5G标准:引爆全球群英战 中国企业欲掌话语权

2016-09-14 08:00 智能硬件 来源:思达派 查看原文

  《国家信息化发展战略纲要》指出,到2020年,第五代移动通信(5G)技术研发和标准要取得突破性进展。工信部曾透露,正在推动我国5G技术发展,预计到2020年我国将正式商用5G网络。据介绍,5G网络商用后,将会在互联网、物联网等各个领域广泛应用,有望成为全新的信息技术基础设施。由于5G应用前景广泛,5G“战略制高点”争夺战已风起云涌。面对来自欧美日韩等国的竞争,我国企业已投入巨资,在5G技术和网络应用领域展开研发布局,并希望最终“拿下”5G标准,进而占据整个产业链的主导地位。

  5G网络开启物联网时代

  从1G到4G,主要解决人与人之间的沟通,5G将解决人与人之外的人与物、物与物之间的沟通,即万物互联。

  所谓“5G”,是英文fifth-generation的缩写,是指第五代移动通信技术,此前移动通信领域经历了四代技术的发展,其特征是从模拟技术、数字技术一直走到现在的高速多媒体通信,可接入设备显著增加,使用速率大大提高,能够为移动互联网和物联网的发展创造必要的网络条件。

  根据目前各国研究,5G技术相比目前4G技术,其峰值速率将增长数十倍,从4G的100Mb/s提高到几十Gb/s。也就是说,1秒钟可以下载10余部高清电影,可支持的用户连接数增长到100万用户/平方公里,可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。同时,端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。

  正因为有了强大的通讯和带宽能力,5G网络一旦应用,目前仍停留在构想阶段的车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等概念将变为现实。此外,5G还将进一步应用到工业、医疗、安全等领域,能够极大地促进这些领域的生产效率,以及创新出新的生产方式。

  中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨介绍,随着5G网络的应用,各类物联网将迅速普及。他介绍,目前汽车与汽车之间还没有通讯。有了5G网络,就能让汽车和汽车、汽车和数据中心、汽车和其他智能设备进行通讯。这样一来不但可以实现更高级别的汽车自动驾驶,还能利用各类交通数据,为汽车规划最合理的行进路线。一旦有大量汽车进入这一网络,就能顺利实现智能交通。

  欧盟研究认为,远程医疗也是5G重要的应用领域之一。目前,实施跨越国界的远程手术需要租用价格昂贵的大容量线路,但有时对手术设备发出的指令仍会出现延迟,这对手术而言意味着巨大的风险。但5G技术将可以使手术所需的“指令-响应”时间接近为0,这将大大提高医生操作的精确性。在不久的将来,病人如果需要紧急手术或特定手术,就可以通过远程医疗进行快速手术。

  5G网络同样能让普通用户受益匪浅。除了多样化、不卡顿的各类多媒体娱乐外,智能家庭设备也会接入5G网络,为用户提供更为便捷的服务。

  除上述应用外,众多物联网应用也将成为5G大显身手的领域。尽管目前物联网尚未大规模应用,但业界普遍认为,物联网中接入的设备预计会超过千亿个,对设备数量、数据规模、传输速率等提出很高的要求。由于当前的3G、4G技术不能提供有效支撑,所以物联网的真正发展离不开5G技术的成熟,同时也将成为推动5G技术发展的动力之一。

  抢占通信技术革命先机

  尽管5G技术前景广阔,但目前离正式商用仍有一段时间,5G标准也尚未正式确定。但毫无疑问,在5G标准制定中掌握话语权,将会在新一代移动通信技术革命中占据先机。

  根据国际惯例,总部位于瑞士日内瓦、主管信息通信技术事务的联合国专门机构——国际电信联盟将是5G标准的最终决定机构。该机构负责分配和管理全球无线电频谱、制定全球电信标准,在全球信息通信领域发挥重要作用。

  国际电信联盟目前已经启动5G标准研究工作,并明确了“IMT(国际移动通信系统)-2020及展望”项目的工作计划,其中2016年将开展5G技术性能需求和评估方法研究,2017年底启动5G候选方案征集,2020年底完成标准制定。在这个过程中,包括欧盟在内的各方均可向国际电信联盟递交申请。

  欧盟已旗帜鲜明地强调,希望能确立全球统一的5G技术标准,而不再是多种标准并存,以实现全球互通性和规模经济。事实上,由于5G技术与未来的物联网产业息息相关,蕴含着巨大的经济和战略利益,欧美日韩等国都希望能在技术标准上占据主导权,因此也都早早进行了相应的技术研发和布局。

  早在2012年11月,欧盟就已启动总投资达2700万欧元的大型科研项目METIS,研发5G技术。该项目组研发阵容强大,现阶段29个成员中包括阿尔卡特朗讯、爱立信、华为、诺基亚西门子等五家设备厂商,德国电信、DoCoMo、法国电信、意大利电信、西班牙电信五家运营商,以及欧洲众多的学术机构和宝马集团,还有大约80名专家全职参与该项目。

  除了欧盟外,美国、韩国、日本也联合国内运营商和电信设备制造商,开展了相应的技术研究和产业布局。目前,各国在5G标准领域的争夺战正日益激烈。5月31日,在北京召开的首届全球5G大会,各国的5G标准制定机构均透露了各自研发的最新进展。

  日本5GMF秘书长佐腾效平介绍,经过一年半的工作,日本近期推出了《5GMF白皮书》,其目标之一是到2020年,在东京奥运会期间使用5G服务。他认为,5G标准化工作还在开始阶段,目前日本运营商DoCoMo已经进行了一些网络试验,在提出5G标准时,日本将具有一定的优势。

