從4G并跑到5G超越 我國移動通信高速路越走越寬廣

杜 芳

2017年02月26日10:40  來源:經濟日報
 
原標題:從4G并跑到5G超越 我國移動通信高速路越走越寬廣

  自從有了移動通信,人類就裝上了“千里眼”和“順風耳”。1G有了,人們可以在走動中通信,2G實現了移動通信的覆蓋,3G帶領人們走入寬帶時代,4G讓寬帶體驗更加順暢,5G在向人們招手,峰值速率可達10G以上,現在100秒才能完成的下載未來只需短短1秒。

  “寬帶移動通信專項全面支撐了我國移動通信發展。”寬帶移動通信專項實施管理辦公室負責人、工信部信息通信發展司司長聞庫說,一步步走來,我國實現了從“2G跟隨”“3G突破”到“4G同步”的跨越,不但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。如今,我國已建成全球規模最大的4G網絡,4G基站總數達到了249.8萬個,4G用戶總數達7.34億戶,而5G的研發也已經全面鋪開。

  從技術空白到全產業鏈發展

  在當今中國,無論何時何地,人們用一部手機就可以輕松實現工作和生活的大部分功能:訂餐、購物、發文件、查信息……移動通信基礎設施的建設已經非常發達,為人們開辟了一條互聯互通的“高速公路”,而80%的上網用戶每天通過手機飛奔在這條高速路上。

  很難想象,10年前,我國的3G牌照甚至還沒有發放。據“新一代寬帶無線移動通信網”重大專項技術總師、中國工程院院士鄔賀銓介紹,當第一代移動通信興起時,我國是空白的,第二代移動通信GSM的時候,我們才逐漸跟隨,當第三代移動通信撲面而來,即便當時立足于跟隨潮流都已然不易,但是我們卻為自己設立了“小目標”:2020年中國要在移動通信的標準、技術、產業、應用上成為國際前列。

  2008年,我國新一代寬帶無線移動通信網重大專項正式啟動實施。“當時沒有儀表、沒有軟件,條件非常困難。但正是這樣的一無所有給了我們一個建立全新產業鏈的機會。”鄔賀銓說。

  他們以運營商為龍頭,以應用帶動系統,以系統帶動設備。拿運營商的網絡來檢驗設備供應商開發的系統設備是不是滿足要求,拿設備供應商的需求來檢驗終端提供商的終端是否能夠滿足,拿終端檢驗芯片,拿網絡來檢驗儀表,同時再把軟件、天線等薄弱環節帶動起來。整個產業鏈的上下游就這樣被串聯起來。中國的移動通信從一開始就走上了一條“政、產、學、研、用”相結合的道路,高校、企業、科研院所等協同推進,專項的實施過程也變成了一場“大兵團作戰”。

  專項啟動9年來,緊跟國際形勢、主動融入全球創新網絡,全面支撐我國移動通信發展,實現了我國移動通信從“2G跟隨”“3G突破”到“4G同步”的跨越。中國的移動通信產業創新能力與產業實力明顯提升。

  聞庫表示,我國移動通信產業研發能力顯著增強。支持形成4G系統、終端、芯片、儀表等完整產業鏈,系統廠家在全球4G領域處于優勢地位,終端芯片企業突破了5模10頻、28nm芯片工藝。同時,4G實現了產業化和全球規模商用。

  截至2016年11月,中國4G用戶達到7.34億戶,占移動電話的比重超過了50%,達到55.7%;我國已經建成了全球規模最大的4G網絡,4G基站總數達到了249.8萬個。

  從受制于人到引領標準

  2G、3G時代,我國移動通信仍處于跟隨地位,雖然在產品上的產業能力不錯,但在專利上經常受制于人。

  4G時代的來臨,為各國劃出了一條新的起跑線,我國需要抓住機遇,不僅要在產品、產業上占有市場,而且要在專利上擺脫受制于人的局面。“我們希望在核心技術上有突破,在專利標準上有我們的話語權。”鄔賀銓說。

  為此,重大專項積極在移動通信技術上尋求突破,工程師們試圖把移動通信成本盡可能降下來,實現價格便宜又好用的終端,但在實施過程中卻遇到了棘手的問題,“標準”成為制約中國移動通信技術的瓶頸。

