賽迪顧問通信產業研究中心總經理 劉若飛
4G取得顯著成效
近五年,我國移動通信取得飛躍式發展,在4G標準、技術、市場、應用等各個方面都取得顯著成效。
回顧我國移動通信網絡技術發展,已經走過了第一代模擬技術(1G)、第二代數字技術(2G)和第三代寬帶數字技術(3G),目前正處在第四代移動通信技術(4G)高速普及與研究第五代移動通信技術(5G)的階段。
近五年,我國移動通信取得飛躍式發展,在4G標準、技術、市場、應用等各個方面都取得顯著成效,目前正在為實現5G引領而努力奮斗。2013年12月,工信部向中國移動、中國電信、中國聯通發放TD-LTE標準的4G網絡牌照,從此開啟了中國4G網絡建設的蓬勃發展時代;2014年6月,中國電信和中國聯通獲批LTE-FDD標準的試驗網牌照,在內地重點城市開展LTE-FD與TD-LTE標準的融合組網試驗,并提供相應的4G 服務。經過近五年的發展,我國已建成全球規模最大的4G 網絡,擁有全球最多的4G通信基站和4G用戶。
據工信部統計數據,隨著4G業務的發展,我國移動通信基站總數已從2012年底的206.6萬個增加到2016年底的404.8萬個,累計增長95.9%,年均增長19.2%,移動網絡服務質量和覆蓋范圍持續提升,這主要得益于我國4G基站的爆發式增長。根據工信部及三大運營商公開數據匯總,截至2016年底,相比2015年新增移動通信基站92.6萬個,其中4G基站新增86.1萬個,總數達到263萬個,4G網絡覆蓋范圍和服務能力繼續提升。近幾年中國的4G用戶實現了爆發式的發展,雖然用戶普及率和歐美日韓等發達國家還有一定差距,但是4G用戶規模穩居全球第一,普及率也在不斷穩步提升,在全世界范圍內發展處于較為先進的水平。截至2017年7月,我國4G用戶總數達到9.1億戶,占移動電話用戶的66.3%。龐大的4G用戶數帶來了超過萬億級的市場規模,形成了包括系統設備、芯片及關鍵器件、終端、測試儀表等完整的產業鏈,其中系統設備包括核心網設備、基站設備、家庭基站設備、智能天線等;芯片包括基帶芯片、射頻芯片、應用處理器芯片等。
從“2G跟隨”、“3G突破”到“4G同步”,我國4G產業研發能力顯著增強,形成了完整的產業鏈,而且成為國際標準的制定者。在產業研發能力方面,構建了包括技術、標準、研發、試驗和應用的創新鏈,實現了集成電路、關鍵元器件和測試儀表等長期依賴進口、受制于人的關鍵環節的重大突破,使我國的移動通信產業走向從弱到強的質的提升。在產業鏈方面,全面打造了TD-LTE系統、芯片、終端和儀表等產業鏈,服務支撐能力等得到驗證,取得了突破性進展。TD-LTE公共試驗驗證平臺有效支撐了產業鏈主要環節從無到有、從試驗設備到穩定產品的研發產業化過程,全面、系統、科學、高效地推進了TD-LTE技術和產業的不斷成熟。在國際標準方面,在全球聯合主導企業推動TD-LTE標準化,積極與國內外企業溝通合作,使得越來越多國外廠商參與到TD-LTE的標準化和產品研發中,形成越來越強大的TD-LTE產業鏈。同時,不斷加強國際標準化的技術研究、隊伍建設、專利實現和組織協調水平,目前我國已成為ITU和3GPP等國際標準組織的一支重要力量。
目前我國4G產業化較為成熟,無論是在標準、規模還是應用等方面的發展都已經具備較高水平,但也存在一些發展瓶頸,制約4G發展的瓶頸主要還是網絡建設和優化。目前雖然4G基站數量已經達到一定規模,但距離全部和深度覆蓋還存在一定差距,而且已經建成的4G網絡仍需進一步優化,才能更加有效的支撐4G大規模的應用發展。未來幾年,隨著技術變革的不斷加深,4G的產業規模預計仍會加速發展,并且將進一步影響人們的生活方式,更多的應用場景將不斷涌現。未來,虛擬現實、人工智能、無人駕駛、云辦公、大數據采集等領域都離不開4G通信技術的支撐。
5G發展前景可期
5G發展,將在廣覆蓋、激發新消費需求以及加速產業融合變革上帶來更多預期。
5G的產業化可能主要有三大前景。
