從4G到5G：信息所至，萬(wàn)物觸及

　　“面對信息化潮流，只有積極搶占制高點(diǎn)，才能贏(yíng)得發(fā)展先機。”習近平總書(shū)記曾多次強調，抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大機遇，就是要在新賽場(chǎng)建設之初就加入其中，甚至主導一些賽場(chǎng)建設，從而使我們成為新的競賽規則的重要制定者、新的競賽場(chǎng)地的重要主導者。

　　十八大以來(lái)，我國在移動(dòng)通信領(lǐng)域的競爭，恰恰沿著(zhù)這樣的路徑一路向前：從賽場(chǎng)參與者到規則制定者，從一招鮮到幾招鮮，從跟蹤模仿到并行領(lǐng)跑。

　　國際移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展保持著(zhù)這樣的規律，即每十年更新一代，每一代系統都采用更加先進(jìn)的技術(shù)，提供更高速的數據傳輸和更加多樣化的服務(wù)。然而，每一代移動(dòng)通信系統國際標準的制定，都是各個(gè)國家科研實(shí)力和產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平之間激烈競爭和博弈的結果。在3G時(shí)代，我國提出的TD-SCDMA標準成為被國際電信聯(lián)盟ITU批準的三大3G標準之一，這是我國電信史上一個(gè)重要的里程碑。我國充分利用TD-SCDMA在幀結構、智能天線(xiàn)、系統設計等方面形成的關(guān)鍵技術(shù)和自主知識產(chǎn)權，并與國際主流標準LTE積極融合，最終在2007年促成在國際標準化組織3GPP形成了由中國主導的TD-LTE標準。至2010年9月，TD-LTE的增強版本與FDD LTE一道，被ITU正式確定為4G國際標準，標志著(zhù)我國在移動(dòng)通信領(lǐng)域的研發(fā)技術(shù)實(shí)力與產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁上一個(gè)新臺階。

　　面對科技創(chuàng )新的大賽場(chǎng)，中國一直在奮起直追、力爭超越。我國在4G標準上取得的成功得益于國家層面積極推動(dòng)，并采取了同步發(fā)展、融合創(chuàng )新的國際化開(kāi)放路線(xiàn)。在政府主管部門(mén)組織下搭建的“政產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合平臺，由幾十所高校、研究院所、芯片設備與終端制造商、運營(yíng)商等緊密合作，并積極吸引國外產(chǎn)業(yè)界和廠(chǎng)商的參與。在這一過(guò)程中，我國移動(dòng)通信領(lǐng)域的基礎科研能力大幅提高，關(guān)鍵元器件和集成電路芯片實(shí)現重大突破，涌現出一批以華為、中興為代表的具有世界影響力的設備制造企業(yè)，并培養和鍛煉了一大批相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng )新人才。這些成果使得我國在相關(guān)國際標準化組織中的話(huà)語(yǔ)權不斷提升，在國際產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中的地位也顯著(zhù)提高。

　　2013年12月，工信部同時(shí)為中國移動(dòng)、中國聯(lián)通和中國電信發(fā)放了三張TD-LTE牌照，揭開(kāi)了我國4G商用階段的序幕。風(fēng)勁揚帆正當時(shí)，恰逢移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)爆炸式增長(cháng)，智能終端的廣泛普及帶動(dòng)了信息消費需求的快速發(fā)展，數據流量的持續高速增長(cháng)進(jìn)一步推動(dòng)了我國4G網(wǎng)絡(luò )的廣泛部署。僅以中國移動(dòng)為例，截至2016年11月底，中國移動(dòng)已建成146萬(wàn)個(gè)4G基站，覆蓋人口超過(guò)13億，實(shí)現全國鄉鎮以上連續覆蓋和行政村熱點(diǎn)覆蓋。無(wú)論是世界最高的珠穆朗瑪峰，還是遠在天涯海角的渚碧島和永暑島，都已覆蓋4G信號。三大運營(yíng)商總的4G用戶(hù)達到7.3億，預計于今年將突破10億大關(guān)，將占全球用戶(hù)總數的47.6%，成為全球最大的4G網(wǎng)絡(luò )和最大的4G市場(chǎng)。

