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标准|瞭望丨5G：中国标准

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标准|瞭望丨5G：中国标准
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11月26日 ， 工作人员在2020世界5G大会上调试5G体验设施 邓华摄 / 本刊
第五代移动通信技术
第五代移动通信技术（5G）是继2G、3G和4G系统之后的最新一代移动通信技术 ， 具有高速率、大容量、低时延高可靠三大特点 。 中国部分5G核心技术已处于全球产业第一梯队 ， 具有极强核心竞争力 。 2019年6月6日 ， 工信部向中国电信等四家企业颁发5G商用牌照 ， 目前我国已建成开通5G基站超70万个 ， 5G终端连接数超过1.8亿 。 随着5G商用进程的深化 ， 5G将为交通、工业、教育、医疗、能源、视频娱乐等相关行业赋能 ， 5G更是新基建的数字底座 ， 驱动连接、人工智能、云计算、行业应用五大产业升级 ， 带动全社会广泛参与 ， 为国家竞争力提升、社会转型和行业升级注入强劲动力 。
◇在以5G为代表的信息技术加持下 ， 在线医疗、在线教育、远程会议等数字化产品、服务和解决方案不断涌现 ， 帮助人们在疫情防控中逐步恢复生产生活
◇凭借高速率、大容量、低时延高可靠三大关键特性 ， 5G将由消费侧和局部领域向生产侧和全局领域加速渗透 ， 成为新一代“通用目的技术” ， 加速以数字化、网络化、智能化为核心特征的第四次工业革命时代到来 ， 引发世界范围内的系统性变革
◇目前近20个省市明确了对5G+工业互联网方向的政策支持 ， 在全国范围内形成以长三角地区、粤港澳大湾区为引领的两区、三带、多点发展格局
一台缝纫机 ， 除了缝衣服还能做什么？采集、分析、传输大密度数据 ， 联动供应链的备料、运输、到库 ， 对接线上订单的生成和反馈 。 借助5G网络、云计算、物联网等技术 ， 一台缝纫机俨然已能成为一个智能生产单元 。 在2020世界互联网大会·互联网发展论坛上 ， 5G助力生产力的新成果备受关注 。
借助5G高速率、大容量、低时延高可靠的特性特点 ， 5G应用正进入快车道 ， 在服装生产、无人驾驶车辆、智慧港口、智慧矿山等一系列场景中都能见到5G身影 。
5G指的是第五代移动通信技术 ， 是继2G、3G和4G系统之后的最新一代蜂窝移动通信技术 。 2019年6月 ， 工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照 。 同年10月 ， 三大电信运营商共同宣布5G商用服务启动并发布相应5G套餐 。
工信部部长肖亚庆近日表示 ， 我国5G商用一年多来 ， 已建设5G基站近70万个 ， 终端连接数突破1.8亿 ， 覆盖全国所有地级以上城市 ， 技术先进、运行高效、资源集约的高质量5G网络正加快建成 。
5G犹如一双充满生命力的新翅膀 ， 以引领的姿态为生产力赋予了充沛的腾飞力量 。
如今 ， 它已成为连接人类社会的基础信息网络 ， 在深刻改变人们生活方式的同时成为推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要引擎 。
5G赋能千行百业
当大多数人使用4G在网上交流、购物 ， 体验网络带来的便利时 ， 5G已悄悄走进生产生活 。
武汉的一家大型港口内 ， 无人驾驶的“智能集装箱转运车”穿梭其间 ， 全程无人化地接续完成了港口集装箱装船、卸船、堆场集装箱转运等作业任务 ， 来去自如 。 这一过去存在于科幻电影中的场景能够成为现实 ， 正是得益于5G推动的无人驾驶技术的发展 。
在武汉千里之外的浙江桐乡的乌镇人民公园 ， 伴着时下流行的舞曲 ， 带着人们跳舞的不仅是热情洋溢的居民 ， 还有动作标准的虚拟人物 。 依托5G搭建的高速网络环境 ， 通过AI赋能物联网传感设备 ， 乌镇人民公园被打造成全国首个新基建5G+智慧互动体验线上线下一体化公益性生态公园 。 公园内的23个互动性交互场景 ， 让广场舞、太极拳等日常活动变得生动有趣 。
