中国5G的“中场战事”

随着信息通信技术和应用深度融入经济社会发展，信息通信业赋能、赋智千行百业的重要作用不断彰显，新型工业化、各行各业的现代化，都离不开信息通信业的基础支撑和叠加倍增作用。

“信息通信业的战略性、基础性、先导性行业特征决定了其在中国式现代化建设大局中能够发挥尤为重要的作用。”在2023世界电信和信息社会日大会上，工信部副部长张云明如是说。

尤其是中国5G，商用四年来，网络建设和规模化应用取得了举世瞩目的成就。我国已建成全球技术最先进、规模最大的5G SA网络，5G已融入97个国民经济大类中的52个，并持续扩展深化应用。

如今，新一轮5G创新正在开启，我国5G商用部署和规模化应用发展迎来新的重要关口。从技术演进而言，随着Rel-18标准在今年的冻结，5G Advanced时代正在开启，这是6G到来之前承上启下的关键发展阶段，5G和AI将会更加紧密结合，5G卫星、新型无源物联网、通信感知融合等新技术走向成熟。在技术能力增强的同时，5G的赋能作用会更加显现，推动实现物联更广泛、覆盖更普遍、感知更精准、连接更智能等等。

5G千亿新赛道打开

商用四年来，我国5G规模部署和规模应用取得了巨大成就。

在网络建设方面，目前我国已累计开通5G基站超过264万个，覆盖全国所有地级城区和所有县城城区以及港口、医院、矿山等重点场景。在5月17日举行的世界电信和信息社会日大会上，中国电信、中国移动、中国联通、中国广电联合宣布在新疆正式启动全球首个5G异网漫游试商用，当所属运营商无5G网络覆盖时，用户可接入其他运营商的5G网络，继续使用5G服务。毫无疑问，这将进一步巩固提升中国5G网络服务能力，更好地为生产、生活和治理方式提质降本增效贡献力量。

在规模应用方面，我国已累计建成16000个5G行业虚拟专网，5G在采矿、电力、智慧港口等领域的应用开始复制推广，在医疗、教育等领域的试点探索不断深入，典型应用标杆和解决方案加快成熟。

“我国5G应用创新案例已有5万余个，5G已融入97个国民经济大类中的52个，并持续扩展深化。个人应用加快发展，5G+超高清视频、5G+AR/VR等在娱乐、游戏、赛事、直播、居住服务等场景得到了广泛的应用。目前我国5G移动用户数已经超过6.2亿。”工信部通信发展司二级巡视员黄先琼在2023年世界电信和信息社会日大会“5G建设与应用创新”论坛上表示。

华为中国区5G创新部高级总监郭海则用另一组数据来证明中国5G的繁荣：“目前，三家运营商的5G专网收入已经突破了100亿元，5G带动DICT收入超千亿元。也就是说，每1元5G专网收入能带动10元DICT收入。”

郭海认为，场景、商业、生态、行业、政策、标准等六方面的“繁荣”，支撑起5G千亿新赛道。比如在商业方面，5G专网最初在国企、央企中使用，而后扩展到民企、外企，现在，很多腰部企业成为5G to B领域的隐形冠军；在场景方面，最初5G专网主要是满足最简单的视频监控类需求，之后逐渐向数据采集、远程控制、工业质检等领域渗透。

安徽海螺就是一家典型的5G智能工厂。作为以水泥生产为主业的大型建材企业集团，安徽海螺运用5G+AI等先进技术，建成了行业内首个覆盖矿山开采、熟料煅烧、水泥磨粉、余热发电、质量控制、安全环保到产品发运等各环节的水泥全流程智能制造工厂。“我们以‘5G+天翼云+AI’为基础，打造业务的安全化、远程化、AI化和数据云化这‘业务四化’应用。”安徽海螺企业管理部副部长赵波说道。比如利用“5G超级上行+无人机+AI图片识别”技术，辅助开展矿山爆破巡检，大幅提升巡检效果，保障安全生产，“爆破时要求300米范围内没有人没有车。传统人工巡检方式需要2个小时才能完成，现在不到半小时。”赵波表示。

新二轮5G创新开启

5G在不断演进之中，让自己变得越发强大，并推动万物互联成为现实。

Rel-15是5G标准第一个版本，也是5G基础标准，主要满足了外界对于eMBB（增强型移动宽带）应用场景的需求，简单来说，就是让用户移动上网更加快速。之后的Rel-16标准是5G完整版标准，它主要完善了5G在URLLC（超可靠低时延）方面的能力，使得5G在支撑垂直行业方面的能力有了明显提升。

2022年6月冻结的Rel-17标准，则是5G增强标准，“Rel-17版本中确定了中高速大连接的RedCap技术，同时我们也看到高精度定位、5G卫星技术在这个阶段形成雏形”。在“5G建设与应用创新”论坛上，中国信息通信研究院副院长王志勤说道。

从Rel-15、Rel-16到Rel-17，这被视为5G标准演进的第一阶段。在这一阶段，5G的技术能力不断提升，对千行百业的赋能作用不断显现。高通中国区研发负责人徐皓表示，Rel-18 5G标准预计在今年底完成，这标志着第二轮5G创新的开始，“预计从2027年到2030年左右，业界开始6G标准的制定。”

