摘要：從1G到5G，中國實(shí)現了從缺位到并跑領(lǐng)跑的跨越，但是5G發(fā)展也面臨來(lái)自國際的種種阻礙。憑借巨大的市場(chǎng)規模、完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、成熟的4G網(wǎng)絡(luò )、豐富的下游應用場(chǎng)景以及在消費互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，中國在5G領(lǐng)域的趕超進(jìn)程勢不可擋。

關(guān)鍵詞：5G；信息科技；產(chǎn)業(yè)生態(tài)

在1G到4G時(shí)代，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )主要應用于人與人之間的連接。相對于4G，5G在許多關(guān)鍵技術(shù)性能上有了顯著(zhù)提高，應用范圍獲得了極大的拓展。國際電信聯(lián)盟（International Telecommunications Union，ITU）定義了5G應用的三大場(chǎng)景，包括eMBB（增強型移動(dòng)寬帶）、mMTC（大規模機器類(lèi)通信）、uRLLC（超可靠低時(shí)延通信）。具體而言，5G的關(guān)鍵性能指標包括100Mbps用戶(hù)體驗速率（熱點(diǎn)場(chǎng)景可達1Gbps）、數十Gbps峰值速率、每平方公里數十Tbps的流量密度、每小時(shí)500km以上的移動(dòng)性，因此在eMBB場(chǎng)景下可以用于3D/超高清視頻、虛擬現實(shí)等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)；低功耗寬連接的特點(diǎn)適用于分布范圍廣、數量眾多的終端連接，可以在eMTC場(chǎng)景下開(kāi)展智慧城市、智能家居等大規模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)；5G實(shí)現了毫秒級的時(shí)延，具有更高的可靠性，因此在uRLLC場(chǎng)景下可以用于無(wú)人駕駛、智能工廠(chǎng)等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。5G在帶寬、速率、時(shí)延、可靠等方面的特性使移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)從人與人的連接進(jìn)入到萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，包括物與物之間、人與物之間、人與場(chǎng)景之間的互聯(lián)，通過(guò)垂直行業(yè)的應用，可以推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)入下半場(chǎng)，即從消費互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代進(jìn)入產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。5G在物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛、虛擬現實(shí)等主要情境以及智能制造、智慧農業(yè)、智慧出行、智慧安防、智能電網(wǎng)、智能家居、智慧醫療、智慧城市、文化娛樂(lè )等領(lǐng)域都擁有巨大的應用空間。

巨大的經(jīng)濟價(jià)值吸引各國加快5G布局

移動(dòng)通信具有投資規模大、上下游帶動(dòng)力強的特點(diǎn)。在4G時(shí)代，截至2017年，中國三大運營(yíng)商的投資約為5700億元。由于5G使用高頻段，信號覆蓋面積小，因此將采取“宏站+小站”的方式，使得基站數量更多，投資規模更大。許多機構對5G的投資規模進(jìn)行了預測，盡管數據存在差異，但5G的投資規模將明顯超過(guò)4G。據億歐智庫（2018）預測，我國僅5G基站相關(guān)模塊市場(chǎng)規模就將超過(guò)一萬(wàn)億元；據智研咨詢(xún)集團（2017）預測，5G全覆蓋的投資額將達到2.3萬(wàn)億左右，投資規模是4G的4倍。

同時(shí)，由于5G成為一項通用目的技術(shù)，應用范圍遠超4G，因此對上下游產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)力將更為突出。例如，eMBB場(chǎng)景下的虛擬現實(shí)、uRLLC場(chǎng)景下的智能制造，這些都是規模巨大的產(chǎn)業(yè)。據中國信息通信研究院（2018）預測，在2020年5G正式商用，將帶動(dòng)我國直接產(chǎn)值約4840億元，其中網(wǎng)絡(luò )設備和終端設備為4500億元，間接產(chǎn)值1.2萬(wàn)億元；到2035年，將分別帶動(dòng)直接產(chǎn)值6.3萬(wàn)億元，間接產(chǎn)值10.6萬(wàn)億元。著(zhù)名咨詢(xún)公司德勤預測，2020—2035年期間，全球5G產(chǎn)業(yè)鏈投資總規模將達3.5萬(wàn)億美元，由5G技術(shù)驅動(dòng)的行業(yè)應用銷(xiāo)售額將達到12萬(wàn)億美元。HIS預測，全球5G價(jià)值鏈的年平均投資規模將達到2000億美元；到2035年，全球5G價(jià)值鏈的產(chǎn)出將達3.5萬(wàn)億美元，同時(shí)創(chuàng )造2200萬(wàn)個(gè)工作崗位，5G創(chuàng )造的總產(chǎn)出將達到12.3萬(wàn)億美元；2020—2035年間，5G對全球GDP增長(cháng)的貢獻相當于印度的經(jīng)濟體量。

