盡管4G在國內尚處起步階段，但5G的研發(fā)已經(jīng)如火如荼。在近期舉辦的多個(gè)5G技術(shù)標準研討會(huì )上，來(lái)自中移動(dòng)、中電信、中聯(lián)通、華為和中興在內多家企業(yè)技術(shù)人員均預測，根據歐洲電信標準化協(xié)會(huì )的布局以及目前行業(yè)發(fā)展趨勢來(lái)看，5G有望在2020年正式商用。5G商用后，將會(huì )在互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應用，有望成為全新的信息技術(shù)基礎設施。由于5G應用前景廣泛，5G“戰略制高點(diǎn)”爭奪戰已風(fēng)起云涌。韓國、日本、美國、英國和德國等多個(gè)國家已紛紛著(zhù)手研發(fā)5G技術(shù)。而中國企業(yè)也已投入巨資展開(kāi)研發(fā)布局，并希望最終“拿下”5G標準，進(jìn)而占據對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的主導地位。

　　開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)新時(shí)代

　　5G將掀起一次革命性的革新，將滿(mǎn)足人們對更高質(zhì)量生活的需求，解決人與物的通信，以及物與物之間的溝通問(wèn)題。

　　所謂“5G”，是英文fifth-generation的縮寫(xiě)，是指第五代移動(dòng)通信技術(shù)，此前移動(dòng)通信領(lǐng)域已經(jīng)歷了四代技術(shù)的發(fā)展，其特征是從模擬技術(shù)和數字技術(shù)一直走到了現在的高速多媒體通信，可接入設備顯著(zhù)增加，端到端時(shí)延減少，用戶(hù)速率提高，能夠為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng )造條件等。

　　據介紹，從1G到4G，主要解決的是人與人之間的溝通，5G將解決人與人之外的人與物、物與物之間的溝通，即萬(wàn)物互聯(lián)。例如，過(guò)去人跟人之間，是通過(guò)固定電話(huà)進(jìn)行通訊，第一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )解決了通訊的問(wèn)題；第二代是2G，解決了數據化的問(wèn)題，大幅提升了通話(huà)質(zhì)量；3G解決了人跟網(wǎng)絡(luò )的通訊，過(guò)去2G基本是文字和語(yǔ)音，3G就可以進(jìn)行一些圖片的交流；4G則主要解決了帶寬的問(wèn)題，相比3G帶來(lái)了更好的用戶(hù)體驗。

　　歐盟數據顯示，當前全球有12億移動(dòng)寬帶用戶(hù)，這一數字每年還在快速增長(cháng)。到2020年，全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量與2010年相比將增加33倍。屆時(shí)，無(wú)線(xiàn)設備將成為接入互聯(lián)網(wǎng)的主要方式，因而要求承載數據流量的技術(shù)更高效更普遍。這里的無(wú)線(xiàn)設備，不僅僅指的是智能手機和平板電腦，還包括使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換的機器和傳感設備。

　　根據歐盟發(fā)展5G的路線(xiàn)圖，在5G網(wǎng)絡(luò )下，無(wú)線(xiàn)容量將比2010年高出1000倍，提供服務(wù)所需能源將節約90%，平均服務(wù)創(chuàng )建周期將從90小時(shí)縮小到90分鐘，擁有接入7萬(wàn)億臺無(wú)線(xiàn)設備、為70億人服務(wù)的能力。

　　5G技術(shù)相比目前4G技術(shù)，其峰值速率增長(cháng)數十倍，從4G的100Mb/s提高到幾十G/s。也就是說(shuō)，1秒鐘可以下載30余部電影，可支持的用戶(hù)連接數增長(cháng)到100萬(wàn)用戶(hù)／平方公里，可以更好地滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)這樣的海量接入場(chǎng)景。同時(shí)，端到端延時(shí)將從4G的十幾毫秒減少到5G的幾毫秒。