  韩国在5G发展上态度积极,韩国5G论坛执行委员会主席Youngnam Han表示,韩国的5G商用进程将以服务2018年平昌冬奥会为关键时间节点,未来两年5G论坛将着重研究第二阶段的测试工作,同时包括VR、AR以及系统开发等方面的工作。外界认为,如果韩国能够在2018年率先应用5G网络,将在5G标准制定方面占据主动。

  美国5G Americas主席Chrispearson介绍,该组织成员已经进行了很多测试工作,运营商AT&T会在2016年下半年进行测试。

  除了各国系统性的展开技术研发外,行业主流公司也已在5G领域发力。近期,手机芯片制造商高通就表示,正在加快5G芯片的研发,目前高通已经完成了各类技术测试,预计到2018年将根据最终的5G国际标准,正式推出量产的5G手机芯片。此外,华为、中兴、诺基亚、爱立信等电信设备制造商也透露,正在加快5G关键技术的研发,并已和电信运营商展开相关合作。

  中国加速布局5G网络

  在5G这个没有硝烟的战场上,我国当然也不甘落后。工信部总工程师张峰此前就表示,我国将在2020年实现5G网络商用。

  近期,张峰再度透露了下一阶段我国5G发展的相关工作:加快研发创新,加大5G技术、标准与产品研发的力度,构建国际化5G试验平台;强化频率统筹,依托国际电信联盟加强沟通和协调,力争形成更多5G统一频段;深化务实合作,建立广泛和深入的交流合作机制,在国际框架下积极推进形成全球统一的5G标准;促进融合发展,加强5G与垂直行业的融合创新研究,以工业互联网、车联网等重点行业应用为突破口,构建支撑行业发展的5G网络。

  事实上,早在2013年2月,工信部、发改委、科技部就联合成立IMT-2020(5G)推进组,对我国5G愿景与需求、5G频谱问题、5G关键技术、5G标准化等问题展开研究和布局。这一推进组的组织架构基于原IMT-Advanced(4G)推进组,下设多个工作组,包括需求工作组、频谱工作组、无线技术工作组、网络技术工作组、若干标准工作组以及知识产权工作组。

  IMT-2020(5G)组长单位国家无线电监测中心介绍,2013年开始,在IMT-2020(5G)推进组的部署下,中心深入开展了一系列5G研发工作,主要承担了频谱需求、候选频段、电磁兼容分析、频谱使用效率评估等研究任务,包括牵头承担“IMT-2020候选频段分析与评估”,重点参与“后IMT-Advanced移动通信技术及发展策略研究”等国家科技重大专项,以及“第五代移动通信(5G)系统前期研究开发”。

  在候选频段方面,国家无线电监测中心频谱管理研究处处长赵栓来介绍,2014年9月,中心与GS协会联合召开未来移动通信频谱国际研讨会,就我国450MHz-5GHz无线电频谱监测分析、下一代移动通信与频谱等内容发布了合作研究报告。报告对下一代移动网络(NGMN)将要使用的450MHz-5GHz频谱资源提出了优化方案,并对我国NGMN可能使用的6GHz以上频谱资源进行了研究,提出我国NGMN频谱布局的建议。

  国家无线电监测中心博士王坦介绍,在移动通信的演进历程中,我国不断转变角色,依次经历了“2G跟踪,3G突破,4G同步”的各个阶段。在5G时代,我国率先在亚太地区成立IMT-2020(5G)推进组,整合产、学、研、用精锐力量,积极向国际电信联盟等国际组织输出观点。

  “目前,我国正在稳步推进5G研发工作,并已适当地领先于国际电信联盟工作时间表。相信中国在5G标准化过程中发挥的作用将比4G时期进一步提高,将为全球5G产业发展做出不可替代的贡献。”国家无线电监测中心副总工程师黄标这样表示。

  除了国家层面的研究外,包括中移动、华为、中兴在内的中国企业都已积极展开5G技术的研发和布局。2014年2月,中国移动就公开表示,中国移动将全力支持5G项目发展,并希望通过努力引导产业界5G技术研发和技术标准的制定,在移动通信标准领域继续发挥引领性作用。而在今年的多个世界级移动通信展会上,中国移动还与日本DoCoMo、韩国KT共同发布5G合作联合声明,宣布三家运营商将共同针对亚洲市场研究和丰富5G的需求,探索5G的新业务、新垂直市场,开展5G关键技术及系统验证,并与全球标准化组织合作,以实现全球协调一致的频谱规划和统一的5G标准。

  近期,国内三大运营商还透露,均已制定了2020年启动5G网络商用的计划,最快将于明年展开试验网络的建设和相关测试。如果前期工作进展顺利,三大运营商将有可能在2018年开始投入5G网络建设,到2020年正式启动商用。

  也有业内人士表示,在5G战略制高点的争夺中,我国企业任重道远。北京鼎宏元正知识产权代理事务所高级合伙人李波对5G技术进行专利检索发现,截至2015年4月1日,相关申请人在中国提交的关于5G技术的专利申请为211件,在美国提交的专利申请为179件。世界主要申请人中,提交5G专利申请数量最多的是日本电报电话公司(NTT),申请量为61件;三星排在第二位,提交的专利申请量为53件;美国阿尔卡特朗讯公司作为传统的通信业领导者,也提交了41件专利申请。

  “我国华为在5G技术方面提交的相关专利申请为30件,东南大学、中兴通讯、电信科学技术研究院等对5G技术也有一定的专利积累。从专利数量分布看,相较于日、韩、欧、美等国家和地区而言,我国的研发力量不够集中,研发水平有待进一步提升。”李波坦言,相比我国在2G时代技术全面落后的局面,以华为、中兴通讯和大唐电信等为代表的中国企业在5G时代正迅速缩小与世界先进水平的差距。

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