在“5G建设与应用创新”论坛上，轻量级5G技术RedCap堪称“当红炸子鸡”，成为业界人士关注的焦点，被视为推动5G创新的新热点。

中国移动研究院副院长丁海煜认为，作为新增加的重要功能，RedCap能够助力5G“轻装上阵”，补全了5G物联网的技术体系。“相比eMBB，RedCap具有更低成本、更低功耗的优势。相比4G，尤其是Cat4技术，RedCap具有更大容量、更优覆盖、更低时延，另外在5G切片方面能做到更强隔离等优点。”丁海煜说道。

王志勤同样看好RedCap技术的前景，因为它实现了“低成本和性能之间的平衡”：一方面，RedCap能够实现5G所具备的低时延、网络切片等能力；另一方面，RedCap在低功耗、低成本方面具备优势。“从产业角度来说，RedCap具有比较好的基础，我们预计今年下半年或明年上半年会形成规模发展的条件。”王志勤说道。

丁海煜则在论坛上表示，中国移动力争在今年底实现RedCap端到端商用。据其介绍，近期中国移动联合浙江电网、宁德时代等完成了全球首批多行业多场景的RedCap商用试点，加速应用落地。

中国电信也在积极推动RedCap商用进程。近日，中国电信携手华为等产业伙伴在江西蓝星星火有机硅有限公司完成了化工园区场景RedCap测试。测试结果表明，RedCap能够满足AGV无人叉车、无人机高空巡检/送检、变电站巡检机器人等业务应用的需求，将进一步降低化工行业5G使用门槛，有力推进RedCap技术在5G智慧化工场景中的应用。

新型无源物联网技术同样备受关注，这将5G Rel-18标准中的“明星技术”之一。王志勤介绍，针对现有RFID设备传输距离段、网络抗干扰能力差、定位精度差等缺点，3GPP提出新的终端类型“新型无源终端”。这种被唤醒式的无源物联网技术，将在智慧城市、智慧物流等场景下将得到广泛应用，“业界非常看好，所以目前虽然标准还在制定过程中，但实际上有很多厂家已经研发了一些原型系统，做了大量的尝试。”

丁海煜透露，中国移动同步推进组网式架构和蜂窝式架构两种方式的无源物联网技术研发，希望未来分阶段进行商用。他介绍，中国移动已在组网式架构方面完成产品研发，具备连续组网覆盖、低成本米级定位等优势，多地试点效果良好，正加速商用。而在蜂窝式架构方面，目前处于样机测试阶段。

AI、毫米波与5G融合

当前正处于向5G-Advanced进发的阶段，5G新技术不断涌现，而且呈现出加速融合的特征，主要体现在5G和人工智能的融合、通信与感知的融合。

AI是和5G并行发展的另外一项关键技术，两者相互结合将是核心趋势。徐皓表示，高通正在积极研究如何将AI应用到5G通讯之中，“在Rel-18标准研究中，我们有三大研究方向，一是如何利用AI来做信道的反馈，二是如何利用AI来精准定位，三是利用AI推进毫米波应用。”

无线领域面临的挑战非常多，但很多挑战并没有确定的理论研究或者数学模型去解决。“这恰恰是人工智能能够发挥长处的地方，比如图像的处理、语言的处理，并没有非常好的数学公式去解决。相反，数学公式能够到达的地方，并不需要人工智能。”徐皓说道。

比如在波束成形研究方面，毫米波的波束很窄，如果要跟踪人体或者物体，需要使用非常多的系统资源，否则就跟不上人体或者物体的变化。此时，如果利用人工智能来预判人体或者波束的方向，将会有非常好的应用前景。

另外在手机节电、性能优化等方面，人工智能也大有用武之地，“就像在非常复杂的图片中能够识别猫或者狗一样，人工智能也可以在非常复杂的无线通信环境中，推动电路自适应做得更好。”徐皓表示。

AI让5G变得更好，5G则会让AI更加无处不在。随着5G加速扩展，AI处理正不断向边缘侧扩展。未来的人工智能将会是混合AI架构，AI会在云端、边缘云和终端侧协同运行，使整个系统中的计算和处理能力以最有效的方式重新分布，开启智能网联边缘的规模化变革。

在未来的5G中，通感一体或者通感融合（通信和感知）将是必备特征之一。通过一体化空口信号和多样化感知设计，在通信的同时，具备距离、速度、角度等感知新能力，从而构建低成本、性能优、无缝泛在的通感一体网络，支撑车联网、无人机等方面的丰富业务。

王志勤介绍，在通感融合方面，3GPP已立项开展感知场景需求研究，并积极推出后续网络侧和无线空口侧的通感技术与标准研究。在国内，IMT-2020（5G）推进组也已就5G-A通感融合场景、网络架构、评估方法、空口技术以及技术试验五大议题，分阶段推进研究和试验工作。

据介绍，在相关的5G毫米波通感融合试验中，交通场景中探测车辆感知距离超过500米，实现车道级感知精度；在低空场景则实现了稳定的无人机跟踪，跟踪距离超过1200米。在5G低频通感融合试验中，低空场景中探测无人机感知距离超过1400米，室内呼吸检测精度可达95%。

5G技术正在演进，朝着网络更宽带、物联更广泛、覆盖更普遍、感知更精准、连接更智能的方向前进，将会拓展更为丰富的应用场景，让世界变得更美好。