5G將至，萬物互聯照進現實
5G的腳步越來越近了。在近日舉行的首屆數字中國建設峰會上，工信部相關負責人表示，當前是5G設備研發的關鍵期，最早到2019年下半年，具備示范應用能力的5G終端將會推出。
消息一出，人們在感嘆科技飛速發展的同時，尤為關注的是：實現大規模商用，5G何時才能來到我們身邊？全球5G產業鳴槍競逐，中國能否實現領跑？
5G不僅僅是“快”
即時消息、網上購物、實時導航、在線視頻……4G打開了移動寬帶通信的大門，也刷新了人們對現代生活的新認知。
然而，科技飛速發展，人們對美好生活的向往并不止步于此。隨著物聯網、車聯網、智慧城市等“新名詞”的出現，未來似乎已近在眼前。但是，爆炸性增長的數據流、大幅增加的互聯設備、不斷出現的新服務和應用場景……這些與之相伴、洶涌而來的網絡需求，卻讓現有的4G移動通信網絡有些“吃不消”。
怎么樣才能滿足科技躍升對網絡的“超額”需求？人們將目光瞄向了5G。
與前幾代移動通信網絡相比，5G有何顛覆性特征？
許多人首先想到的就是“快”。2015年，ITU（國際電信聯盟）正式定義了5G的三大類應用場景和八項能力指標，有數據顯示，相對現在的4G網絡而言，5G可以讓用戶的體驗速率增長100倍，最高達到10Gbps。
這是什么概念？我們不妨來打個比方：下載一部超清《阿凡達》，使用現有的4G網絡，進度條的“爬行”速度就像慢吞吞的蝸牛；而采用5G網絡，只要“眨眨眼睛”的工夫，電影即可立時呈現。
“2G看小說、3G看圖片、4G看視頻，至于5G，其10Gbps的速率將為互聯網應用帶來質的革命。”中國移動河北公司技術專家趙志偉說，在5G時代，“下載”這個詞兒將逐漸成為過去式，因為網絡即是“硬盤”，我們不必再千辛萬苦地去下載電影或游戲，“就像MP3和隨身聽，移動硬盤等也將漸漸成為‘古董’。”
但你如果以為5G僅僅是“快”，那就錯了。
除能達超高速率外，5G還將實現千億級別的連接及低至1毫秒的時延，使超大規模數據采集與處理、精確遠程同步成為可能，讓智慧城市、物聯網等觸手可及，并為無人駕駛、車聯網、工業自動化等新興產業發展提供網絡基礎。
以無人駕駛汽車為例，超低時延是保證其網絡“大腦”快速反應的關鍵。一般情況下，3G的網絡時延會到100毫秒，4G可達20毫秒至30毫秒，而5G則縮短到了1毫秒。
當我們瀏覽網頁時，這種毫秒級的時延體驗也許并不明顯，但對自動駕駛等關乎安全的行業來說，毫厘之差就可能危及生命。有人就曾做過測算，如果一輛車以100公里/時的速度行駛，30毫秒的時延意味著83.33厘米的移動距離，而1毫秒的時延移動距離僅為2.78厘米。
“實際上，許多交通事故的發生就在這一念之間。5G網絡下，自動駕駛汽車的快速反應能力已經能夠優于人類了。”趙志偉說，可以預見，憑借這些優勢性能，5G將廣泛應用在重型設備的遠程控制、工廠自動化、工廠實時監控、智能電網和遠程手術等領域，并對工業互聯網、能源互聯網、遠程醫療等的發展起到極大促進作用。
在趙志偉看來，5G不僅是對傳統4G技術的再提升，它更能將4G曾經“心有余而力不足”的夢想——萬物互聯變成現實。
暢想一下這樣的清晨：睜開惺忪的睡眼，臥室的燈柔和亮起，衛生間里洗臉水已自動調至適中溫度；洗漱完畢戴上眼鏡，透過鏡片的虛擬現實顯示，叮囑上學路上的孩子注意安全；吃過早餐，乘坐自動駕駛的汽車去上班，在途中與工作伙伴視頻溝通一天的工作安排……“這將是5G帶給我們的新生活。”趙志偉說。
我國正發力成為全球5G領跑者
業內曾發布預測報告稱，到2035年，5G將在全球創造12.3 萬億美元的經濟產出，從2020年至2035年間，5G對全球GDP增長的貢獻將相當于與印度同等規模的經濟體。報告認為，5G將成為和電力、互聯網等發明一樣的通用技術，成為多個行業轉型變革的催化劑，打開數萬億市場空間。
搶占行業風口，全球主要國家都紛紛將5G試驗計劃提上了日程表——
2012年11月，歐盟啟動總投資達2700萬歐元的大型科研項目METIS，研發5G技術；隨后，又啟動5G公私合營合作關系（5GPPP），稱在未來7年內劃撥7億歐元支持5G技術研發，以確保其在移動通信行業的領軍地位。