  “在一些發達國家,移動通信的標準是比較單一的,歐洲在4G領域就是LTE-FDD的標準,3G的時候是WCDMA,2G的時候是GSM標準,美國也是比較單一的標準。中國則不同,我們采用的移動通信標準較多,移動通信體系要同時支持好幾個標準。”鄔賀銓說,“現在我們4G的手機能夠支持2G、3G,而2G有GSM標準、CDMA標準,3G里面有TD標準、WCDMA標準,4G里有TD-LTE標準、FDD-LTE標準,不光標準多,頻率還有很多,所以中國的手機終端是全世界最復雜的”。

  在這種情況下怎么做到多頻多模,既便宜又好用,確實是一個挑戰。要解決這個問題需要很多的技術支持,包括頻分復用技術、智能多天線技術、寬帶技術等。“在這方面我們不僅攻克了多頻多模的技術難題,還滿足了用戶希望長待機、低功耗、應用好的需求。”鄔賀銓說。

  因此,市場上現在便宜到只售幾百塊錢的小小的移動終端,實際上卻是高技術集成設備,而且伴隨著產品的更新換代,我國移動通信領域專項的開發從未停止。據鄔賀銓介紹,專項支持下的企業,不可能開發出一個終端以后,就放慢更新的步伐。像蘋果公司,幾乎每年都有新的版本,其他的智能終端公司可能半年甚至更短時間就要推出新的版本,因此,專項工作是一個不斷進步、不斷創新的過程。

  如今,我國在移動通信領域國際標準參與度顯著提升。“我國主導制定的TD-LTE-Advanced成為4G國際標準之一。不光如此,我們還在此基礎上做了一些衍生,如傳統的對講機只能按住來說話,你說一句他說一句,而現在以4G為基礎的多媒體的對講機,標準叫做B-Trunc,不光能說還能看,這個標準也成為了國際標準。”聞庫說。

  從4G的并跑到5G的超越

  隨著4G的發展,我國與發達國家形成并肩之勢,同時,中國移動通信正向著5G“進軍”!5G要求的不僅是更寬的帶寬、更高的速率,而且要在應用中做到低延時、高可靠、低功耗、大連接。

  “現在高鐵時速只有300公里,還常常出現信號不佳的狀況,高鐵提速可至500公里,這時如何保障流暢的通信就是5G時代要解決的問題。”鄔賀銓說。

  如果僅僅把5G看作是4G的高配版,那就太小瞧它了,未來5G的發展有可能為人們開啟完全不同的生活。

  “新一代移動通信可以實現車聯網,將來利用5G能幫助人們避免高速公路上的交通事故,因為移動通信能夠快速反應,使車與車之間、車與路之間通信時延達到一毫秒,相比4G降低90%。而有了這樣的體驗,時髦的VR、AR都將大有作為,比如通過虛擬現實仿真要開發的設備,通過VR訓練工人掌握維修的方法等,AR、VR將不只是游戲平臺,而將成為產業應用。”鄔賀銓說。

  正是基于5G的巨大前景,我國先于國際上啟動了5G的研發,2013年,率先推出了5G的推動組IMT-2020推進組。之后組織產學研用各個方面率先提出了5G概念、技術路線,完成5G的愿景與需求研究,并發布了5G無線和網絡技術架構等白皮書。啟動5G技術研發試驗,工業和信息化部也明確將3.5GHz作為5G試驗頻率,加速推進技術、標準、研發和業務應用的協同發展。

  “十三五”期間,寬帶移動通信專項將繼續圍繞著總體目標,聚焦在5G和LTE增強技術研發這兩個方面。5G方面重點推動形成全球統一的5G標準,基本完成5G芯片及終端、系統設備研發,推動5G支撐移動互聯網、物聯網應用融合創新發展,為2020年啟動5G商用奠定了產業基礎。在LTE增強技術方面,重點支持LTE增強關鍵技術、終端芯片等產業鏈薄弱環節的研發。

  “移動通信是全球的,我們國家什么標準都有了,最難的一件事是我們的終端,現在中國的終端是世界水平最高的終端,6模12頻。移動通信人的夢想是有一個統一標準,這樣使得我們整個造價成本能降下來,才能真正共享產業的規模效益,共同推進全球5G的繁榮發展。我們也歡迎國內外的企業來參與我們的研發。”聞庫說。

  總的來說,寬帶移動通信處于快速發展和變革時期,我國在寬帶移動通信領域機遇和挑戰并存,但我們將進一步加大推進力度,攻堅克難,加快核心技術的突破,發揮科技創新對產業發展的戰略支撐作用,為實現2020年的總目標而努力。(經濟日報記者 杜 芳)

(責編:王晴、竇明)

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