2020年 ， 突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们生活和社会发展的节奏 ， 但在以5G为代表的信息技术加持下 ， 今年1月 ， 武汉火神山、雷神山医院仅用36小时就开通了5G服务 ， 基于5G的远程会诊系统使全国的专家可以随时查看重症患者数据、讨论分析病情 ， 助力提升治愈率、降低病亡率 。 在线医疗、在线教育、远程会议等数字化产品、服务和解决方案不断涌现 ， 帮助人们在疫情防控中逐步恢复生产生活 。 3月 ， 5G无人直播车开进武汉大学 ， 通过5G实现4K超高清视频实时采集和直播车高灵敏度自动巡游 ， 观众足不出户就能以第一视角身临其境地“云赏樱” 。
随着5G与各产业不断融合 ， 5G的主要终端正逐渐拓展 。 除智能手机外 ， 5GVR/AR等个人移动终端 ， 5GCPE（客户前置设备 ， 可将5G信号转换成WiFi信号）、5G电视机等家庭智能终端 ， 5G巡检无人机、5G工业机器人等行业终端产品正改变生活 。 在中国 ， 有多个5G商用创新项目正在实施落地 ， 涵盖范围从智能家居、健康管理、智能交通、智慧农业到工业互联网、智能物流等领域 。 例如 ， 截至目前 ， 中国移动已经创新打造5G消息、超高清视频、VR/AR、视频彩铃等50余项特色业务 ， 并面向15个垂直行业 ， 落地超过100个龙头示范项目 ， 拓展超过2000个区域特色项目 。
在近日举办的2020中国5G+工业互联网大会上 ， 肖亚庆表示 ， 我国充分发挥5G赋能工业应用的技术特点和优势 ， 推进“5G+工业互联网”融合创新 ， 全国建设项目超过1100个 。
“5G可以赋能千行百业 ， 这是以前的移动通信没有的优势 。 ”中国信息通信研究院院长刘多表示 ， 5G可以在我国国民经济的发展 ， 生产、生活等各个方面发挥巨大的作用 。 在不远的将来 ， 5G还将催生众多产业和全新能力 ， 在推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革中发挥更大作用 。
5G技术5大领跑
移动通信技术发展的三十余年 ， 也是我国逐渐加快追赶步伐的三十余年 。 从1G空白、2G跟随、3G突破到4G同步 ， 我国通信行业实现跨越式发展 。 如今 ， 中国5G已走在世界前列 ， 甚至在技术上实现领跑 。 最新发布的《中国互联网发展报告2020》显示 ， 据统计 ， 从2020年开始 ， 全球5G网络将有三分之一来自中国技术 。
在世界5G发展进程中 ， 我国在多个技术领域实现了率先和主导 。 移动通信领域已成为我国少数具有国际竞争力的高科技领域之一 。
一是需求和关键指标方面 ， 我国率先面向全球发布《5G愿景与需求》白皮书 ， 提出的8大5G关键性能和效率指标被联合国主管信息通信技术事务的重要机构——国际电信联盟（ITU）采纳 ， 而被采纳为ITU国际标准需要得到近200个国家和600多个工业组织及众多厂商的认可 。 这是我国首次牵头制定新一代移动通信技术应用需求 。
二是在主流双工通信技术方面 ， 推动时分双工（TDD）技术成为5G核心技术基础和主流方向 。 双工是指一条通信通道可同时进行双向信息传输 ， 打电话时 ， 说话的同时也能够听到对方的声音 。 当前移动通信系统的主流双工技术为频分双工（FDD）技术和时分双工（TDD）技术 。 3G之前 ， FDD技术一直是世界主流 ， 该技术以频率分开上行和下行通信通道 。 十余年来 ， 我国致力于推动TDD技术 ， 该技术以时间分开上行和下行通信通道 ， 上下行使用不同的时隙进行通信 。 由于时隙很短 ， 人们感觉上是同时双向传输 。 我国在TDD技术方面积累多、具备技术优势 ， 推动该技术成为世界主流技术有利于提高我国在移动通信领域的话语权 ， 推动5G技术创新和网络运营 。
三是在中频段关键技术方面 ， 我国在国际上率先发布5G中频段（6GHz以下）使用规划 ， 并在2018年底正式批复三家电信运营企业的5G试验频率 ， 汇聚端到端产业资源 ， 引领了全球中频段发展 。