　　此外，業(yè)內還認為，5G是對移動(dòng)通信技術(shù)的一次革命性的革新。它將解決人們對更高質(zhì)量生活的需求，解決人與物的通信，物與物的通信，并且在此基礎上，實(shí)現無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )連接，是低能耗的、更安全的網(wǎng)絡(luò )。在此過(guò)程中，多樣化的業(yè)務(wù)形態(tài)將應運而生，比如物聯(lián)網(wǎng)應用、工業(yè)化應用、車(chē)輛網(wǎng)應用和互動(dòng)式多媒體應用，實(shí)現移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )向智慧城市的蛻變。

　　歐盟的5G發(fā)展規劃中已經(jīng)列舉了一些5G技術(shù)可能帶來(lái)的變化：

　　電子醫療：有試驗表明，實(shí)施跨越國界遠程手術(shù)需要租用價(jià)格昂貴的大容量線(xiàn)路，但有時(shí)對手術(shù)設備發(fā)出的指令仍會(huì )出現些許延遲，而5G技術(shù)將可以使手術(shù)所需的“指令－響應”時(shí)間接近為0，提高醫生操作的精確性。在不久的將來(lái)，病人如果需要緊急手術(shù)或特定手術(shù)，就可以由一名醫生來(lái)實(shí)施遠程操作。

　　交通安全：例如，下雨天在高速公路上緊緊尾隨一輛卡車(chē)的后車(chē)駕駛員視野會(huì )極其受限。這時(shí)，如果前車(chē)有一臺照相機，后車(chē)駕駛員就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )即時(shí)傳輸的大量圖片，了解到前車(chē)的視野以及更多信息，有助于提升駕駛員的駕駛舒適度和安全性。

　　智能電網(wǎng)：部分智能電網(wǎng)基礎設施往往坐落在鄉間或偏遠地區，且越來(lái)越多地依賴(lài)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)來(lái)提供支持；在視頻監控和寬帶移動(dòng)數據等應用程序方面，容量也非常關(guān)鍵；出現問(wèn)題時(shí)，延遲時(shí)間（刺激和響應的時(shí)間間隔）應越短越好，以便快速應對。5G技術(shù)就有望針對上述需求提供相應的解決方案。

　　休閑娛樂(lè )：在大型集會(huì )場(chǎng)所，手機信號會(huì )變差，上網(wǎng)速度會(huì )變得很慢，這是很多人都有過(guò)的體驗，但5G技術(shù)將改變這個(gè)困境。例如，在一個(gè)正在舉行足球比賽的5萬(wàn)人體育場(chǎng)，5G技術(shù)將可使用戶(hù)在手機或平板電腦上觀(guān)看或重播高清晰度的比賽畫(huà)面。

　　互聯(lián)家庭：未來(lái)的家庭里將充滿(mǎn)相互可進(jìn)行通信的聯(lián)網(wǎng)設備。例如，智能的恒溫調節器可能與煙霧報警器“說(shuō)說(shuō)話(huà)”，能在房屋起火時(shí)更準確地發(fā)出警報；如果家中無(wú)人及時(shí)處置火情，這一信息就可以遠程傳送到移動(dòng)設備上，提醒消防人員進(jìn)行救援。這描述的就是當下大熱的物聯(lián)網(wǎng)應用之一。這類(lèi)業(yè)務(wù)需要占據現有網(wǎng)絡(luò )的大量帶寬和容量，因而5G技術(shù)的到來(lái)將為這樣的愿景提供支持，同時(shí)還有助于減少服務(wù)成本。

　　除了上述應用外，物聯(lián)網(wǎng)也將成為5G大顯身手的領(lǐng)域。盡管物聯(lián)網(wǎng)尚未大規模應用，但業(yè)界普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)中接入的設備預計會(huì )超過(guò)千億個(gè)，對設備數量、數據規模、傳輸速率、時(shí)延和可靠性提出很高的要求。由于當前的3G和4G技術(shù)不能提供有效支撐，所以物聯(lián)網(wǎng)的真正發(fā)展離不開(kāi)5G技術(shù)的成熟，同時(shí)也將成為推動(dòng)5G技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力之一。