作為一種通用目的技術(shù)，5G的經(jīng)濟價(jià)值不僅體現在創(chuàng )造巨大的財富上，還體現為對其他產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的改造和提升上，帶來(lái)社會(huì )生產(chǎn)和生活的全方位變革。第一，顛覆價(jià)值體系。例如，5G低延時(shí)的特征使無(wú)人駕駛成為可能，按需使用、隨用隨租的共享經(jīng)濟或將取代傳統的汽車(chē)購買(mǎi)、使用模式，整車(chē)制造廠(chǎng)商的重要性下降，無(wú)人駕駛平臺的重要性凸顯，娛樂(lè )、辦公等車(chē)載增值服務(wù)將不斷涌現。第二，提升生產(chǎn)效率。例如，借助5G技術(shù)實(shí)現萬(wàn)物互聯(lián)，以智能工廠(chǎng)為代表的生產(chǎn)系統將能夠隨時(shí)隨地感知零部件、設備、產(chǎn)品的位置和狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行零部件的傳遞、派單生產(chǎn)和產(chǎn)品交付，同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)設備監控、產(chǎn)品運營(yíng)狀態(tài)運維、保養等服務(wù)。第三，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新。例如，萬(wàn)物互聯(lián)后將產(chǎn)生更多的數據，使受制于數據規模而發(fā)展緩慢的一些人工智能模型獲得優(yōu)化，促進(jìn)人工智能應用的發(fā)展；虛擬現實(shí)技術(shù)使得產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設計更加高效、直觀(guān)。此外，由于5G時(shí)代萬(wàn)物互聯(lián)成為可能，生產(chǎn)設備、家居、車(chē)輛、基礎設施、公共服務(wù)等將都被網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái)，因此5G成為關(guān)系人身安全、生產(chǎn)安全、經(jīng)濟安全、國防安全的重要支撐。

5G的巨大經(jīng)濟價(jià)值、廣泛的影響以及對國家安全的重要性，使得一些大國紛紛加快5G布局，包括5G基礎科學(xué)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈的培育、頻譜資源分配、實(shí)驗網(wǎng)測試、大規模商業(yè)投資、產(chǎn)業(yè)生態(tài)打造等方面，旨在搶占5G產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，并借助5G推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )的數字化轉型和經(jīng)濟的持續增長(cháng)。2013年12月，歐盟簽署了“5G Infrastructure Association”并建立5G合作項目框架——5G PPP，由歐盟和產(chǎn)業(yè)界共同出資推動(dòng)5G研發(fā)和部署；2016年7月，歐盟委員會(huì )發(fā)布《歐盟5G宣言——促進(jìn)歐洲及時(shí)部署第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )》，將5G視為“數字化革命的關(guān)鍵使能器”，旨在推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò )的商用部署領(lǐng)先全球。具體措施包括資助5G技術(shù)創(chuàng )新和5G標準化，支持泛歐和跨行業(yè)的5G實(shí)驗、試驗以及大規模5G試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )建設，制定相關(guān)法律法規。2016年9月，歐盟委員會(huì )公布5G行動(dòng)計劃（5G for Europe: An Action Plan），給出了5G應用的完整時(shí)間表，要求2020年各個(gè)成員國至少選擇一個(gè)城市提供5G服務(wù)。特朗普政府就聚焦于人工智能、先進(jìn)制造技術(shù)、量子通信科學(xué)和5G技術(shù)來(lái)推動(dòng)美國繁榮和加強國家安全發(fā)表意見(jiàn)，認為高速、高容量網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)發(fā)和部署將促進(jìn)創(chuàng )新，使尖端技術(shù)得以發(fā)展，并使所有美國人都能享受互聯(lián)互通帶來(lái)的好處。2018年8月，美國發(fā)布“5G FAST”戰略，將為5G分配更多的頻譜資源、修訂基礎設施政策以加快5G商用部署、更新過(guò)時(shí)的法規。2018年10月，特朗普簽署總統備忘錄，要求美國商務(wù)部制定一項長(cháng)期的國家頻譜戰略，為引入下一代5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )做好準備。此外，德國、英國等歐盟主要國家、日本、韓國等也都制定了各自的5G國家發(fā)展戰略，例如，德國在2017年7月發(fā)布《德國5G戰略》，英國2017年3月發(fā)布《下一代移動(dòng)技術(shù)：英國5G戰略》。各國主要電信運營(yíng)商紛紛制定具體的5G投資計劃，智能手機制造商發(fā)布支持5G的智能終端，2019年5G的商用將開(kāi)始加速。

