预商用终端样机。今年4月,工信部发布了中国5G发展的时间表,具备示范应用能力的5G终端最早将在2019年下半年推出。
一、5G,不只是更快
从电报、电话到手机,从1G到4G,通信技术为人类和社会带来了无尽的便利和福祉:
——1G模拟移动网,只能够语音,摩托罗拉的大哥大是第一代通信的见证;
——2G,如全球移动通讯系统GSM,可以语音短信上网,但是网速比较慢;
——2.5G是基于2G与3G之间的过渡类型,代表为GPRS,比2G在速度、带宽上有所提高;
——3G面向高速、宽带数据传输,主流技术为CDMA(码分多址),技术代表有WCDMA(欧,日)、CDMA2000(美)和TD-SCDMA(中);
——4G,集3G与WLAN于一体,采用更高的编码方式,支持同时电话跟上网,可以传输更多的数据,语音通话更清晰,接通对方延迟更低。
5G,不仅仅是从2G到4G的网络速率的提升,而是可以将人与人之间的通信扩展到万物连接,打造全移动和全连接的数字化社会。5G应用不只是手机,它将面向未来VR/AR、智慧城市、智慧农业、工业互联网、车联网、无人驾驶、智能家居、智慧医疗、无人机、应急安全等等。5G成熟时,WIFI将会彻底消失。
但5G商用是一个漫长的过程,对于普通人而言,可能最近几年意义不大。例如基站建设,由于5G传输速度特别快,要求非常高的频率,而频率越高,传输距离越短。2G一个基站覆盖可以达十公里左右,5G一般覆盖半径仅几百米。但是在工业和商业应用领域,意义非凡。
二、5G商用的时间节点
5G推进的进程首先是标准落地,然后是牌照发放,期间运营商启动网络建设,试商用阶段开始拉动5G终端厂商出货,正式商用阶段大量出货。5G商用时间表主要取决于如下几方面:全球5G标准化进程,运营商的推进力度,设备厂商和终端厂商开发进度。
标准方面看,国际上推动5G标准化的组织是ITU(国际电信联盟)和3GPP(第三代合作伙伴计划)。ITU是联合国下的主管信息与通信的部门,主要成员来自政府部门和学术成员,旨在引导技术路径的发展;3GPP是各国电信标准组织和市场组织的协会,主要负责标准的协调与统一,技术的推进主要看3GPP技术标准的进展;标准统一后,市场按照标准来研发和制造符合标准的设备。5G标准落地时间比预期提前,预计2020年将全面推进5G正式进入商用阶段。2017年6月,我国IMT-2020(5G)推进组公布5G第二阶段测试,测试结果全面满足ITU指标。
运营商的推动方面,全球5G试商用的时间最早在2019年下半年,大规模商用的时间在2020年。中国的三家运营商中,中国移动的动作最快。2017年11月,中国移动联合高通和中兴通讯宣布,成功实现了全球首个基于3GPP标准的端到端5G系列连接协议的系统互通。三家公司分别代表了运营商、系统供应商和终端商,构成了一个完整的5G互通环节,是中国5G在试验过程中的一个里程碑。
设备与终端厂商开发方面,全球五大设备厂商已经完成了连续广域覆盖、低时延高可靠、低功耗大连接、热点高容量、高低频混合场景下的测试。国内终端设备厂商处于领先地位,华为全面领先,通过了所有测试,中兴第二,完成了除5G核心网组网功能以外的所有测试。芯片方面则主要是高通和联发科争夺市场。紫光集团也在进行5G芯片研究。
中国已经把5G作为国家战略,2017年3月正式写入政府工作报告,我国要从3G跟随、4G并行到5G时代实现全面引领;“十三五”规划纲要指出,要积极推进5G发展,2020启动5G商用。
三、关键公司:美国高通
高通Qualcomm在4G时代一直保持领先,主导世界通信领域绝大多数的标准,这些技术很多都可以融入到5G中。目前,高通已经推出涵盖毫米波、6GHz以下及频谱共享技术等多个先进的5G新通信协议的原型系统,并同时从芯片端以及射频前端等方面支持5G新通信协议的发展。万物连接时代,全球已有数百个品牌推出了采用高通解决方案的物联网产品,高通公司每天出货的物联网芯片超过一百万颗,其中涵盖各种不同的使用场景,包括摄像头、无人机、智能手表等。
尽管华为今年正式发布了首款3GPP标准的5G商用芯片,但无论是从推出的时间,还是从性能来看,高通的技术仍然遥遥领先。通讯领域谁掌握了标准就占据了主导地位,而5G的核心编码标准有四个:1. 长码编码控制信道(高通);2. 长码编码数据信道(高通);3. 短码编码控制信道(华为);4. 短码编码数据信道(高通)。华为在5G时代打破高通垄断取得了一定的话语权,且随着越来越多的中国、韩国相关企业在5G标准以及技术上的投入,高通所掌控的CDMA等专利授权不复当初的重要性,高通可能没有办法保持如同3G、4G技术的垄断地位,但5G时代的绝大多数标准还是由高通主导。
四、5G生态革命
当前我国在中国移动等移动通信巨头的不懈努力下,已建成世界上独一无二的规模最大、效率最高的移动互联网基础设施,使我国在移动互联网阶段实现了跨越式发展,形成了具有中国特色的世界领先的互联网新经济生态。
但从GPRS的100Kbps到现在的千兆LTE时代,网速提升了万倍,但过去10年,全球运营商的ARPU(每用户平均收入)下降了47%。收入与网速背道而驰,显然不是可持续发展的趋势。如果一个行业无法可持续发展,一定是生态出了问题。除了技术创新,5G要保持旺盛的生命力,一场生态革命必须同步进行。5G是为服务不同行业而生,只有广泛与各行业、垂直领域合作,共同激发创新,才能持续为社会创造价值。
以车联网为例,华为2年前就开始与慕尼黑工业大学、德国航空航天中心等开展了5G自动驾驶方面的联合研究试验合作,成功实现了自动编队驾驶等未来车联网关键应用场景技术的展示。2017年上海世界移动大会期间,在上海嘉定同济车联网实验区,华为与上海汽车集团、中国移动共同完成基于5G网络的远程驾驶外场测试,利用5G高清视频实时传送和超低时延,实现50km时速下保障0.1m的刹车距离。
在未来的智能制造领域,5G切片网络要满足机械臂的超低时延协同控制、大规模传感器监控连接、生产辅助系统的增强现实高宽带应用等,连接类型多样化,需求千差万别。5G以技术为驱动,拥有极致速率、万物连接、极低时延等特性,最大的改变就是从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信,实现万物互联,推动社会发展。5G,既是商业模式的转型,也是生态系统的融合,极有可能引领一波经济爆发式增长新浪潮。