5G技术是一次全方位提升与增强

随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，5G已成为世界各国数字经济发展战略的重要支撑和全球产业与经济竞争的重要焦点。10月31日，中国5G正式商用，北京、上海、广州、深圳等50个城市成为5G首批开通城市名单。11月20日至23日，首届世界5G大会在北京召开，围绕“5G改变世界，5G创造未来”的主题，交流观点、碰撞思维。

接二连三的消息背后，5G时代已悄然到来。那么5G技术将对日常生活产生哪些重要影响?5G应用会为哪些领域带来机遇挑战?日前，广州日报评论员就这些问题专访了华南理工大学电子与信息学院院长、广东省毫米波与太赫兹重点实验室主任薛泉教授。

文/广州日报评论员 毛梓铭

5G技术是对信息传递的强化

广州日报：5G技术的本质是什么?作为新一代信息通信技术，究竟新在何处?

薛泉：信息需求是人们工作、生活的最基本需求。5G技术，本质上就是对信息传递的加强，让人们更容易分享和获取不同信息。并且，这种信息的分享与获取不仅在人与人之间发生，也在机器与机器之间发生。

现代信息技术有两大支柱，一是通信技术，二是计算机技术。其中，通信技术比计算机技术的历史更加悠久，地位更加重要。在人类文明还没有出现计算机的时候，通信就已经存在。随着经济社会的发展，我们对于通信技术的要求越来越高。一方面，希望在身体上无牵无挂，行动更加方便。比如，以前人们都用座机进行联络，逐渐无绳电话代替座机，表明了技术发展向无线化、便携化的迭代。

另一方面，我们又希望精神上总被牵挂。走到哪里，都能和朋友分享好吃的、好玩的，被更多人关注和关心。这即是无线通信带来的体验，让人无牵无挂，又总被牵挂。5G技术，优胜在对无线通信的强化，其速度更快、延迟更低。

5G技术是一次全方位提升与增强

广州日报：移动通信技术的发展史上，5G的出现有哪些重要意义?

薛泉：第1代移动通信技术所要解决的问题主要有两个，一是发射功率问题。比如，香港和广州的直线距离约为100公里。如果要通过无线通信的方式，把信号从香港传输到广州，其发射功率要达到2千瓦才行。可以想象，用这么大的功率发射信号，在1秒或者0.1秒之内，就会耗光电量。因此，直接的信号传输并不可行。

第二，精准性问题。比如有一个广州人要给上海的朋友打电话。同时，另一个广州人要给北京的朋友打电话。如果两人都用相同方式、相同功率的电磁波来讲话，那么通信便无法完成，因为做不到精准识别和分辨。

后来，解决这两个问题的手段就是蜂窝通信。其原理是把人们居住的地方划分成一个个蜂窝，每个蜂窝内部有一个基站，用光纤将基站与基站相连，再接入电信运营商总部。这样一来，人们在打电话时，通话信号就不会直接传输到某个地方，而是发送至最近的基站，再通过光纤到达目的地。因此通信过程中，中间部分通过光纤联系，只有短短的最后一公里或几百米范围是无线通信，这是一个非常伟大的发明。

第1代移动通信技术的特点，是蜂窝通信。不过，由于是模拟信号，人们之间的通信必须占据两个频道，加之当时的芯片技术、电池技术比较落后，所以手机的个头要足够大才能使用，那时的手机被很多人称作是“大哥大”。即使这样，第1代手机的续航时间也只有1到2个小时左右。

第2代移动通信技术的特点是数字化。这时候，传输的信息不是模拟信号，而是数字化信息。好处是可以将信息压缩，用更短时间发送出去。由于使用了脉冲信号，而非连续发射的模拟信号，所以，比起第一代技术更加省电，还增加了短信发送功能。

