国家力量推动加速 5G全面商用即将到来
徐可源
移动通信技术自20世纪80年代诞生以来,经过近四十年的快速发展,深刻改变了人们的生活方式,成为连接社会的基础信息网络和国民经济的重要推动力。随着社会信息化水平不断提高,移动通信需求出现多样化、爆炸性增长,不断涌现的各类新兴业务和应用场景,需要更高效、更全面的新一代移动通信技术。
与此同时,汉昌公安分局卢局长召集案情分析会,他的面前就摆着江城早报。他看起来有些生气,但是就算是生气也是笑眯眯的。他说:“现在的媒体真是无孔不入啊?我看他们都比得上我们的侦察员了。这个叫边峰的记者还真是神通广大,他竟然把一些只有我们才知道的内幕给报了,同志们,我们毕竟是警察,不要为了一点名就破坏纪律啊。”
一、5G概述
5G(5th Generation)即第五代移动通信技术,通过高接入速率、低使用时延、海量连接能力、超高流量密度,实现信息的高速传输、人与物的智能互联,从而渗透到未来社会各个领域,构建以用户为中心的全方位信息生态系统,实现“信息随心至,万物触手及”的总体愿景。
(一)三大应用场景构建万物互联
随着移动通信渗透到社会各个领域、与行业产生深度融合,多样化的应用场景给5G带来了新的挑战。5G所提供的移动通信网络要满足各个垂直行业提出的差异化业务需求,以及不同应用场景在速率、流量密度、时延、能效和连接数方面完全不同的性能需求,这是5G与历代移动通信网络相比最大的区别和进步。根据国际电信联盟(ITU)定义,5G移动通信的三大应用场景包括增强型移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)、海量机器通信(mMTC)。
增强型移动宽带(eMBB)是传统移动通信技术的主要应用场景,5G在前代的基础上提出更高的要求标准。其中连续广域覆盖和热点高容量场景主要满足未来移动互联网的业务需求,保证用户在高速移动(如车载、高铁)或大范围覆盖边缘(隧道、山区、林区、水域)的业务连续性和移动性,保持100Mbps以上的用户体验速度;局部人群集中的热点地区(如6人/m2以上超高用户密度的地铁、超高连接数的体育场和集会、大流量密度的办公室)为用户提供1Gps的极高数据传输速率和数十Tbps/平方公里的极高流量密度。
图15G主要驱动与应用场景
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,工行投行研究中心
全频谱接入是实现5G“全频段”使用的重要技术。频谱作为运营商建设通信基础设施的“土地”,是不可再生的基础性资源,广播、军用通信、卫星通信、民用移动通信都需要在一定频谱范围内分配空间。5G具备的超强性能决定了其需要更多的频谱数量,目前低频段资源已经分配完毕,暂无多余频率资源分配给5G。工信部在3.5GHz的中频段(3300~3600MHz和4800~5000MHz频段)为5G规划了687MH频率资源,仍存在约800MHz缺口。而高频段所使用的毫米波技术尚未成熟,美国、加拿大、日本、韩国主要支持28GHz的毫米波方案。为满足多场景应用需求,需要在高中低频段都为5G分配频谱资源,预计我国会以中频段为主、高频段毫米波作为补充。这一技术主要影响基站和电子终端的射频设备升级,而我国在高频芯片、元器件方面较为薄弱的产业能力,未来需要政府的大力扶持和业界的协作努力。
海量机器通信(mMTC)主要面向智慧城市、智慧农业、环境监测等以低速物联网为代表的应用场景,业务主要目标是信息传感和数据采集,具有传输数据小、连接数量多、终端功耗低等需求指标,还要求通信网络支持千亿级别的海量连接和100万/平方公里的连接密度。
自20世纪80年代以来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,推动信息通信技术产业的革新,为经济社会发展注入强劲动力。“4G影响生活,5G改变社会”,第五代移动通信以全新的网络架构和关键技术,提供超高传输速率、毫秒级传输时延和千亿级连接能力,开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代,对社会的影响力远超前几代移动通信技术。
