從4G到5G：信息所至，萬(wàn)物觸及

　　“面對(duì)信息化潮流，只有積極搶占制高點(diǎn)，才能贏得發(fā)展先機(jī)。”習(xí)近平總書(shū)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(chǎng)建設(shè)之初就加入其中，甚至主導(dǎo)一些賽場(chǎng)建設(shè)，從而使我們成為新的競(jìng)賽規(guī)則的重要制定者、新的競(jìng)賽場(chǎng)地的重要主導(dǎo)者。

　　十八大以來(lái)，我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，恰恰沿著這樣的路徑一路向前：從賽場(chǎng)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(guó)際移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，都是各個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平之間激烈競(jìng)爭(zhēng)和博弈的結(jié)果。在3G時(shí)代，我國(guó)提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)成為被國(guó)際電信聯(lián)盟ITU批準(zhǔn)的三大3G標(biāo)準(zhǔn)之一，這是我國(guó)電信史上一個(gè)重要的里程碑。我國(guó)充分利用TD-SCDMA在幀結(jié)構(gòu)、智能天線、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面形成的關(guān)鍵技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并與國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)LTE積極融合，最終在2007年促成在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP形成了由中國(guó)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)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(tái)階。

　　面對(duì)科技創(chuàng)新的大賽場(chǎng)，中國(guó)一直在奮起直追、力爭(zhēng)超越。我國(guó)在4G標(biāo)準(zhǔn)上取得的成功得益于國(guó)家層面積極推動(dòng)，并采取了同步發(fā)展、融合創(chuàng)新的國(guó)際化開(kāi)放路線。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(tái)，由幾十所高校、研究院所、芯片設(shè)備與終端制造商、運(yùn)營(yíng)商等緊密合作，并積極吸引國(guó)外產(chǎn)業(yè)界和廠商的參與。在這一過(guò)程中，我國(guó)移動(dòng)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(shí)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(guó)在相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織中的話語(yǔ)權(quán)不斷提升，在國(guó)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(shí)為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信發(fā)放了三張TD-LTE牌照，揭開(kāi)了我國(guó)4G商用階段的序幕。風(fēng)勁揚(yáng)帆正當(dāng)時(shí)，恰逢移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)爆炸式增長(zhǎng)，智能終端的廣泛普及帶動(dòng)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(zhǎng)進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署。僅以中國(guó)移動(dòng)為例，截至2016年11月底，中國(guó)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(xiàn)全國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上連續(xù)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(yuǎn)在天涯海角的渚碧島和永暑島，都已覆蓋4G信號(hào)。三大運(yùn)營(yíng)商總的4G用戶達(dá)到7.3億，預(yù)計(jì)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(chǎng)。

　　2017年3月，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)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(guó)內(nèi)長(zhǎng)途和漫游費(fèi)，降低國(guó)際長(zhǎng)途電話費(fèi)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，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(duì)更高性能移動(dòng)通信的追求并未停止。為了應(yīng)對(duì)未來(lái)爆炸性的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)、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(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(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(duì)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(zhǎng)，以應(yīng)對(duì)人工智能和AR/VR的需求，還新增了對(duì)具有低功耗、低成本、廣覆蓋特點(diǎn)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(lái)，移動(dòng)醫(yī)療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智慧家庭、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)式增長(zhǎng)，數(shù)以千億的設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到百萬(wàn)/平方公里連接數(shù)密度，實(shí)現(xiàn)真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”。這些應(yīng)用對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的頻譜分配、峰值速率、傳輸延時(shí)等指標(biāo)提出了更高的挑戰(zhàn)。

　　為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，我國(guó)的5G技術(shù)研究也與國(guó)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(duì)5G的頻譜分配、關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化等問(wèn)題展開(kāi)研究和布局。充分汲取我國(guó)在4G發(fā)展中取得的成功經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)5G技術(shù)發(fā)展仍然堅(jiān)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(guó)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(guó)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(guó)制造2025”戰(zhàn)略和國(guó)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(guó)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(guó)的5G發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)試驗(yàn)階段。在北京懷柔建設(shè)的全球最大的5G試驗(yàn)外場(chǎng)，試驗(yàn)網(wǎng)由國(guó)內(nèi)外行業(yè)龍頭企業(yè)參與，可提供端到端的測(cè)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(shí)代，伴隨高速信息與數(shù)據(jù)傳輸需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，全球范圍內(nèi)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(guó)移動(dòng)通信技術(shù)的研究經(jīng)歷了上世紀(jì)1G、2G時(shí)代的學(xué)習(xí)模仿，以及新世紀(jì)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(qū)和5G的超越引領(lǐng)。