由中國電子信息博覽會組委會主辦，中國電子器材有限公司、深圳市平板顯示行業(yè)協(xié)會、中國電子報社承辦的第八屆中國電子信息博覽會開幕論壇在深圳舉行。中國工程院院士、北京郵電大學教授張平發(fā)表了題為“協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展新基建”的開幕演講。張平表示，發(fā)展5G新基建意義非常重大，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(shè)計，對需求、頻段和適應性技術(shù)統(tǒng)籌考慮。

加大基礎(chǔ)研究力度 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(shù)構(gòu)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)。

黨中央對此也早有部署，ICT技術(shù)與實體經(jīng)濟融合是國家創(chuàng)新發(fā)展的必由之路，也是我們的戰(zhàn)略。習近平總書記在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(guān)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(shù)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(shè)，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(chǔ)設(shè)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(shù)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(chǔ)設(shè)施，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型，支撐傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型；第三類是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展能夠支撐科學研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)創(chuàng)新上有大的部署，國家實驗室實際上就是針對基礎(chǔ)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(chǔ)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)?！睆埰秸f。

新基建面臨差異化挑戰(zhàn) 5G服務行業(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(shè)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(jié)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(guān)鍵是5G頻譜的利用率得到了提高。從技術(shù)上看，5G網(wǎng)絡在空口技術(shù)和網(wǎng)絡架構(gòu)上都有很大進步，空口技術(shù)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(gòu)上，引入了邊緣計算、按需提供網(wǎng)絡功能、云化基礎(chǔ)設(shè)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(shè)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(shù)；二是運營技術(shù)OT，這是工廠企業(yè)賴以生存的壁壘技術(shù)；三是通信技術(shù)，即CT；四是OT技術(shù)如何在物理實體中與CT技術(shù)結(jié)合?，F(xiàn)在做的CT技術(shù)也是向著滿足這種需求的方向來發(fā)展。

提高網(wǎng)絡開放性和定制能力 充分發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢

5G應用有兩個主要的領(lǐng)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。

所以，從網(wǎng)絡來看，就需要網(wǎng)絡開放和產(chǎn)品定制相結(jié)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(shè)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(gòu)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(guān)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(gòu)，包括芯片重構(gòu)，軟件、硬件重構(gòu)，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(shù)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(shù)，包括空口技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)。其中一個關(guān)鍵技術(shù)就是通過天線技術(shù)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。

理論證明，頻譜效率的提高與天線數(shù)目有直接關(guān)系，3G到4G使用了MIMO天線，使頻譜效率提高了3倍，從4G到5G，從原來的MIMO發(fā)展成大規(guī)模MIMO，再次提升了3倍效率。在無線通信中，天線數(shù)量變得越來越多。理論證明為實現(xiàn)3倍頻譜效率的提升，需要在基站側(cè)增加上百根天線。因此天線逐漸擴展，首先是2D水平擴展，然后創(chuàng)新發(fā)展成為3D立體擴展。

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(guān)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。

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(shè)計，對需求、頻段和適應性技術(shù)統(tǒng)籌考慮；在5G新基建中，要做生態(tài)建設(shè)，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(shù)、工程、產(chǎn)品方面都貢獻我們的力量。
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