中國實(shí)現了5G技術(shù)的搶位發(fā)展

在移動(dòng)通信技術(shù)從1G向5G的演化過(guò)程中，中國的移動(dòng)通信技術(shù)也從1G時(shí)代的缺席、2G時(shí)代的跟隨、3G時(shí)代的加速追趕（中國主導的TD-SCDMA成為3G三大國際標準之一）、4G時(shí)代的跟跑并跑（中國主導的TD-LTE與LTE FDD成為4G兩大標準之一）實(shí)現了到5G時(shí)代并跑領(lǐng)跑的重大轉變。在標準方面，全球立項并通過(guò)的5G標準，中國有21項，美國有9項，歐洲有14項，日本有4項，韓國有2項。華為的Polar碼（極化碼）被國際移動(dòng)通信標準化組織3GPP接受為控制信道編碼方案，美國支持的LDPC成為數據信道編碼方案。在知識產(chǎn)權方面，據估計，5G必要知識產(chǎn)權（essential IPRs）的10%被中國企業(yè)所擁有。在通信設備市場(chǎng)方面，截至2016年，全球537個(gè)4G網(wǎng)絡(luò )的一半由華為提供，90個(gè)4.5G網(wǎng)絡(luò )中有59個(gè)由華為提供。雖然5G尚未商用，但到2018年初，華為已與全球電信運營(yíng)商簽署了25份關(guān)于試用華為5G網(wǎng)絡(luò )設備的諒解備忘錄，略少于愛(ài)立信（38份）和諾基亞（31份）。在移動(dòng)終端方面，國內的華為、OPPO、vivo、小米等手機品牌無(wú)論是出貨量還是價(jià)位，均已與蘋(píng)果、三星等國外品牌并駕齊驅?zhuān)鼈冇媱澰?019年推出支持5G的手機新產(chǎn)品。可以說(shuō)，中國和中國企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入世界5G通信技術(shù)的第一梯隊。

中國在5G技術(shù)上取得巨大進(jìn)步、實(shí)現搶位發(fā)展是多重因素共同作用的結果。第一，國家支持。早在2013年2月，工信部、發(fā)改委和科技部就共同成立IMT-2020（5G）推進(jìn)組、致力于推動(dòng)5G技術(shù)和標準研發(fā)、牽頭組織5G試驗，分別于2006年1月、2016年9月和2017年3月啟動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)試驗、技術(shù)方案測試和系統測試三個(gè)階段的技術(shù)研發(fā)試驗。第二，企業(yè)積極參與。我國電信運營(yíng)商與通信設備制造商緊密合作，很早就開(kāi)始了5G技術(shù)研發(fā)試驗。例如，中國移動(dòng)在2016年底明確了2016—2020年的5G商用時(shí)間表；2017年5月，在北京、上海、廣州、蘇州、寧波五個(gè)城市開(kāi)展5G試驗網(wǎng)建設、進(jìn)行5G外場(chǎng)測試。第三，持續的技術(shù)積累。自3G時(shí)代我國主導的TD-SCDMA成為三大國際標準之一以來(lái)，我國企業(yè)就對移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行大規模的持續研發(fā)。華為無(wú)論在R&D強度還是投入規模上都已居于世界主要公司前列。

