我國5G研發(fā)國際領先 智能電網(wǎng)發(fā)展需提前布局

　　隨著信息化社會的快速發(fā)展，信息通信技術(ICT)在人類社會中所發(fā)揮的作用越來越大，而承載信息傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(CT)已經(jīng)成為整個信息化社會生態(tài)系統(tǒng)賴以正常運行的基石。當前，加快5G技術研發(fā)和標準制定的步伐已成為國際主流共識，而我國自去年成立IMT-2020(5G)推進組以來，一直在大力推進5G的研發(fā)進程。如何在5G技術研發(fā)和標準制定的競賽中取得先發(fā)優(yōu)勢，并且利用先發(fā)優(yōu)勢占領未來產(chǎn)業(yè)制高點，是值得我們在推進5G研發(fā)中思考的問題。
　　推進5G研發(fā)符合信息社會發(fā)展的大趨勢
　　為了在未來信息消費中提供一個多場景、無縫式傳輸通道，必須推進5G研發(fā)。
　　(一)移動數(shù)據(jù)流量猛增是推進5G研發(fā)的內在驅動
　　過去的幾十年里，移動通信技術逐漸從1G演進到如今的4G。移動通信的應用場景從滿足簡單的語音通話，到如今已經(jīng)可以實現(xiàn)移動多媒體交互式的高速體驗。這種技術的演變也影響了移動通信業(yè)務結構的巨大變化——目前移動通信的主要業(yè)務已經(jīng)由以前的語音和短信演變?yōu)楝F(xiàn)在的“數(shù)據(jù)流量”。近年來，全球移動數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長勢頭持續(xù)增長，預計2010年到2020年全球移動數(shù)據(jù)流量增長將超過200倍，2010年到2030年將增長近2萬倍。中國的移動數(shù)據(jù)流量增速高于全球平均水平，預計2010年到2020年將增長300倍以上，2010年到2030年將增長超4萬倍。發(fā)達城市及熱點地區(qū)的移動數(shù)據(jù)流量增速更快，2010年到2020年上海的增長率可達600倍，北京熱點區(qū)域的增長率可達1000倍(如圖所示)。在移動數(shù)據(jù)流量持續(xù)猛增的大背景下，現(xiàn)在商用的3G或者4G在未來都難以滿足如此大的增長需求，因此必須前瞻性地開展5G研發(fā)。
　　(二)未來信息消費的快速增長需要以5G為基石
　　根據(jù)工信部相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年上半年，我國信息消費整體規(guī)模達到1.34萬億元，網(wǎng)絡購物規(guī)模達到1.1萬億元，用戶規(guī)模達到3.32億。由此可見，加大信息消費推進力度，是推動我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)轉型、提升國民經(jīng)濟發(fā)展水平的重要舉措。
　　寬帶是推進信息化建設、促進信息消費不可或缺的重要手段，2013年8月14日國務院發(fā)布的《國務院關于促進信息消費擴大內需的若干意見》(國發(fā)〔2013〕32號)中明確指出，要完善寬帶網(wǎng)絡基礎設施，實施“寬帶中國”戰(zhàn)略，加快信息基礎設施演進升級，進一步肯定了寬帶在加快信息化推進、拉動信息消費中的作用。而作為寬帶網(wǎng)絡中的重要成員之一，無線寬帶在加快信息化推進、拉動信息消費中的重要性日益凸顯。據(jù)工信部專家估計，目前每年約有幾千億元的投資是用于無線寬帶為主的信息網(wǎng)絡基礎設施建設，并能進一步衍生出高達幾萬億元的信息產(chǎn)品銷售，成為信息消費的重要推手。隨著信息消費形態(tài)的不斷增多和用戶體驗需求的不斷攀升，今后對于移動通信網(wǎng)絡的性能要求勢必會持續(xù)增強。正因為此，為了在未來信息消費中提供一個更快速、更穩(wěn)定和更安全的多場景、無縫式傳輸通道，必須推進5G研發(fā)。
　　(三)5G將加速現(xiàn)實世界和數(shù)字世界的完美融合
　　隨著ICT技術的不斷進步，尤其是移動通信技術在提升傳輸通道性能方面的優(yōu)異表現(xiàn)，人們不僅僅只滿足于“人”與“人”之間的移動互聯(lián)互通，更希望能在“人”與“物”、“物”與“物”之間都建立起可靠的連接，實現(xiàn)更智能化的生活和工作。近幾年興起的物聯(lián)網(wǎng)，就是為了實現(xiàn)萬物互聯(lián)這一目標。按照物聯(lián)網(wǎng)概念的一般解讀，物聯(lián)網(wǎng)可劃分為感知層、傳輸層和應用層，感知層獲取的信息能不能快速、準確、可靠地傳輸?shù)綉脤樱耆蕾囉趥鬏攲拥男阅堋？梢哉f，傳輸層在感知層與應用層之間起到了非常重要的橋梁作用。雖然傳輸層的信息傳輸可以采用有線和無線兩種技術方式來實現(xiàn)，但是由于用戶的應用場景往往是移動和多樣的，因此無線通信方式在傳輸層的重要性在某種程度上來說是唯一的解決方式。在現(xiàn)實和數(shù)字世界完美融合的網(wǎng)絡里，不僅需要公眾移動通信網(wǎng)的廣域覆蓋，更需要短距離信息交互的通信方式，如WiFi、RFID、NFC等等，異構網(wǎng)絡的融合已成為無線通信研究的熱點和難點，而異構網(wǎng)絡的融合正是5G的核心。
　　在5G時代，“人”與“人”、“人”與“物”和“物”與“物”之間將打破原有的互聯(lián)互通界線，所有的“人”和“物”都將存在于一個有機的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)里，數(shù)據(jù)或者信息將通過最優(yōu)化的方式進行傳遞。5G將是移動化ICT(M-ICT)時代信息承載的基礎，其將吸收蜂窩網(wǎng)絡和諸如WiFi等無線局域網(wǎng)的優(yōu)秀特性，形成一個真正能夠“海納百川”的泛網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡。
　　(四)改善頻譜效率和能源效率需要推進5G研發(fā)
　　在“十七大”的報告中，首次提出了生態(tài)文明建設的倡導，進一步明確了把“生態(tài)文明”作為全面建設小康社會目標的新要求。對于移動通信業(yè)來說，要滿足生態(tài)文明建設的要求、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，首先必須解決頻譜資源短缺的問題。據(jù)相關研究結果顯示，2020年我國將存在約1000MHz的頻率缺口，未來的頻譜缺口較大，可能會成為我國移動通信業(yè)未來發(fā)展的掣肘。其次要解決高能耗問題。在全國范圍內大規(guī)模部署基站的今天，尤其是目前正在推進LTE網(wǎng)絡建設，由于LTE能耗占比大、增速快，已成為業(yè)內在能耗問題上重點關注和研究的問題。以中國移動為例，其2012年能耗達到149億度，其中基站能耗占比達到了64%，可見移動通信的能耗問題比較突出。
　　推進5G的研發(fā)，不僅僅是要提升移動通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡容量和網(wǎng)絡性能，更重要的是通過技術的創(chuàng)新，顯著改善頻譜效率和能源效率，從而最大限度降低運維成本，最終實現(xiàn)移動通信業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。