2013年6月，韓國由未來科學創造部牽頭成立了“5G Forum”組織，并在2014年推出“5G移動通信促進戰略”。同年9月，日本也設立了“2020and Beyond Ad Hoc”項目，支持5G技術未來10年的發展，并提出，希望在2020年東京奧運會上應用5G技術。
面對機遇，我國移動通信技術雖起步較晚，但參與5G領域角逐，正發力成為全球領跑者——
我國提出的5G典型場景和關鍵能力指標體系等重要成果被ITU采納，為全球統一5G標準提供了有力支撐；主推的新型網絡架構、極化碼、大規模天線等核心技術被納入3GPP（第三代合作伙伴計劃）國際標準，成為移動通信技術與標準的主導力量之一；同時，率先啟動5G技術研發試驗，在北京懷柔規劃了全球最大的5G試驗環境，全面開展5G系統、終端、芯片、儀表等產品研發。
2013年2月，工信部、國家發改委和科技部聯合推動成立了“IMT-2020（5G）推進組”，負責協調推進5G技術研發試驗工作。在其發布的《5G技術研發試驗總體方案》中，我國的5G試驗被確立為“兩步走”戰略：2015年至2018年，主要進行技術研發試驗；2018年至2020年，主要從事產品研發試驗。
其中，技術研發試驗又被劃分為三個階段：2015年9月至2016年9月，為關鍵技術驗證階段，可比喻為“幼兒園看圖識字階段”；2016年9月至2017年9月，為技術方案驗證階段，即從“看圖識字”進入了“小學課本”階段；2017年6月至2018年10月，為系統方案驗證階段，即要升入“中學階段”。
“當前，我國5G技術研發已經進入了‘收官’關鍵期，將重點驗證5G系統的組網技術性能、進行5G典型業務演示等，為下一步運營企業開展產品試驗打下良好基礎。”趙志偉說。
5G離我們還有多遠
雖然我國5G研究已躋身全球第一方陣的前列，但若想實現大規模商用，仍然面臨問題和挑戰。
頻譜是研發、部署5G系統最關鍵的基礎資源之一，如果我們將5G通信比作車流，那么，頻譜就是通行所必需的車道。“車道”越寬，“車流”越順暢。
“但作為一種稀缺的公共資源，頻譜具有排他性，當某一頻段被占用后，其他人就很難再共享使用。”趙志偉說，也正因如此，不斷增長的通信需求與有限的頻譜資源間，成了一對難以調和的“冤家”。
國際電信聯盟就曾對此作出預測，到2020年，國際移動通信頻譜需求將達到1340MHz至1960MHz。屆時，我國移動通信頻譜需求將增加到1490MHz至1810MHz，缺口達1000MHz。
化解矛盾，我國已經作出積極努力。2017年，我國發布了5G系統在中頻段的頻譜使用規劃，明確將3300MHz至3600MHz和4800MHz至5000MHz頻段作為5G系統的工作頻段，成為國際上首個發布5G在中頻段使用規劃的國家。去年，工信部還公開征集了在毫米波（高頻段）規劃5G使用頻率的意見，毫米波的研發也被逐漸提上日程。
此外，盡管我國的5G終端及基帶芯片與國際先進水平間的差距日漸縮小，但大部分終端的射頻前端芯片仍然需要進口，特別是5G的高頻產品，因其產業發展緩慢、突破難度大，整體牽頭拉動作用尚未顯現。
“核心技術往往是制約中國創新發展的一大桎梏。”中國聯通研究院院長張云勇在接受媒體采訪時提出，應加快攻克5G關鍵技術和系統設計，盡早突破5G核心芯片設計、關鍵器件和虛擬化平臺等環節，積極推進3GPP和ITU的5G國際標準化，引導全球統一5G標準及后續產業發展。
爭取早日部署5G商用網絡，三大運營商摩拳擦掌：中國電信和中國聯通表示將在2019年實現5G的預商用部署；中國移動則計劃在2018年首個國際5G標準公布后，適時展開5G網絡的部署，力爭2020年商用。
5G“嘗鮮”，我國多地居民今年即可“飽口福”——
中國聯通將在北京、天津、青島、杭州、南京、武漢、貴陽、成都、深圳、福州、鄭州、沈陽等16個城市開展5G試點；中國移動將在杭州、上海、廣州、蘇州、武漢開展5G外場測試，在北京、成都、深圳等12個城市進行5G業務應用示范；中國電信則將在雄安、深圳、上海、蘇州、成都、蘭州進行5G試點，并根據國家相關部委要求再增設6個城市。
不僅手機網速快100倍，自動駕駛汽車、更逼真的AR和VR，以及萬物互聯下的智能家居……一系列的嶄新體驗，已經來到了家門口。（記者 張懷琛）