(二)多维性能指标全面提升
目前,我国通信产业在总量上已经成为全球第一通信大国,但距通信强国还有一定距离。全球性通信主设备集成商在经历多次重组、并购、转型后,目前缩减至四家:中国的华为、中兴和欧洲的爱立信、诺基亚阿尔卡特。华为自2013年成为全球第一大设备商后逐渐与其他三家拉开收入差距,2018年总收入突破1000亿美元。中兴在2018年上半年经历美国制裁后一度停产,但下半年逐渐在市场和技术上加快复苏步伐。而欧洲厂商爱立信和诺基亚在近几年都出现营业收入的持续负增长和亏损情况。虽然中国设备商在市场份额和整体收入上已经领先欧美厂商,但在技术领域仍存在一定差距。1G、2G、3G时代的重要专利技术几乎被美国高通和欧洲爱立信垄断,中国处于落后和跟随的状态,中国厂商海外业务多次遭到专利侵权控告或禁运制裁,中兴在2018年上半年受到的打压就是一个典型的例子。4G阶段我国通信厂商逐渐达到欧美水平,华为、中兴、大唐的LTE(4G)专利总数分列全球第三、第七和第十位,但在与通信标准有关的核心技术领域仍处于劣势。以LTE技术标准为例,欧美主导的FDD-LTE专利份额前十名中没有中国公司,而中国主导的TDD-LTE标准中,专利份额第一的是美国高通,拥有15%质量较好的专利,而华为排名第二拥有8%的一般专利,中兴第七拥有4.2%的一般专利。
面对多样化场景下不同的性能需求,5G需要形成差异化、个性化的通信网络解决方案,因此5G在性能方面有全面的提升——支持0.1~1Gbps的用户体验速率,100万/平方公里的连接数密度,毫秒级的端到端时延,数十Tbps/平方公里的流量密度。此外,5G还大幅提高了网络部署和运营效率,频谱效率提高5~15倍,能源效率(每焦耳能量所能传输的比特数)和成本效率(每单位成本所能传输的比特数)均有百倍以上的提高。与以往几代移动通信强调峰值速率不同,5G更偏重在各技术场景的应用能力,强调用户体验速率是检验5G最重要的性能指标。因为用户体验速率代表了真实网络环境下用户可获得的最低传输速率,是与用户感受最密切的性能指标。
新型多址技术是5G的核心基础性技术,用于基站区分不同的终端用户。1G采用频分多址(FDMA)、2G主要采用时分多址(TDMA)、3G以码分多址(CDMA)为技术特征、4G使用正交频分多址(OFDMA)技术,5G时代海量的终端接入需要全新的多址技术,包括SCMA、PDMA、MUSA等。新型多址技术的研发将是决定全球5G标准制定的关键环节,是目前各大电信巨头竞争的主战场,最终拥有新型多址核心技术的厂商和国家将可能成为5G时代的最大赢家。
(三)五大关键技术革新通信网络
图25G多样化应用需求
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,工行投行研究中心
表15G关键性能指标定义
图35G性能指标与4G参考值对比
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,工行投行研究中心
图45G关键核心技术
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,工行投行研究中心
根据IMT-2020(5G)推进组对5G概念的定义,由以用户体验速率为标志性能力指标和一组关键技术构成,其中关键技术包括大规模天线阵列(Massive MIMO)、超密集组网(UDN)、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。总体来说,5G技术相比4G没有科学理论层面革命性突破,关键技术主要是侧重于工艺技术的革新,在应用层面将现有通信理论效率发挥到最大。
大规模天线阵列(Massive MIMO)是5G移动通信的核心技术之一,在现有的多天线基础上,大幅度增加天线端口数和独立的空间数据流,在减少信号间干扰影响的前提下,提升相同时间、同等频谱下可传输的用户数,数倍提升多用户系统的频谱效率,从而满足5G的系统容量和峰值速率的要求。这一技术未来会带来原有基站改造或新基站建设的市场。
