2019年10月22日 星期二 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

刘韵洁院士 纵论5G现状及 中美比较

来源:企业家日报 作者:

  ■ 管益忻

  编者按:《经济学家周刊》拟在近期,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导线索,相对集中编发一系列有关经济、金融、科技、文化、军事等各领域、各方面的高水平、甚孚盛名专家、学者之高论、大作,以力求应对经济社会崛起打造出“中国学派”于当今之世界。今天,首发一文,即本刊主编管益忻先生亲访、对话“著名网络专家”刘韵洁院士之作。本文介绍了5G大致的现状,在此基础上对中美在5G方面的优劣比较进行了科学的分析,并强调了当前世界共同的难题:延时、准确性。

  管:今天,我们到您这儿来,主要要请您集中谈一下关于5G的问题。首先,想请你概说一下5G的大致现状。接下来,想请您说一下未来的远景。更深层次地说一下发展5G的伟大战略意义。总书记讲,人类命运共同体,5G的发展对于未来人们的生活方式,以至于经济、社会、文化、科技、军事各个方面的影响,会带来什么大的格局,大战略的设计或者是大战略的新的场景。第三个问题是,中美较量中的5G问题,5G在中美较量中的意义、作用,特别是中美关于5G的胶着点。

  刘:5G这个东西,从第一代大哥大手机开始,基本上十年一个周期,第一代、第二代、第三代、第四代、第五代。这个规律基本上是比较吻合的。原来预测2020年进入到第五代5G,由于大家期望值比较高,所以现在很多国外就提前宣布开通了,其实真正的应用我估计还得两年左右,这个得有个过程。

  现在5G的特点是什么呢?以前我们互联网的应用主要在消费领域。互联网对人类贡献这么大,对社会改变这么大,对人民生活改变这么大,主要是在消费领域。移动通讯已经开始进入5G,也进入到实体经济阶段。因为5G大家知道就是万物互联,就是解决物联网的一些问题。所以这两个问题说是规律也好,说是趋势也好,总之是有点匪夷所思。互联网是二十年一个周期。第一个二十年主要是在大学、研究机构做计算机的互联。WWW发明以后,互联网的消费领域突飞猛进地发展。大概一零年前后,互联网开始和实体经济结合,但是那只是一些开始准备。互联网要解决实体经济的问题,5G移动通讯也要解决实体经济的问题。不管互联网也好,移动通讯也好,都开始从消费领域进入实体经济这样一个阶段。

  5G宣传得很厉害,大家为什么这么重视,这也是一个新的变革的机会。互联网是一个变革的机会,因为它要满足实体经济,急迎需求!比如工业互联网、车联网、农业互联网,它原来的网络架构满足不了要求,而传统的互联网在消费领域那是没问题的,消费领域的互联网对人类最大的贡献是什么?就是任何人只要上了互联网,都能跟网上所有的用户保证畅通的通讯。你发的邮件也好,发的信息也好,总会传到对方,这个功能非常强大。只要是有两个网络地址,他们要通讯都可以完成这个使命。一次不行两次,两次不行三次,或者延迟比较多,它总能传过去,这个对人类消费领域,是个了不起的贡献。但是进入到实体经济以后,光这个功能就不行了。

  它不仅能联通,又要求你准时到达,这叫确定性的时延。就是能够确定性,我一秒钟到达就是一秒钟到达。一般都是10毫秒,20毫秒,要求要到达,或者5毫秒要到达。它要求不要抖动,不要一会一毫秒,一会两毫秒。为什么有这个要求呢?实体经济,比如车联网,发的指令对路况的探测,前面障碍物的探测,要不断地发指令。多长时间发一个指令呢?两百微秒,就是0.2毫秒发一个指令,所以它的抖动就要求不能大于两百微秒。机床也是这样,对机床的控制,工厂的继电器的控制,都要求你这样。我们之间发个邮件,第一次没发成功再发一次就可以,对机床的控制就要求绝对精准。5G也是需要这个东西,互联网也是需要这个东西。因为大家一说5G好像一切的解决方案都是5G,其实5G包含两个内容,一个是移动通讯这块,就是咱们手机到基站,另外一块是核心网、互联网的。没有互联网手机跟手机怎么通讯呢?不论是北京到南京的无线,到上海的无线,它就是手机到基站,再到互联网,再到南京的互联网,再到南京的基站,再到手机,很大一块需要核心网这块的功能,需要互联网配合才能做。所以这个延迟的问题需要解决,现在还没有解决。但你们也别泼冷水,我讲的顺序可能不对。

