“中國5G已經(jīng)在宏觀環(huán)境、標準專利、市場優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)上全方位布局，并躋身世界第一梯隊。下一步，中國在發(fā)展5G新基建中需要進行頂層設計，對需求、頻段和適應性技術統(tǒng)籌考慮。”

　　近日，中國工程院院士、北京郵電大學教授張平在接受人民網(wǎng)記者采訪時表示，發(fā)展5G新基建意義非常重大，這是全球競爭的焦點。

　　張平院士指出，5G新基建要建設生態(tài)，不僅對國內(nèi)開放，對不同行業(yè)開放，也要對全世界開放，在理論、技術、工程、產(chǎn)品等方面充分發(fā)揮中國的優(yōu)勢。

　　加大基礎創(chuàng)新力度 推動新基建實施

　　“新基建”是今年的熱門詞。張平說，全球經(jīng)過了三次工業(yè)革命，目前正在進行第四次工業(yè)革命，第四次工業(yè)革命的核心是基于信息物理融合系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由5G、人工智能等新一代信息技術構成，也可以稱之為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，與信息業(yè)融合的制造業(yè)。

　　黨的十九大報告中指出，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。目前也采取了很多措施進行推動，這些措施中一個關鍵詞就是“加快”。今年6月份，中央全面深化改革委員會上強調(diào)：加快推進新一代信息技術和制造業(yè)融合發(fā)展。張平說，它意義非常大，需要我們以長遠的發(fā)展思路進行系統(tǒng)性建設，數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟實現(xiàn)融合發(fā)展。

　　在今年4月份國家發(fā)改委的報告中，將新基建歸成三個類別：第一類信息基礎設施，包括在通信網(wǎng)絡上發(fā)展5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，在新技術上發(fā)展人工智能、云計算、區(qū)塊鏈，在算力上發(fā)展智能計算中心、數(shù)據(jù)中心；第二類是融合基礎設施，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型，支撐傳統(tǒng)基礎設施轉(zhuǎn)型；第三類是創(chuàng)新基礎設施，發(fā)展能夠支撐科學研究、技術開發(fā)、產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎設施。

　　張平說，在創(chuàng)新方面，我們國家在國家實驗室和新的基礎創(chuàng)新上有大的部署，國家實驗室實際上就是針對基礎研究來做創(chuàng)新，這是新科技發(fā)展的“第一公里”；目前整體發(fā)展是在靠近應用的“最后一公里”做得比較好，這實際上是一個倒三角。

　　“從今天我們所做的部署和整個產(chǎn)業(yè)的努力方向來看，在經(jīng)過5到10年的努力后，我覺得非常有信心真正做成應用基礎和應用協(xié)同發(fā)展方式，而且可以通過‘新基建’來推動實現(xiàn)。”張平說。

　　5G在新基建整體架構中處于核心層

　　張平院士在采訪中表示，近三十年來，移動通信經(jīng)歷了快速發(fā)展，通信速率不斷提升的需求是其主要驅(qū)動力。和4G相比，5G不僅是單純的速率越來越快，而是根據(jù)場景的不同，設立了增強型移動寬帶、海量機器通信和超高可靠低時延三個場景，開啟了萬物互聯(lián)的通信新領域。

　　2018年12月召開的中央經(jīng)濟工作會議首次提出“新型基礎設施建設”，5G就是主要的領域之一，引發(fā)各行各業(yè)持續(xù)關注。張平認為，由于5G的愿景可為數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供技術支撐，因此在新基建整體技術的架構中，5G處于核心層。

　　張平表示，目前5G的發(fā)展態(tài)勢良好，有助于實現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的泛在連接，將成為推動各行業(yè)發(fā)展的加速引擎，催生更多新型服務和垂直應用。例如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是滿足工業(yè)智能發(fā)展需求，是新一代信息技術與現(xiàn)代工業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應用模式。

　　每個行業(yè)都有自己的特點，對通信的需求也不相同，“傳統(tǒng)模式是通過單一網(wǎng)絡滿足所有的需求，這在消費互聯(lián)網(wǎng)中可以實現(xiàn)，但在行業(yè)應用中，不可能用一個通信網(wǎng)絡把所有行業(yè)網(wǎng)絡都統(tǒng)一。”張平提醒說。

　　無線通信具有靈活、便捷、易部署的特點，但僅僅依靠這幾點還不夠。“我們需要不斷深度挖掘行業(yè)場景對信息技術的需求，結合邊緣計算、人工智能等使能技術，通過頻率協(xié)調(diào)等新思路，發(fā)展無線專網(wǎng)與融合組網(wǎng)，才能切實加快5G技術研發(fā)和轉(zhuǎn)化。”張平說，這些正是我們籌備中的5G研究院的下一步研究工作重點。