　　爭奪制定5G標準的話(huà)語(yǔ)權

　　提早布局，率先研發(fā)出成熟的5G技術(shù)，在5G標準制定中掌握話(huà)語(yǔ)權，將有利于在新一代移動(dòng)通信技術(shù)革命中占據先機。歐盟、美國、韓國和日本均已啟動(dòng)相關(guān)研發(fā)工作。

　　目前，國際上普遍認為5G最早將于2020年實(shí)現商用。那么，5G的技術(shù)標準究竟誰(shuí)說(shuō)了算？這就是總部位于瑞士日內瓦、主管信息通信技術(shù)事務(wù)的聯(lián)合國專(zhuān)門(mén)機構——國際電信聯(lián)盟（ITU）的職責了。該機構負責分配和管理全球無(wú)線(xiàn)電頻譜和制定全球電信標準，在全球信息通信領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　國際電信聯(lián)盟目前已經(jīng)啟動(dòng)5G標準研究工作，并明確了“IMT（國際移動(dòng)通信系統）－2020及展望”項目的工作計劃，其中包括2015年中將完成IMT－2020國際標準前期研究，2016年將開(kāi)展5G技術(shù)性能需求和評估方法研究，2017年底啟動(dòng)5G候選方案征集，2020底完成標準制定。在這個(gè)過(guò)程中，包括歐盟在內的各方均可向國際電信聯(lián)盟遞交申請。

　　與此前4G時(shí)代的多標準不同，歐盟已旗幟鮮明地強調，希望能確立全球統一的5G技術(shù)標準，而不再是多種標準并存，以實(shí)現全球互通性和規模經(jīng)濟。事實(shí)上，由于5G技術(shù)與未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)，蘊含著(zhù)巨大的經(jīng)濟和戰略利益，歐美日韓等國都希望能在技術(shù)標準上占據主導權。

　　早在2012年11月，歐盟就已啟動(dòng)總投資達2700萬(wàn)歐元的大型科研項目METIS，研發(fā)5G技術(shù)。該項目組研發(fā)陣容強大，現階段29個(gè)成員中包括美國阿爾卡特朗訊公司、愛(ài)立信、華為和諾基亞西門(mén)子等五家設備廠(chǎng)商，德國電信、DoCoMo、法國電信、意大利電信和西班牙電信五家運營(yíng)商，以及歐洲眾多的學(xué)術(shù)機構和寶馬集團，還有大約80名專(zhuān)家全職參與該項目的工作。

　　歐盟METIS項目總體協(xié)調人表示，該項目組的研究目標是為建立5G系統奠定基礎，在需求、特性和指標上達成共識，取得在概念、雛形和關(guān)鍵技術(shù)組成上的統一意見(jiàn)。據介紹，該項目組目前研究的5G速率將達到4G的10倍至100倍，屆時(shí)用手機下載電影是件非常輕松的事。

　　此外，2013年12月，歐盟委員會(huì )啟動(dòng)一項5G公私合營(yíng)合作關(guān)系（5GPPP），將在未來(lái)七年內，從“地平線(xiàn)2020”科研規劃中劃撥7億歐元，支持5G技術(shù)研發(fā)，以確保歐盟在移動(dòng)通信行業(yè)的領(lǐng)軍地位，并在智能城市、電子醫療和智能交通等新領(lǐng)域占據先發(fā)優(yōu)勢。而歐洲私營(yíng)行業(yè)相應地將投資最高達5倍的資金，預計將超過(guò)30億歐元。5GPPP參與方既有硬件設備制造商、電信運營(yíng)商和服務(wù)供應商，也包括一些中小企業(yè)和研究人員，旨在為5G技術(shù)標準提供方案、架構、技術(shù)和標準。

