我国5G应用需向规模化发展
2021年7月,工信部等十部門聯合發布《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》。該行動計劃強調了5G與行業的融合,明確對“5G+工業互聯網”“5G+車聯網”“5G+智慧物流”等15個重點領域提出了具體計劃。此前,工信部已在《關于推動5G加快發展的通知》中提出豐富5G技術應用場景,在“5G+醫療健康”“5G+工業互聯網”“5G+車聯網”等方面進行了具體安排部署。當前,我國5G應用仍處于探索期,亟需盡快從單點應用向規模應用轉變。因此,分析我國5G應用規?;l展的基礎、短板,并提出相應建議,對推動我國5G應用水平向更高層次邁進有著重要意義。
一、我國具備良好的5G應用規?;l展基礎
5G基站建設穩步推進。5G基站建設是5G應用邁向規?;l展的底層支撐,在當前數字經濟高速發展的環境下,我國對5G基礎設施建設格外重視,工信部相繼出臺《關于推動5G加快發展的通知》《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃(2021-2023年)》等文件,加大對5G獨立組網規模部署的推動力度,為5G基站建設提供了有力的政策支撐。根據工信部統計數據,2020年,我國新建5G基站超60萬個,全部已開通5G基站超過71.8萬個,5G網絡已覆蓋全國地級以上城市及重點縣市。
5G終端產品多元豐富。5G終端是連接5G網絡和5G應用的關鍵橋梁,是5G應用實現規?;l展的重要支撐。當前,5G終端產品日益多元化,主要圍繞增強移動寬帶(eMBB)、大規模機器類型通信(mMTC)、超可靠低延遲通信(uRLLC)三大5G應用場景進行布局。eMBB場景下的5G終端涵蓋CPE、5G手機、VR、AR等產品,mMTC場景下5G終端包含智能井蓋、智能路燈、智能水表等產品,而uRLLC場景下的5G終端包括智能車載終端、自動駕駛、機器人等產品。在眾多的5G終端產品中,5G手機數量增長尤為顯著,據工信部數據顯示,2020年我國5G手機出貨量占同期手機出貨量超六成。
5G應用探索初見成效。在個人消費領域,“5G+AR/VR”成為當前5G應用規模化發展的關鍵場景。在社會民生領域,5G遠程會診、5G遠程手術等模式有效提升了救治效率。在行業融合領域,“5G+工業互聯網”成為現階段5G應用最有望在行業內大規模推廣的場景。據工信部數據顯示,2020年,我國“5G+工業互聯網”建設項目超1100個,在探索形成可復制、可推廣的5G應用發展新模式方面已取得一定成效。
二、現階段我國5G應用規?;l展仍存在短板
5G應用共性技術亟待突破。5G技術雖然具備大帶寬、高可靠、低時延的特點,但在實際應用中還需要充分結合不同垂直行業的具體需求來進行改進升級。當前,我國5G技術在行業應用中采取試點示范的模式,可在行業內進行大規模普及應用的5G技術尚不成熟,特別是在支持微秒級時間同步的時間敏感網絡(TSN)、支持多點協作(CoMP)的超高可靠性、支持厘米級精度的室內高精定位、支持更高效的端到端通信等5G應用技術方面,仍需進一步加大突破力度。此外,在我國工業制造中,目前滿足R15標準的5G在低時延這一性能上,無法滿足運動控制如伺服電機的要求,即使是R17標準的5G,較理想的狀態也僅能達到5ms延遲,仍難以達到伺服電機對時延控制在2ms以內的要求。