　　2017年3月，李克強總理在政府工作報告中提及，今年網(wǎng)絡(luò )提速降費要邁出更大步伐，年內全部取消手機國內長(cháng)途和漫游費，降低國際長(cháng)途電話(huà)費?？梢灶A見(jiàn)，這些舉措將進(jìn)一步提高4G用戶(hù)的普及率。

　　隨著(zhù)4G網(wǎng)絡(luò )的大規模商用，人們對更高性能移動(dòng)通信的追求并未停止。為了應對未來(lái)爆炸性的移動(dòng)數據流量增長(cháng)、海量的設備連接、不斷涌現的各類(lèi)新業(yè)務(wù)和應用場(chǎng)景，第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )(5G)的研究已在全球范圍內的學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界加速推進(jìn)。相比4G LTE，5G 不但要應對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)的未來(lái)移動(dòng)流量超千倍增長(cháng)，以應對人工智能和AR/VR的需求，還新增了對具有低功耗、低成本、廣覆蓋特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)應用的支持。

　　物聯(lián)網(wǎng)將人與人的通信延伸到物與物、人與物的智能互聯(lián)。面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)醫療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智慧家庭、工業(yè)控制、環(huán)境監測等將會(huì )推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應用爆發(fā)式增長(cháng)，數以千億的設備將接入網(wǎng)絡(luò )，達到百萬(wàn)/平方公里連接數密度，實(shí)現真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”。這些應用對5G網(wǎng)絡(luò )的頻譜分配、峰值速率、傳輸延時(shí)等指標提出了更高的挑戰。

　　為了應對這些挑戰，我國的5G技術(shù)研究也與國際同步展開(kāi)。早在2013年2月，工信部、發(fā)改委、科技部就聯(lián)合成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組，提了5G網(wǎng)絡(luò )“信息所心至，萬(wàn)物觸手及”的發(fā)展愿景，并對5G的頻譜分配、關(guān)鍵技術(shù)、標準化等問(wèn)題展開(kāi)研究和布局。充分汲取我國在4G發(fā)展中取得的成功經(jīng)驗，我國5G技術(shù)發(fā)展仍然堅持政府推動(dòng)、產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng )新、積極深度參與國際合作的發(fā)展路線(xiàn)，制定了5G總體及關(guān)鍵技術(shù)研究(2013～2016年)、5G國際標準研制(2016～2018年)和5G產(chǎn)品研發(fā)(2018～2020年)三步走的路線(xiàn)圖。目前，5G已經(jīng)被“中國制造2025”戰略和國家十三五規劃列為重要研發(fā)內容。今年2月，工信部和發(fā)改委發(fā)布了《2017-2020年5G發(fā)展規劃》，明確提出到2020年使我國成為5G標準和技術(shù)的全球引領(lǐng)者這一發(fā)展目標。

　　目前，我國的5G發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)試驗階段。在北京懷柔建設的全球最大的5G試驗外場(chǎng)，試驗網(wǎng)由國內外行業(yè)龍頭企業(yè)參與，可提供端到端的測試環(huán)境，將有助于促進(jìn)5G標準的形成和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　信息時(shí)代，伴隨高速信息與數據傳輸需求的爆發(fā)式增長(cháng)，全球范圍內掀起一波又一波移動(dòng)通信與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究的熱潮。我國移動(dòng)通信技術(shù)的研究經(jīng)歷了上世紀1G、2G時(shí)代的學(xué)習模仿，以及新世紀初3G時(shí)代的奮起直追，終于迎來(lái)了4G時(shí)代的并駕齊驅和5G的超越引領(lǐng)。