　　韓國一向走在移動(dòng)通訊的前沿，在研發(fā)機構設立、長(cháng)遠規劃、促進(jìn)戰略以及研發(fā)投入等方面表現得都更積極。2013年6月韓國啟動(dòng)5GForum，并在2014年推出“5G　移動(dòng)通信促進(jìn)戰略”。5GForum組織包括韓國主要的通信營(yíng)商、設備制造商、研究機構和高校等，為韓國最重要的5G研發(fā)組織。5G移動(dòng)通信促進(jìn)戰略的目標則是，爭取韓國在2020年獲得全球移動(dòng)通信設備市場(chǎng)20%的份額，國際標準專(zhuān)利競爭力全球第一。此外，2013年5月13日，韓國三星電子還宣布，已成功開(kāi)發(fā)第5代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。

　　日本在2013年9月也設立了“2020andBeyondAdHoc”項目，用以支持5G技術(shù)在未來(lái)十年的發(fā)展，并希望在2020年?yáng)|京奧運會(huì )上應用5G技術(shù)。2014年5月8日，日本電信營(yíng)運商NTT　DoCoMo還正式宣布將與Ericsson、Nokia、Samsung　等六家廠(chǎng)商共同合作，開(kāi)始測試凌駕現有4G網(wǎng)絡(luò )1000倍網(wǎng)絡(luò )承載能力的高速5G網(wǎng)絡(luò )。

　　中國轉變角色不再跟著(zhù)跑

　　在世界移動(dòng)通信的演進(jìn)歷程中，中國依次經(jīng)歷了2G跟蹤、3G突破、4G同步的階段。中國目前正在穩步推進(jìn)5G研發(fā)工作，并已適當地領(lǐng)先于國際電信聯(lián)盟的工作時(shí)間表。

　　在這個(gè)不見(jiàn)硝煙的戰場(chǎng)上，中國當然也不甘落后。工業(yè)和信息化部副部長(cháng)懷進(jìn)鵬近日就表示，在5G技術(shù)研發(fā)和有關(guān)需求等方面，中國已開(kāi)始布局和準備。

　　2013年2月，工信部、發(fā)改委和科技部聯(lián)合成立IMT-2020（5G）推進(jìn)組，對中國5G愿景與需求、5G頻譜問(wèn)題、5G關(guān)鍵技術(shù)、5G標準化等問(wèn)題展開(kāi)研究和布局。這一機構的組織架構基于原IMT-Advanced（4G）推進(jìn)組，下設多個(gè)工作組，包括需求工作組、頻譜工作組、無(wú)線(xiàn)技術(shù)工作組、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)工作組、若干標準工作組以及知識產(chǎn)權工作組。

　　IMT-2020（5G）組長(cháng)單位國家無(wú)線(xiàn)電監測中心介紹，2013年開(kāi)始，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組的部署下，中心深入開(kāi)展了一系列5G研發(fā)工作，主要承擔了頻譜需求、候選頻段、電磁兼容分析、頻譜使用效率評估等研究任務(wù)，包括牽頭承擔“IMT-2020候選頻段分析與評估”，重點(diǎn)參與“后IMT-Advanced移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展策略研究”等國家科技重大專(zhuān)項、以及兩期國家863項目“第五代移動(dòng)通信（5G）系統前期研究開(kāi)發(fā)”。

　　在候選頻段方面，國家無(wú)線(xiàn)電監測中心頻譜管理研究處處長(cháng)趙栓來(lái)介紹，2014年9月，中心與GS協(xié)會(huì )聯(lián)合召開(kāi)未來(lái)移動(dòng)通信頻譜國際研討會(huì )，就中國450MHz-5GHz無(wú)線(xiàn)電頻譜監測分析、下一代移動(dòng)通信與頻譜等內容發(fā)布了合作研究報告。報告對下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )（NGMN）將要使用的450MHz-5GHz頻譜資源提出了優(yōu)化方案，并對中國NGMN可能使用的6GHz以上頻譜資源進(jìn)行了研究，提出了中國NGMN頻譜布局的建議。