5G网络架构设计分为上层针对功能的系统涉及和下层面向部署的组网设计,并最终呈现功能按需重构、平面合理划分、资源弹性供给和组网灵活部署的全新架构特征,典型服务能力包括:网络切片、边缘计算(MEC)、网络能力开放以及按需重构的移动网络和以用户为中心的无线接入网。从网络架构层面解耦通信网络硬件设备,使硬件能够更加灵活地部署、应用于不同场景,可以说是5G较原有移动通信技术最大的突破。网络切片是SDN(软件定义网络)、NFV(网络功能虚拟化)、云化等技术的集合,在网络侧通过网络切片技术将不同业务划分在不同通道,满足5G多样化业务场景需求。边缘计算将业务平台下沉到网络边缘,实现就近本地业务计算和数据储存,从而快速响应和传输数据,满足5G业务低时延要求。网络能力开放是5G对于用户体验的优化和新型商业模式的探索,通过多种新技术实现5G能力平台的开放,垂直行业等外部需求方提供便捷、统一的开放接口,从而加深5G网络与各行业领域的融合。
超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向车联网、工业控制等物联网及垂直行业的特殊应用需求,为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。以高速物联网为代表的特殊行业对于通信的速度和准确性要求极高,目前4G移动通信网络无法达到标准。5G的应用将保证自动驾驶汽车、工业设备等高速物联网终端能够在统一、标准的通信网络实现即时、准确的信息传输。
为了有效地实现组织目标,需要提高组织的有效性[1]。成立健康促进和健康教育工作领导小组,明确职责和工作目标,制定了《创建健康促进医院工作实施方案》,责任分工配档表,实现网络化管理将创建工作任务分解到相关责任部门和责任人,明确职责和工作目标,形成创建合力,推动医院健康促进和健康教育工作科学化、规范化、制度化、标准化,以强有力的组织领导和管理机制保障创建工作顺利实施,加强医院健康教育与健康促进工作,以人为中心,以健康为中心,不仅是提高人群健康水平的需要,更是适应当今医学模式的转变,扩大医院功能,彰显健康教育及健康促进医院在医改中的作用。
超密集组网(UDN)主要是通过增加单位面积内小基站的组网规模,解决在办公室、密集住宅区、地铁、大型集会等热点地区的网络容量问题。热点地区的用户体验一直都是当前移动通信网络的难题,受限于频谱容量,单纯提高频谱效率无法满足爆炸式增长的移动数据流量需求。因此,在移动通信的长距离骨干网络依然依靠大型基站传输的情况下,在热点地区、复杂地形区需要安装各类与应用场景匹配的小基站进行末端信号传输和终端接入,从而实现网络容量的百倍量级提升。这一技术涉及各类差异化、适应性小基站的研发设计和布局建设,带来千亿级别的小基站市场。
二、5G的国家战略意义
前几代移动通信网络基本上只满足了eMBB的需求,构建人与人之间的信息交流通道。而uRLLC和mMTC场景是未来移动物联网(包括车联网、工业物联网、智慧城市等)建设的基础设施,将构建人与物、物与物的连接通道,从而将成为5G发展的重要驱动力和技术突破点。因此,多应用场景的5G移动通信技术除了在性能上实现全面跃升以外,还具备更强的灵活性和可扩展性,以实现差异化性能指标、满足多样化用户需求。
(一)参与通信标准制定,提高产业竞争力
通信行业最显著的特征就是技术标准与产业发展息息相关,在标准制定上有话语权的国家必然会带动本国产业发展。回顾前几代移动通信发展历程,欧美等信息技术大国之间通信标准的竞争异常激烈,主导通信技术标准的国家的整体通信产业链都将在全球市场占据绝对优势。1G模拟信号时代垄断通信标准的摩托罗拉带动美国通信产业链的全面发展;2G时代欧洲GSM标准成为主流后,诺基亚、爱立信等欧洲厂商迅速成为全球霸主;3G、4G时代美国高通掌握通信标准核心CDMA,直接导致欧洲通信厂商的衰落,以及美国高通、苹果等厂商的崛起。通信标准之争的背后是国与国、联盟之间行业实力、综合国力的竞争。一个国家在通信标准中的话语权意味着在全球通信行业中的话语权和产业链先发优势,失败者不仅要缴纳高额专利费,也会丧失整个通信产业发展的主动权。