到了3G时代，因为传送数字化信息的能力更快更强，使第3代手机基本上如同一个小型计算机，可以上网、发短信，还能传送图片、视频等丰富内容。

有了4G以后，这方面能力就更强了。打个比方来说，1G好比在土路上骑马，2G像是在柏油路开车，3G是高速公路，4G就是加宽加快的高速公路。

5G是不是对4G的简单增强呢?实际上并没有这么简单。借用刚才的比喻来说，5G就是高速公路加上高铁、水上运输、航空、航天。虽然并不准确，但意思是，在移动通信技术的发展变迁中，5G技术不是简单的更新和扩展，而是全方位、多方面的提升与增强。它能在有限的带宽、有限的频率资源下，传输更多更丰富的信息。

在5G建设上加大投资投入十分必要

广州日报：为什么说5G技术前景广阔，其产业发展将带来哪些机遇?

薛泉：现在来看，5G不是未来，也不是想象，而已经是身边的现实。其实，5G应该更多地被理解为一个概念，一个持续不断的创新过程。当前，全球各国政府、企业和用户都迫不及待地拥抱5G，和其广阔前景密不可分。

特别是在应用领域，机会更多，也更需要想象力和创造力。以前说要致富先修路。等信息高速公路修起来以后，新应用开发就具备了良好基础。这里面的机遇，一是硬件连接，二是软件服务。我估计，连接的比重可能占20%，服务则占比80%。有人更为激进，认为硬件成熟后，连接方面的业务只占5%，更多机会将围绕服务展开。

比如，5G+交通会带来智能汽车、智能地铁等新出行方式;5G+VR、5G+AR会带来全新的可视化体验;更不用说，远程医疗、工业互联网、智能机器人等业态模式。特别是机器人领域，目前为止，机器人技术已足够成熟，仍未普及的原因之一，是通信能力还不到位。未来，借助5G高速连接，机器人实时接入云端计算机，就会更加便宜、轻便和智能。

当前，新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，国与国之间的发展竞争，逐渐演变为产业竞争、技术竞争和创新竞争。其中，信息技术对于产业发展、科技创新的驱动，依然强劲。所以，提前锁定5G的技术方向，进一步加大投资投入，十分必要，也是正确方向。

当然，在5G技术的发展中，标准制定权的竞争至关重要。过去很多时候，我们只关注技术研究怎么成熟、怎么完善。可是，当一项技术日趋成熟时，如果它不能被认可和接受，这种技术也很难走向应用。因此标准制定权，将是5G产业壮大发展的强劲助力。

配得上5G速度的应用，要发挥每个人的创造力、想象力

广州日报：进一步推动5G技术产业发展，有哪些挑战需要克服?

薛泉：第一个挑战是芯片技术，这是5G研发中最重要和关键的一块，被称作“卡脖子技术”。芯片过去可以依靠进口，现在则必须通过自主研发。但是，芯片生产涉及材料、测试、设计、软件等诸多环节，需要强大的产业基础和产业链水平。目前，我们存在一定差距，不过也正在迎头赶上。

第二是电池技术，特别是大容量电池和快速充电技术，将是5G普及应用的前提。

第三是通信标准。通信的特点是互联互通。如果一个国家和一个国家在通信上还存在藩篱，就不符合技术发展的初衷。解决这个问题的办法，是让大家执行同一套通信标准。实际上，制定标准意味着两种能力。一是技术能力，就是说我们提出来的标准，要通过深入研究，证明这样的方式能得到最好的通信效果。二是话语权，这是国家实力、企业能力、技术水平的综合体现。

第四是软件应用。5G商用才刚刚启动，让人眼前一亮的应用尚未出现。这类应用的产生，往往不是专门从事5G技术研发的人想出来的，而是各行各业、各个领域的人对5G技术的创造性使用。5G的速度更快、延迟更低、应用的可能性更加丰富，需要人们集思广益、发挥想象，创造最配得上5G速度的现象级产品。有句话叫4G改变生活，5G改变社会。未来的社会形态、组织模式，可能都会因5G的到来发生改变。怎样在5G时代创造美好生活，享受科技之利?每个人都应主动思考和关注，尽己所能地给出答案。

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