　　國家無(wú)線(xiàn)電監測中心李偉博士介紹，5G從研發(fā)到商用是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，一般情況下，一代移動(dòng)通信走向商用需經(jīng)歷需求分析、頻譜戰略研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、技術(shù)評估、標準化制定、試驗網(wǎng)建設、商業(yè)部署等一系列流程，而不是簡(jiǎn)單的現網(wǎng)升級改造。

　　根據國際電信聯(lián)盟工作時(shí)間表，2015年世界無(wú)線(xiàn)電大會(huì )之前，5G愿景、5G技術(shù)趨勢和相關(guān)決議將確定下來(lái)，2016-2017年底是技術(shù)準備階段，業(yè)界將積極開(kāi)展技術(shù)研究，做好向國際電信聯(lián)盟提交候選技術(shù)的準備。從2017年底開(kāi)始，國際電信聯(lián)盟將開(kāi)始對各個(gè)國家和國際組織提交的候選技術(shù)進(jìn)行評估，開(kāi)展技術(shù)討論，并力爭在世界范圍內達成一致。2020年底，國際電信聯(lián)盟將正式發(fā)布5G標準。

　　“十年磨一劍。在中國的4G剛走向商用之際，談2020年實(shí)現5G商用符合移動(dòng)通信‘十年商用一代，十年預研一代’的發(fā)展規律。況且，5G研發(fā)競賽中，多個(gè)國家都已積極部署5G全球標準化發(fā)展戰略?！眹覠o(wú)線(xiàn)電監測中心王坦博士說(shuō)。

　　王坦認為，在移動(dòng)通信的演進(jìn)歷程中，中國不斷轉變角色，依次經(jīng)歷了‘2G跟蹤，3G突破，4G同步’的各個(gè)階段。在5G時(shí)代，從國家率先在亞太地區成立IMT-2020（5G）推進(jìn)組，整合產(chǎn)、學(xué)、研、用精銳力量，積極向國際電信聯(lián)盟等國際組織輸出觀(guān)點(diǎn)，以及中國運營(yíng)商、設備制造商全面參與全球主流5G研發(fā)組織等方面可以看出，中國立志于占據5G技術(shù)制高點(diǎn)，引領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　“目前，中國正在穩步推進(jìn)5G研發(fā)工作，并已適當地領(lǐng)先于國際電信聯(lián)盟工作時(shí)間表。相信中國在5G標準化過(guò)程中發(fā)揮的作用將比4G時(shí)期進(jìn)一步提高，將為全球5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出不可替代的貢獻?！眹覠o(wú)線(xiàn)電監測中心副總工程師黃標這樣表示。

　　除了國家層面的研究外，包括中移動(dòng)、華為、中興在內的中國企業(yè)都已積極展開(kāi)5G技術(shù)的研發(fā)和布局。2014年2月，中國移動(dòng)副總裁李正茂就公開(kāi)表示，中國移動(dòng)將全力支持5G項目發(fā)展，并希望通過(guò)努力引導產(chǎn)業(yè)界5G技術(shù)研發(fā)和技術(shù)標準的制定，在移動(dòng)通信標準領(lǐng)域繼續發(fā)揮引領(lǐng)性作用。而在今年的世界移動(dòng)通信大會(huì )（MWC）期間，中國移動(dòng)還與日本NTT　DOCOMO和韓國KT共同發(fā)布5G合作聯(lián)合聲明，宣布三家運營(yíng)商將共同針對亞洲市場(chǎng)研究和豐富5G的需求，探索5G的新業(yè)務(wù)、新垂直市場(chǎng)，開(kāi)展5G關(guān)鍵技術(shù)及系統驗證，并與全球標準化組織（如國際電信聯(lián)盟、　3GPP、GMSA、NGMN和GTI等）　合作，以實(shí)現全球協(xié)調一致的頻譜規劃和統一的5G標準。