(二)突破核心技术瓶颈,建设通信强国
由于未来应用场景对新一代移动通信技术提出了更高的要求,5G的关键能力比前几代移动通信有更加丰富、全面的提升,主要体现在用户体验速率、峰值速率、流量密度、空口时延、端到端时延、移动性、连接数、能效等八大关键性能指标上。
在构建财务共享平台的过程中,需重视规则与流程,这主要是因为其属于企业对财务工作进行处理的有效方式,和企业经营紧密相关,因此在构建前就需要将相应的规则与制度制定好,避免由于规则的不完善而导致企业在经营的过程中遇到风险。在制定规则时需涉及风险控制节点、使用规范、操作过程清单、会计和财管的范围以及输入输出标准等,确保各项职责的明确。
校园有一条馨径直通丝木棉广场。粉红的石板,英式的路灯,走到馨径上,头顶丝木棉的虬枝便触手可及,一阵风吹来,淡淡的芳香扑鼻而来。这片土地,十多年前便种下三百多棵丝木棉,粉红的花海沿岸肆意生长一两公里,如今成为全广州丝木棉种植规模最大的赏花点,堪比武大樱花,为冬日里的城市注入一股暖流。
图55G的直接和间接经济产出(单位:亿元)
资料来源:中国信通院,工行投行研究中心
(三)构建信息基础设施,推动数字经济转型
当前全球面临新一轮科技和产业革命的加速兴起,世界经济加速向以信息技术产业为重要内容的经济活动转变。信息网络、生物技术、清洁能源、新材料与先进制造等孕育一批颠覆性技术,工业互联网、物联网、车联网等新型网络形态不断涌现,大数据、云计算、人工智能等应用技术拓展升级,数字经济将成为继农业经济、工业经济后新的经济社会发展形态,成为全球产业变革和经济增长的重要驱动力。数字经济以数字化的知识和信息作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体、以信息通信技术作为效率提升和经济结构优化的重要推动力。习近平总书记多次强调数字经济的重要性,认为我国应当把握全球经济转型的历史契机,以信息化培育新动能,用新动能推动新发展,加大投入,加强信息基础设施建设,推动互联网和实体经济深度融合,加快传统产业数字化、智能化,做大做强数字经济,拓展经济发展新空间。
宋春,1974年7月生,汉族,山东省兖州市,大学,工商管理,经济师,高级政工师,目前研究方向:人力资源管理
数字经济中,数据信息是核心生产要素,而数字基础设施将成为经济活动的重要载体。未来以数字经济为主要动力的社会需要大量的信息流动和数据传输,对社会信息网络提出了更高的要求。5G作为未来移动通信网络,是数字基础设施的重要组成部分,是推动数字经济发展进步的关键因素,也是促进信息技术深度融合其他社会领域的必要条件。据中国信通院测算,我国到2030年,在直接贡献方面,5G将带动总产出6.3万亿元人民币、经济增加值2.9万亿元和新增就业800万个;在间接贡献方面,5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为10.6万亿元、3.6万亿元和1150万个。
5G作为通用性、基础性技术,是全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施,推动国家经济发展的新动力。在5G研发建设期占据领先位置的国家,将在全球新经济发展中取得竞争优势。
在招投标阶段,工程造价越低的项目越具备竞争力,因此做好工程造价控制对于企业竞标有重要的推动作用。通过BIM技术建模和可视性规划,造价工作人员能够在短时间内规划出工程信息,并提取出详细的工程量报告。所以为在招投标阶段获得优势,造价管理人员需要通过BIM技术建模对项目的分期规划、工程量情况、造价成本整理成详细的清单报表,在编制投标报价的同时吸引投资商,使其更为详细和透彻地了解项目开发情况。此外,政府部门在这一阶段也可以通过BIM技术进行招投标的监督工作,避免行业内部垄断或舞弊行为的发生,使建筑工程招投标工程更加公正透明。
(作者单位:中国工商银行投行研究中心)
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