  先从宏观上去讲,5G现在真正要发挥作用还有一些技术需要去解决克服,否则影响就会很大。再说你们那个大的课题,5G的战略作用。

  为什么全球宣传这么厉害?背景是什么?我个人看法是这样:我们先看看4G。4G的背景,美国还是抓住机会了,因为它把700兆的频谱提前拍卖了,美国在4G方面做得还是蛮好的。所以美国的互联网不单单是一个移动通讯,不仅仅是卖一些手机,卖一些计算机,实际上它对互联网的业务,比方说Facebook、Google、iws,那些互联网公司70%都在美国,中国也就是BAT,其他的都在美国,带来竞争很大的一个发展。5G的发展能带动多少BAT,多少个Google、Facebook、iws,这个大家是可以去预判的。那肯定是很大的一个新的竞争格局,一个新的势力的变革。这不仅是5G本身,它代表一大批行业,尤其进入到实体经济,国家的实体经济的水平怎么样,跟美国的差距越来越大还是越来越小,就看你这些应用的水平。所以5G不是一个通讯的业务,它需要跟整个国家经济的发展配合。美国为什么这么在意这件事,是因为它遇到了瓶颈,我个人看它有这么几个软肋。第一个,最大的瓶颈是频谱资源,因为5G的频谱资源分两段。一个是6G赫兹以下的,另外就是毫米波阶段的频谱。6G以下赫兹的这段频谱资源美国没有,都分给军队了。中国在6G赫兹以下有一些频谱资源,世界上大部分国家部署5G的频谱资源都是在6G赫兹以下这段频谱。所以中国处在一个频谱资源的优势。6G以下的频谱资源和毫米波这部分频谱资源对5G的影响有多大呢?在美国洛杉矶做了一个实验,用3.4G、3.5G的频谱做了一个测试,同时用毫米波基站做了一个测试,大概覆盖范围毫米波只能是十分之一。我举个例子,如果一个6G以下的频谱基站能覆盖十平方公里,毫米波只能覆盖一平方公里。通讯质量、覆盖范围、成本各个方面就很被动,而且美国地大人稀,要全覆盖基站怎么建得起?所以它现在想把军队国防的频谱腾出来给5G来发展,这个我估计没有两三年是做不到的,因为这频谱资源军队都在用着呢,弄不好就互相干扰,所以这就是美国第一大软肋。第二大软肋,就是5G设备制造商,设备的解决方案,美国没有一个像样的公司。摩托罗拉垮了,朗讯被收购了,思科只是互联网的。在移动通讯方面,中国有华为,有中兴,有大唐,有好多企业,欧洲有爱立信,中国占的份额很大。但是美国在核心的芯片,在软件方面有优势,中国在芯片、在软件方面还要依靠于美国。以前在3G、4G测试的时候有一些美国的设备参加,比我们的要好一些。到5G的时候,运营商测试国内外的设备厂家,华为和中兴排在前面。但是现在测试的结果是,所有5G的设备,都没完全达到指标,都没有完全满足5G的要求。比较而言,华为、中兴的设备还是靠前,比国外做的更成熟、更好一点。第三大软肋,就是美国地大人稀的这个布局,在部署5G这方面非常被动,效率非常低。基站要全覆盖,但是真正消费的没有多少人。所以我认为这三个软肋使美国非常焦虑不安。原来移动通讯标准,美国有一个CDMA,欧洲有一个GSM,后来中国提出,一个TDS-CDMA,三足鼎立已经形成。

  为什么TDS-CDMA能够成为国际三大标准之一?在4G的时候分两个FDD和TDD,到5G的时候这两个技术融合了。另外一个问题,中国也不要盲目的乐观,现在有人在唱衰5G。这里面有两方面原因,一个是政治的目的。以美国为首的国家吃不到葡萄就说葡萄是酸的。因为要解决实体经济的问题,这些指标如果达到不了,和4G有什么区别?这个问题中国不能大意,中国怎么破解这个问题,就不要觉得5G的技术已经攻关好了,全球都还没有解决。但是中国也是做了很多工作,在2007年开始就做了很多储备。这些技术都解决了以后,才能得到广泛的应用,比如说你的电力、工业、农业、互联网,才能发挥出5G的威力。另外美国现在提出做6G,我个人看法这是不可能的。因为5G也好,6G也好,需要国际共同制订标准,6G是2030年的事,不是现在的事。但是现在要准备,不准备2030年就又落后了。

  这十年中国有可能跑在前面,但是中国的短板在毫米波上,芯片方面还是有问题的。但是我们南京紫金山实验室在毫米波方面也有所突破,有一些解决方案,我们也在做这个准备。所以这个技术的竞争是持续的,不是一劳永逸的,几代人不断的奋斗才可以。所以现在要应用好5G,因为5G的投资是4G的三倍多,如果不应用好,投资回报怎么解决?不能老亏本啊。所以要把垂直行业的应用搞好,有很大的应用前景。另外一个谈到的是卫星互联网的问题,因为美国人说要把基站弄到卫星上,能不能对底下进行覆盖?这个想法不是说不可以。iws要发四千多个卫星,三个轨道,这很不容易。

  大概的情况就是这样。