　　華為在5G方面的研發(fā)也早已啟動(dòng)。目前，華為已投入300多位高級專(zhuān)家和工程師，建立9個(gè)覆蓋全球的5G研發(fā)中心。在歐盟的METIS項目、5G　PPP計劃中均可見(jiàn)華為積極的身影。2014年11月，華為還攜手英國薩里大學(xué)5G創(chuàng )新中心5GIC，宣布啟動(dòng)世界首個(gè)5G通信技術(shù)測試；同年3月2日，華為宣布與日本最大的移動(dòng)服務(wù)供應商NTT　DOCOMO簽署協(xié)議，在中國和日本開(kāi)展5G的外場(chǎng)聯(lián)合測試，共同驗證新空口基礎關(guān)鍵技術(shù)。近期，華為公司輪值首席執行官胡厚崑還表示，2015年，公司將支出大約相當于2014年研發(fā)預算的10%，即6000萬(wàn)美元，開(kāi)發(fā)5G技術(shù)；到2018年前，華為還將至少投資6億美元用于5G技術(shù)的研究與創(chuàng )新。

　　中興方面，5G技術(shù)的預研也取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，除了在業(yè)界提出Pre-5G概念，還進(jìn)行了相應的外場(chǎng)測試。2014年7月，在5G　Summit上，中興通訊無(wú)線(xiàn)首席技術(shù)官（CTO）向際鷹首次提出了Pre　5G概念——可將5G中的部分技術(shù)直接應用到4G中來(lái)，甚至可以不需要改變空中接口標準，直接采用4G終端就可以實(shí)現。據向際鷹介紹，根據Pre　5G的技術(shù)特征，可以較為清楚地定義Pre　5G和4G+、5G之間的區別。Pre　5G的性能明顯超出4G+標準的定義，但又明顯不需要依賴(lài)于5G的標準定義，僅基于標準的4G即可實(shí)現。因此，即使標準中不出現Pre　5G的階段，也會(huì )在實(shí)踐層面上出現一個(gè)介于4G+和5G之間的Pre　5G階段。近日，中興還被德國電信列入首批5G創(chuàng )新實(shí)驗室合作伙伴名單。

　　不過(guò)，也有業(yè)內人士表示，在5G戰略制高點(diǎn)的爭奪中，中國企業(yè)仍任重道遠。北京鼎宏元正知識產(chǎn)權代理事務(wù)所高級合伙人李波對5G技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)利檢索發(fā)現，截至2015年4月1日，相關(guān)申請人在中國提交的關(guān)于5G技術(shù)的專(zhuān)利申請為211件，在美國提交的專(zhuān)利申請為179件。世界主要申請人中，提交5G專(zhuān)利申請數量最多的是日本電報電話(huà)公司（NTT），申請量為61件；三星排在第二位，提交的專(zhuān)利申請量為53件；阿爾卡特朗訊公司作為傳統的通信業(yè)領(lǐng)導者，也提交了41件專(zhuān)利申請。

　　“我國華為在5G技術(shù)方面提交的相關(guān)專(zhuān)利申請為30件，東南大學(xué)、中興通訊、電信科學(xué)技術(shù)研究院等對5G技術(shù)也有一定的專(zhuān)利積累。從專(zhuān)利數量分布看，相較于日、韓、歐、美等國家和地區而言，我國的研發(fā)力量不夠集中，研發(fā)水平仍有待進(jìn)一步提升?！崩畈ㄌ寡?，相比我國在2G時(shí)代技術(shù)全面落后的局面，以華為、中興通訊和大唐電信等為代表的中國企業(yè)在5G時(shí)代正迅速縮小與世界先進(jìn)水平的差距。