一是產品技術逐步聚焦四大應用場景。包括高鐵、地鐵等連續廣域覆蓋場景;住宅區、辦公區、露天集會等熱點高容量場景;智慧城市、環境監測、智能農業等低功耗大連接場景;車聯網、工業控制、虛擬現實、可穿戴設備等低時延高可靠場景。
二是5G技術將激發新的消費需求。5G的一個重要特征就是可以實現“人與人、人與物、物與物之間的連接”,形成萬物互聯,并融合在工作學習、休閑娛樂、社交互動、工業生產等各方面。逐步豐富的消費形態將促進用戶體驗需求的重大變革,進一步激發出新的產業、新的業態和新的模式。
三是產業融合變革加速。基于5G技術的支撐,跨行業的融合發展進一步加強,新型信息化和工業化將深度融合,引發產業領域的深層次變革。移動物聯網場景等5G技術將滲透到消費、生產、銷售、服務等各行業,推動研發、設計、營銷、服務等環節進一步向數字化、智能化、協同化方向發展,實現工業領域全生命周期、全價值鏈的智能化管理。
與此同時,5G時代也會出現一些新的特點。
其一,5G是萬物互聯、連接場景的一代。移動通信從1G到4G主要以人與人通信為主的通信時代,5G是萬物互聯和連接場景的時代。從業務和應用的角度,5G具有三大特點:大數據、海量連接和場景體驗,滿足未來更廣泛的數據和連接業務需要,提升用戶體驗。數據和連接是信息社會的時代特征。全球化將進入一個新紀元,一個由數據和連接傳遞信息、思想和創新的全新時代。
其二,5G是電信IT化、軟件定義的一代。5G將是全新一代的移動通信技術,5G網絡呈軟件化、智能化、平臺化趨勢,是通信技術(CT)與信息技術(IT)的深度融合,是電信IT化的時代。軟件定義的5G,包括采用通過軟件定義網絡(SDN)和網絡功能虛擬化(NFV)等,實現5G可編程的核心網和無線接口。SDN和NFV將引起5G的IT化,包括硬件平臺通用化、軟件實現平臺化、核心技術IP化。
其三,5G是云化的一代。5G的云化趨勢包括:基帶處理能力的云化(即C-RAN)、采用移動邊緣內容與計算(MECC)、終端云化。C-RAN是將多個基帶處理單元集中起來,通過大規模的基帶處理池為成百上千個遠端射頻單元(RRH)服務。5G將采用MECC,即在靠近移動用戶的位置上提供IT服務環境和云計算能力,使應用、服務和內容部署在分布式移動環境中,針對資源密集的應用(如圖像、視頻、制圖等),將計算和存儲卸載到無線接入網,從而降低了對通信帶寬的開銷,并提高了實時性。5G的終端云化,隨著集成電路技術的進步,未來移動終端能力和資源(包括計算、存儲、傳感等)將得到大幅提升,也可以實現本地資源共享和云化,特別是在社交網絡應用中。
掌握5G發展主動權
要掌握5G標準建設和產業化的主動權,高度重視信息安全標準體系建設。
4G最主要值得借鑒的經驗就是要掌標準建設等主動權,為其產業化做好儲備。未來,需要通過以下關鍵點來推動5G發展。
一是要掌握5G標準建設和產業化的主動權。
當前正處于5G標準化研發階段,要繼續加強與ITU、3GPP等國際標準組織的溝通,打造國際化5G試驗平臺,形成全球相對統一的5G標準。未來5G的競爭不僅是標準的爭奪,更是5G產業化應用水平的角逐。要提前布局5G通信基礎設施建設,加強“基帶芯片”等關鍵設備的技術突破。同時,促進設備制造商、電信運營商、測試設備制造、終端產品、網絡管理等各方協同發展,為未來產業化做儲備。
二是要注重垂直行業的融合創新研究。
可以預見,隨著5G技術與應用逐步推廣,技術與行業融合將隨之加速,新業態、新模式將不斷涌現。要做好垂直行業對5G技術需求的跟蹤研究,加強與企業和個人用戶的對接,及時發現新的增長點。近期來看,車聯網、工業控制、虛擬現實、物聯網等將是5G重點支持的領域,要重點開展關鍵技術研發與應用示范,發揮5G對行業發展的信息化支撐作用。
三是要高度重視信息安全體系的構建。
5G的云化、虛擬化技術能夠滿足移動網絡海量數據的需求,為用戶帶來豐富業務的同時,對數據隱私和安全保護的要求也顯著提高。5G的傳送速率高、業務多樣,更容易被黑客找到移動終端的漏洞并發動攻擊。一旦漏洞被攻破,后果將不堪設想。因此,一方面要對5G的安全防護技術進行重點突破,另一方面要加強網絡安全體系的建設。