5G應用標準體系亟待完善。現階段我國在5G應用標準建設方面略顯薄弱,在許多具體場景下的5G應用標準仍一片空白,一系列指標和參數尚無據可依,這使得5G應用在大規模推廣上存在一定困難。例如在工業互聯網方面,當前面向具體行業的“5G+工業互聯網”應用正在探索中,相關應用標準的制定仍處于起步階段;在車聯網方面,我國雖然已完成相關接入層、網絡層、消息層和安全等標準制定,初步形成了車聯網的技術標準體系,但仍需制定5G環境下面向汽車、交通、公安、通信行業的車聯網具體應用標準,以此促進車聯網的技術進步和產業發展。
5G專網建設力度亟待加強。當前,我國對5G公網建設的投入力度較大,而對適合行業應用的5G專網部署力度不足。現階段5G專網的組網方式可以分為“公網專用”和“專頻專用”兩種路徑。“公網專用”是由運營商主導,依靠網絡切片、邊緣計算等技術,將5G公網“切分”成服務于不同企業的虛擬化或本地化與虛擬化結合的專用網絡?!皩nl專用”是由企業獲得專用5G頻譜資源,開展5G專網專頻建設。從當前實際情況來看,“公網專用”比“專頻專用”更能幫助各行業企業迅速建設5G專網,成本相對較低,不需要分配單獨的頻譜資源。目前,使用5G專網的企業大多屬于采礦、石油、鋼鐵等行業,且行業龍頭居多,而在其他行業和中小企業中5G專網普及率仍然偏低,加快5G專網建設任重而道遠。
三、推動我國5G應用規模化發展的幾點建議
大力攻關5G應用共性技術。一是進一步厘清工業制造、政務服務、交通、醫療、能源、教育等重點領域對5G的關鍵共性技術需求,優先突破涉及到多領域應用的5G關鍵共性技術。二是鼓勵企業對自身和行業應用需要的5G關鍵共性技術加大資金投入力度,積極引培相應高層次人才,加快相關技術專利申請與積累,努力實現與產業鏈上下游其他企業間在5G應用關鍵共性技術研發方面的“同頻共振”。三是鼓勵行業龍頭企業、高校、科研院所開展合作,對行業應用中的5G關鍵共性技術進行聯合攻關,著力建設重點行業共性技術平臺,努力解決制約行業應用復制推廣的技術瓶頸。四是大力支持建設與5G結合的人工智能、超高清視頻、AR/VR、室內5G蜂窩獨立定位、室外北斗高精度定位等共性技術平臺,為跨行業5G應用落地提供技術支撐。
加快構建5G應用標準體系。一是加快制定芯片/模組、網絡、平臺、安全體系架構、術語定義等5G基礎共性標準,加強5G確定性網絡、高精度定位、增強上行速率、抗電磁干擾等5G增強技術標準研究,為推動5G應用規?;l展提供底層標準支撐。二是鼓勵各行業協會、聯盟等社會組織,結合本行業的具體需求,積極開展5G行業融合應用標準研制工作,著重加強行業融合終端、網絡建設標準研制,加快標準化通用化進程,力爭率先在工業、醫療、媒體等重點領域實現5G應用標準落地。三是鼓勵各領域企業間就5G應用標準開展專項交流合作,加強跨部門、跨行業、跨領域5G應用標準事項的統籌協調,建立健全相關標準化組織合作機制,加快實現協議互通、標準互認,系統推進5G應用標準體系建設。
提速推進5G行業專網建設。一是加快提升端到端網絡切片、邊緣計算、高精度室內定位等關鍵技術支撐能力,支持各地區結合本區域實際需求,優先在面向行業的自貿區、工業園區、企業廠區等重點區域建設5G行業專網,形成區域先導效應。二是鼓勵5G設備制造商、各行業龍頭企業積極與四大運營商合作,成立5G行業應用聯盟、5G開放實驗室、5G聯合創新中心等載體,探索聯合共建、融資租賃等5G專網建設模式,實現5G專網的大規模部署與商用。三是加快推進700MHz頻段5G網絡部署,積極探索5G毫米波頻率使用許可實行招標制度,大力開展5G工業專用頻率使用兼容性研究,研究制定適合我國的5G工業專用頻率使用許可模式和管理規則。
總結
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