四是网络架构和独立组网方面 ， 由我国主导提出基于服务化的5G网络架构 ， 是国际标准化组织确立的5G独立组网唯一基础架构 ， 也是首次由中国公司牵头新一代移动通信网络架构的设计 。
五是基础性关键技术方面 ， 由于信号在无线传输过程中会因各种原因产生误码 ， 为了能准确传输信息 ， 信息必须在发送端进行信道编码 ， 在接收端进行信道解码 ， 因此信道编解码技术是无线通信的核心技术之一 。 极化码（Polar Code）是一种由华为主导的5G信道编码方法 ， 相比于美国主推的LDPC码和法国主推的Turbo2.0码 ， 它具有较低的计算复杂度和更加优异的编解码性能 。 极化码方案在同LDPC、Turbo2.0两大对手的竞争中脱颖而出 ， 成为5G增强移动宽带（eMBB）场景下控制信道的编码方案 ， 意味着源自中国的技术首次真正意义上成为了通信标准的核心技术 ， 此后无论全球何处部署5G都会用到中国的极化码编码技术 。
在5G国际标准制定方面 ， 我国已成为ITU、3GPP、NGMN等国际行业组织的重要力量 。 例如 ， 截至今年10月 ， 中国移动在ITU、3GPP中牵头90余个关键标准项目 ， 立项数在全球电信运营企业中排名首位 。
中国移动通信集团有限公司党组书记、董事长杨杰告诉《瞭望》新闻周刊采访人员 ， 对5G标准的主导 ， 首先有利于将我们的优势技术推动成为国际主流标准 ， 在产业推动和商用落地环节树立或增强我国企业的优势地位 ， 助力我国产业走出去 。 其次 ， 有利于更好地聚焦全球产业资源 ， 满足我国网络部署和业务发展需求 ， 为加速推进5G等新型基础设施建设 ， 打造具有国际竞争力的5G网络提供保障 。 再者 ， 在扩大我国产业影响力的同时 ， 还可以展现我国对外开放、融合和合作的态度 ， 为全球产业繁荣作出更多贡献、承担更大责任 。
未来5G大有可为
5G发展带来的 ， 是远远超过4G的显著优势和蕴藏在多个行业的巨大发展潜力 。 高速率、大容量、低时延高可靠是5G的三大关键特性 。
第一 ， 高速率方面 ， 在精品网络条件下 ， 5G峰值速率达1.7Gbps ， 约为4G的10～15倍 ， 体验速率达700～800Mbps ， 约为4G的20倍 ， 将支持多维度信息的全量承载 ， 提供更趋近现实的沉浸式交互体验 。 如8K超清视频、全息投影等 ， 将突破传统视频服务体验极限 ， 实现声情并茂和身临其境 。
第二 ， 大容量方面 ， 5G网络每平方公里可连接设备数量达到100万台 ， 较4G提升了10倍 ， 将支持更大规模更高密度的万物互联和全局优化 。 如智慧城市场景下 ， 人、公共基础设施等的高密度、全量联网 ， 将会推动城市资源由单点优化向全局资源的智能调度和高效协同加速演进 。 5G的大容量在物联网、智慧城市、智慧家居、智慧电网、物流实时追踪等方面具有指导意义 ， 万物互联、无线医疗、无人驾驶等都将成为现实 。
第三 ， 低时延高可靠方面 ， 5G空口时延低至1ms（毫秒） ， 为4G的五分之一 ， 可靠性达99.999% ， 可为远程医疗手术、远程驾驶、车联网自动驾驶、工业自动化等需要低延时高可靠传输速率的领域提供技术保障 。
专家表示 ， 凭借这三大关键特性 ， 5G将由消费侧和局部领域向生产侧和全局领域加速渗透 ， 成为新一代“通用目的技术” ， 加速以数字化、网络化、智能化为核心特征的第四次工业革命时代到来 ， 引发世界范围内的系统性变革 。
当前 ， 5G等新一代信息技术的快速发展和深度融合 ， 将推动数字经济成为未来主要的经济模式 ， 催生更多新业态、新模式 。 作为信息技术与产业融合的典范 ， 5G+工业互联网已在多个行业实现率先发展 ， 涌现出机器视觉检测、精准远程操控、现场辅助装配、智能理货物流、无人巡检安防等一系列应用成果 。
肖亚庆表示 ， 领先企业推进5G与工业互联网融合创新的积极性不断提升 ， 应用范围向生产制造核心环节不断延伸 ， 覆盖行业和领域日趋广泛 。 5G+工业互联网在推动制造业向数字化、网络化、智能化转变过程中正迸发出磅礴力量 。