　　新基建面臨差異化挑戰(zhàn) 5G垂直行業(yè)要重實效

　　同時，新基建也面臨挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)為大、異、碎、散。

　　“大”是指連接大規(guī)模，到2025年將新增10億個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接；“異”是指服務差異化需求多，我國是全世界制造業(yè)里面行業(yè)最齊全的，基本上別人有我們都有，希望通過ICT把需求各異的企業(yè)融合起來，確實是很難的事情；“碎”是指多種網(wǎng)絡資源的碎片化分布；“散”是威脅分散化，傳輸網(wǎng)絡安全邊界被打破，不同物理位置和網(wǎng)絡層級的設備聯(lián)網(wǎng)后產(chǎn)生會更多攻擊點。特別是這些因素與生產(chǎn)結合起來，威脅就更大了。

　　5G主要提供三大場景的能力，包括大帶寬的、海量機器通信的，還有工業(yè)上可用的高可靠低時延的場景。從5G能力來講，關鍵是5G頻譜的利用率得到了提高。從技術上看，5G網(wǎng)絡在空口技術和網(wǎng)絡架構上都有很大進步，空口技術上出現(xiàn)了大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址接入、全頻譜接入等，網(wǎng)絡架構上，引入了邊緣計算、按需提供網(wǎng)絡功能、云化基礎設施和網(wǎng)絡切片。

　　這是5G網(wǎng)絡能夠提供的能力，但它用在各個垂直行業(yè)中仍然要解決行業(yè)的差異化需求。例如在通信需求上，一是速率差異大，每路視頻速率達到百兆bps，但巡檢數(shù)據(jù)只有Kbps，控制信號的速率更低；二是時延動態(tài)大，實時處理的圖像、視頻信號是小于100毫秒的；控制時延要求小于10毫秒，授時的時延則要小于10微秒；三是連接數(shù)量大，海量并發(fā)連接，大型制造類企業(yè)同時連接、在線接入的設備數(shù)量可達數(shù)十萬臺；四是可靠要求高，現(xiàn)有控制主要基于有線通信方式，無線的可靠性如何保證，是否需要做到99.99999%？這種差異化表示在對數(shù)據(jù)的需求上，則體現(xiàn)為對數(shù)據(jù)的有效性、一致性、安全性的要求。

　　5G提供的網(wǎng)絡服務，對工廠來說一定要足夠方便，越簡單越好，讓企業(yè)的成本壓力越小越好。各種各樣的接入云，要支持把問題在網(wǎng)絡的邊緣做處理，而不是都傳給后臺處理，這既增加時延又增加成本。

　　“新基建”和垂直行業(yè)的應用主要有幾個方向，一是類似大腦的IT技術；二是運營技術OT，這是工廠企業(yè)賴以生存的壁壘技術；三是通信技術，即CT；四是OT技術如何在物理實體中與CT技術結合。現(xiàn)在做的CT技術也是向著滿足這種需求的方向來發(fā)展。

　　5G應用有兩個主要的領域，一個是面向信息消費者的5G,這主要依靠規(guī)模經(jīng)濟，使用的人越多越賺錢；另一個是面向行業(yè)和企業(yè)的5G，應用場景特別多，我們國家差不多有900多種，世界上有的我們都有，因此要適應個性化、定制化需求，而且為工廠做服務，要越便宜越好、越解決問題越好，而不是越復雜越好。

　　張平院士認為，從網(wǎng)絡來看，就需要網(wǎng)絡開放和產(chǎn)品定制相結合。系統(tǒng)開放硬件接口，通過推進產(chǎn)業(yè)演進開放接口，支持異廠家設備的互操作；實現(xiàn)硬件通用化+虛擬化，積極并充分利用通用平臺，減少對私有平臺的依賴，優(yōu)化整個5G部署的投入產(chǎn)出比，同時基于虛擬化方式構建無線接入網(wǎng)，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的智能無線網(wǎng)絡；要向第三方軟件開放接口，制定、推進接口及相關API標準化定義，探索開源解決方案。小基站會成為重要節(jié)點，小基站的組成部分可以重構，包括芯片重構，軟件、硬件重構，解決“缺芯少魂”的現(xiàn)象，而且這對我們來說實現(xiàn)起來并不難。

　　5G在技術上的創(chuàng)新主點是提高了頻譜效率，要提高頻譜效率有各種技術，包括空口技術和網(wǎng)絡技術。其中一個關鍵技術就是通過天線技術的提升，我們實現(xiàn)了5G的頻譜效率比4G的頻率效率提高了3倍。

　　今天，中國5G已經(jīng)在宏觀環(huán)境、標準專利、市場優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)上全方位布局，并躋身世界第一梯隊。我國預計在Sub 6G頻段部署支持混合組網(wǎng)的模式，在實現(xiàn)良好覆蓋的同時，有效支持車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應用。

　　張平院士指出，發(fā)展5G新基站意義非常重大，這是全球競爭的焦點。我們在發(fā)展5G新基建中需要進行頂層設計，對需求、頻段和適應性技術統(tǒng)籌考慮；在5G新基建中，要做生態(tài)建設，不僅對國內(nèi)開放，對不同行業(yè)開放，也對全世界開放，在理論、技術、工程、產(chǎn)品方面都貢獻我們的力量。