中國5G趕超的挑戰與機遇并存

作為新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革的重要支撐技術(shù)，5G會(huì )對經(jīng)濟、社會(huì )等方面產(chǎn)生顛覆性影響，成為世界主要國家的競爭領(lǐng)域。2018年3月，由于擔心在5G技術(shù)上的優(yōu)勢受到影響，美國政府否決了總部位于新加坡的博通對美國芯片巨頭、5G領(lǐng)軍企業(yè)高通的收購。由于中國在5G領(lǐng)域的快速進(jìn)步，美國等一些發(fā)達國家為了確保自己在5G時(shí)代的全球領(lǐng)先地位，以國家安全等為借口對中國電信設備制造商進(jìn)行種種限制。2012年以來(lái)，美國政府就禁止華為、中興在該國銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò )設備，多次否決華為對美國ICT公司和專(zhuān)利技術(shù)的收購，限制和否決美國電信運營(yíng)商采購中國企業(yè)制造的終端設備。美國還聯(lián)合盟友對中國電信設備制造商進(jìn)行市場(chǎng)準入限制。例如，澳大利亞以“安全”為由禁止華為參與電信運營(yíng)商組網(wǎng)建設，韓國最大電信運營(yíng)商SK Telecom將華為剔除出5G網(wǎng)絡(luò )建設供應商名單，印度的5G應用試驗也將華為、中興排除在外。

外國政府的不正當競爭手段雖然會(huì )對中國電信設備制造商的發(fā)展造成一定影響，但是無(wú)法逆轉中國在5G領(lǐng)域趕超的進(jìn)程。從國際環(huán)境看，華為已經(jīng)是全球最大的電信設備制造商。一方面，華為在技術(shù)上擁有著(zhù)不可替代的優(yōu)勢，例如其發(fā)布的全球首款5G基站核心芯片——華為天罡，可以讓全球90%的基站在不改造市電的情況下實(shí)現5G；另一方面，相對于愛(ài)立信、諾基亞等電信設備制造商，華為、中興具有非常明顯的價(jià)格優(yōu)勢。5G通信網(wǎng)絡(luò )建設投資規模巨大，美國等國家限制中國企業(yè)的電信設備進(jìn)入，不僅會(huì )造成其國內5G投資額的進(jìn)一步增加，而且會(huì )由于5G網(wǎng)絡(luò )建設的延遲影響關(guān)聯(lián)市場(chǎng)的發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的提高。

中國國內具備支持5G發(fā)展的有利條件。第一，中國是世界人口最多的國家和世界第二大經(jīng)濟體，消費者和企業(yè)用戶(hù)數量龐大，能夠為5G以及下游應用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠規模的市場(chǎng)，對5G相關(guān)企業(yè)的投資具有吸引力；同時(shí)，規模經(jīng)濟帶來(lái)的低成本又會(huì )吸引用戶(hù)，從而進(jìn)一步擴大市場(chǎng)規模，形成正反饋的促進(jìn)機制。第二，中國已經(jīng)形成由電信運營(yíng)商、設備制造商、零部件供應商、下游應用提供商等組成的較為完善的移動(dòng)通信生態(tài)。完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)不但能夠降低5G投資風(fēng)險，而且能夠形成合力，加速5G技術(shù)的突破和商業(yè)化應用。第三，中國4G成熟度高，擁有世界上最大、覆蓋最廣、品質(zhì)最高的4G網(wǎng)絡(luò )，中國4G基站數占全世界4G基站數的60%。4G網(wǎng)絡(luò )中的鐵塔、電源、傳輸光纜、機房配套設備等均可以用于5G，有利于5G網(wǎng)絡(luò )的大規模建設。第四，中國擁有世界上最齊全的產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)、最完整的產(chǎn)業(yè)鏈和最完善的產(chǎn)業(yè)配套體系，擁有豐富的應用場(chǎng)景，為孕育創(chuàng )新性的5G下游應用提供了市場(chǎng)基礎。第五，經(jīng)過(guò)近20年消費互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，中國形成了以BAT為代表的一批世界知名的領(lǐng)軍型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，這些企業(yè)既積累了豐富的數據資源，又擁有強大的算力、算法和技術(shù)創(chuàng )新能力，目前正在積極進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，將成為推動(dòng)5G下游應用發(fā)展的重要力量。

參考文獻

①林瑋平、魏穎琪、李穎：《5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上的應用研究》，《廣東通信技術(shù)》，2018年第11期。

②文興：《“華為一號文”與它背后的產(chǎn)業(yè)鏈》，《金融投資報》，2019年1月5日。