在2020中国5G+工业互联网大会上发布的《中国5G+工业互联网发展报告（2020年）》显示 ， 目前近20个省市明确了对5G+工业互联网方向的政策支持 ， 在全国范围内形成以长三角地区、粤港澳大湾区为引领的两区、三带、多点发展格局 。
此前 ， 我国已经发布了支持5G+工业互联网发展的若干政策文件 。 例如2019年11月 ， 工信部印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》 ， 提出到2022年 ， 打造5个产业公共服务平台 ， 内网建设改造覆盖10个重点行业 ， 形成至少20大典型工业应用场景 。 今年3月印发的《关于推动工业互联网加快发展的通知》进一步细化了2020年5G+工业互联网的工作要求和推进举措 。
业内专家指出 ， 5G+工业互联网融合发展空间仍待拓展 ， 需要进一步加强政策引领 ， 提升政策针对性 。 据悉 ， 工信部目前正在编制新阶段的工业互联网创新发展行动计划 ， 5G+工业互联网是推进重点 。
下一步 ， 工信部将持续推进实施5G和工业互联网创新发展 ， 一是夯实网络基础 ， 推动工业企业利用5G等新型技术升级改造工业生产网络；二是完善产业生态 ， 支持5G工业芯片、模组、网关等关键技术和产品的研发和产业化；三是深化融合应用 ， 加快5G+工业互联网典型应用的推广普及 ， 服务制造、能源、交通、医疗等更多实体经济行业和领域 ， 不断壮大新技术、新模式、新业态 。
合力构建5G新生态
5G不是简单的4G+1G 。 实现5G对经济社会发展的放大、叠加、倍增作用 ， 创造更大经济效益和社会价值 ， 还需要解决建设运营成本过高的问题 。
据统计 ， 5G建设运营费用大幅跃升给企业发展带来了增量成本压力 。 在运营成本方面 ， 已开通的5G单基站平均能耗约为4G的2～3倍 ， 总运营成本显著增加 。
针对5G高能耗问题 ， 我国5G网络专门推出了针对广域物联网的窄宽物联网技术 ， 为物联网领域内如远程抄表、安防报警、智慧井盖等应用的创新突破提供了强有力的支持 。
在建设成本方面 ， 5G单基站成本是4G的2～3倍 ， 覆盖相同面积较4G所需基站数量更多 ， 总体建设成本更高 。 在设备部署方面 ， 当前5G基站及相关网络、管线设备面临选址难、进场难 ， 道路、楼宇、杆塔和电力等配套设施重新改造等问题 。
“5G建设运营成本高的难题 ， 很难通过扩大客户规模分摊成本的传统模式破解 ， 需在财税政策、国土空间规划、跨界合作等多方面统筹谋划 。 ”杨杰表示 。
专家指出 ， 目前5G发展仍处于导入期 ， 推动5G深度融入经济社会发展将是一项系统性、复杂性、社会性工程 ， 产业各界需要以更大的格局视野来看待5G发展 ， 在更高层次、更深程度上汇聚各方力量 ， 共同推动5G发展 。
例如 ， 中国移动已明确新一轮中长期发展战略体系 ， 以推进数智化转型、实现高质量发展为主线 ， 全面实施“5G+”计划 ， 加速推动信息服务融入百业、服务大众 。
【标准|瞭望丨5G：中国标准】杨杰表示 ， 一是推动5G+4G协同发展 。 大力推动5G和4G技术共享、资源共享、覆盖协同、业务协同 ， 努力打造覆盖全国、技术先进、品质优良的5G精品网络 。 二是推动5G+AICDE（分别代表人工智能AI、物联网IoT、云计算Cloud、大数据BigData、边缘计算EdgeComputing）融合创新 。 推进5G网络通用能力与人工智能、物联网、云计算等新型信息技术深度融合、系统创新 ， 打造以5G为中心的泛在智能基础设施 。 三是推动5G+Ecology生态共建 。 依托5G联合创新中心 ， 建立健全功能互补、良性互动、协同攻关、开放共享的新型合作机制 ， 深入推进5G重点领域合作 ， 携手打造5G新生态 。 四是推动5G+X应用延展 。 打造多场景一站式业务体验 ， 满足人民对美好数字化生活的需要；聚焦重点行业和应用场景 ， 构建“专网+平台+应用+终端”一体化 ， 加速推动5G与各行各业深度融合 。（采访人员?扈永顺 实习生?关郁凡）

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