從4G到5G：信息所至，萬物觸及

　　“面對信息化潮流，只有積極搶占制高點，才能贏得發(fā)展先機(jī)。”習(xí)近平總書記曾多次強(qiáng)調(diào)，抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大機(jī)遇，就是要在新賽場建設(shè)之初就加入其中，甚至主導(dǎo)一些賽場建設(shè)，從而使我們成為新的競賽規(guī)則的重要制定者、新的競賽場地的重要主導(dǎo)者。

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

　　國際移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展保持著這樣的規(guī)律，即每十年更新一代，每一代系統(tǒng)都采用更加先進(jìn)的技術(shù)，提供更高速的數(shù)據(jù)傳輸和更加多樣化的服務(wù)。然而，每一代移動通信系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，都是各個國家科研實力和產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平之間激烈競爭和博弈的結(jié)果。在3G時代，我國提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)成為被國際電信聯(lián)盟ITU批準(zhǔn)的三大3G標(biāo)準(zhǔn)之一，這是我國電信史上一個重要的里程碑。我國充分利用TD-SCDMA在幀結(jié)構(gòu)、智能天線、系統(tǒng)設(shè)計等方面形成的關(guān)鍵技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)，并與國際主流標(biāo)準(zhǔn)LTE積極融合，最終在2007年促成在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP形成了由中國主導(dǎo)的TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)。至2010年9月，TD-LTE的增強(qiáng)版本與FDD LTE一道，被ITU正式確定為4G國際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國在移動通信領(lǐng)域的研發(fā)技術(shù)實力與產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁上一個新臺階。

　　面對科技創(chuàng)新的大賽場，中國一直在奮起直追、力爭超越。我國在4G標(biāo)準(zhǔn)上取得的成功得益于國家層面積極推動，并采取了同步發(fā)展、融合創(chuàng)新的國際化開放路線。在政府主管部門組織下搭建的“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(shè)備與終端制造商、運(yùn)營商等緊密合作，并積極吸引國外產(chǎn)業(yè)界和廠商的參與。在這一過程中，我國移動通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研能力大幅提高，關(guān)鍵元器件和集成電路芯片實現(xiàn)重大突破，涌現(xiàn)出一批以華為、中興為代表的具有世界影響力的設(shè)備制造企業(yè)，并培養(yǎng)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(biāo)準(zhǔn)化組織中的話語權(quán)不斷提升，在國際產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中的地位也顯著提高。

　　2013年12月，工信部同時為中國移動、中國聯(lián)通和中國電信發(fā)放了三張TD-LTE牌照，揭開了我國4G商用階段的序幕。風(fēng)勁揚(yáng)帆正當(dāng)時，恰逢移動互聯(lián)網(wǎng)爆炸式增長，智能終端的廣泛普及帶動了信息消費(fèi)需求的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)流量的持續(xù)高速增長進(jìn)一步推動了我國4G網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署。僅以中國移動為例，截至2016年11月底，中國移動已建成146萬個4G基站，覆蓋人口超過13億，實現(xiàn)全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上連續(xù)覆蓋和行政村熱點覆蓋。無論是世界最高的珠穆朗瑪峰，還是遠(yuǎn)在天涯海角的渚碧島和永暑島，都已覆蓋4G信號。三大運(yùn)營商總的4G用戶達(dá)到7.3億，預(yù)計于今年將突破10億大關(guān)，將占全球用戶總數(shù)的47.6%，成為全球最大的4G網(wǎng)絡(luò)和最大的4G市場。

　　2017年3月，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中提及，今年網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)要邁出更大步伐，年內(nèi)全部取消手機(jī)國內(nèi)長途和漫游費(fèi)，降低國際長途電話費(fèi)。可以預(yù)見，這些舉措將進(jìn)一步提高4G用戶的普及率。

　　隨著4G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模商用，人們對更高性能移動通信的追求并未停止。為了應(yīng)對未來爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長、海量的設(shè)備連接、不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景，第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)(5G)的研究已在全球范圍內(nèi)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(yīng)對移動互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展帶來的未來移動流量超千倍增長，以應(yīng)對人工智能和AR/VR的需求，還新增了對具有低功耗、低成本、廣覆蓋特點的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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，移動醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智慧家庭、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等將會推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)式增長，數(shù)以千億的設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到百萬/平方公里連接數(shù)密度，實現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”。這些應(yīng)用對5G網(wǎng)絡(luò)的頻譜分配、峰值速率、傳輸延時等指標(biāo)提出了更高的挑戰(zhàn)。

　　為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，我國的5G技術(shù)研究也與國際同步展開。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(biāo)準(zhǔn)化等問題展開研究和布局。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、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，制定了5G總體及關(guān)鍵技術(shù)研究(2013～2016年)、5G國際標(biāo)準(zhǔn)研制(2016～2018年)和5G產(chǎn)品研發(fā)(2018～2020年)三步走的路線圖。目前，5G已經(jīng)被“中國制造2025”戰(zhàn)略和國家十三五規(guī)劃列為重要研發(fā)內(nèi)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(guī)劃》，明確提出到2020年使我國成為5G標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的全球引領(lǐng)者這一發(fā)展目標(biāo)。

　　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(shè)的全球最大的5G試驗外場，試驗網(wǎng)由國內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)的形成和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　信息時代，伴隨高速信息與數(shù)據(jù)傳輸需求的爆發(fā)式增長，全球范圍內(nèi)掀起一波又一波移動通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的熱潮。我國移動通信技術(shù)的研究經(jīng)歷了上世紀(jì)1G、2G時代的學(xué)習(xí)模仿，以及新世紀(jì)初3G時代的奮起直追，終于迎來了4G時代的并駕齊驅(qū)和5G的超越引領(lǐng)。