陳山枝:5G賦能新基建

謝澤鋒

在今年的全國兩會上，“新基建”成為熱議的焦點詞匯。

《2020年國務院政府工作報告》中提出，重點支持“兩新一重”（新型基礎設施建設，新型城鎮化建設，交通、水利等重大工程建設）建設。這是“新基建”首次被納入政府工作報告。

新基建主要包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網七大領域，涉及諸多產業鏈，是以新發展理念為引領，以技術創新為驅動，以信息網絡為基礎，面向高質量發展需要，提供數字轉型、智能升級、融合創新等服務的基礎設施體系。

5G不僅是“新基建”的重要任務，更是支撐產業及社會網絡化、數字化、智能化升級發展的驅動力，是助推其他產業高質量發展、實現新舊動能轉換的“科技支撐”。

近期，《英才》記者專訪了中國信科集團副總經理、專家委主任、無線移動通信國家重點實驗室主任、IEEEFellow陳山枝。作為信息通信領域專家，他分享了5G賦能垂直行業、車聯網技術發展的智慧見解。

賦能垂直行業

縱觀移動通信發展史，基本按照10年一代進行演進，從上世紀80年代的1G大哥大通話開始，2G承載話音+短信、3G支持互聯網，4G的高速數據和各種移動互聯網應用APP改變了人們的生活和社交、娛樂等。

“相比大部分都是服務于人的1G到4G，5G將服務于行業，賦能經濟社會和數字化轉型。”陳山枝告訴《英才》記者，5G的亮點是進入到垂直行業，實現萬物互聯，將深刻改變社會。

移動互聯網和萬物互聯成為5G發展的兩大主要驅動力。伴隨著移動互聯網的發展以及可穿戴設備、工業互聯網、物聯網等興起，未來移動通信網絡將會面對移動數據業務爆炸性增長以及海量終端的接入。據預測，未來5G的流量將是現在流量的1000倍，未來連接到網絡上的設備將是現在的100-1000倍，全球將有200億-300億聯網設備。國際電信聯盟（ITU）定義了5G三大典型應用場景分別是增強移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（Mmtc）、超高可靠低時延（uRLLC）。相比于4G，5G將實現千倍流量密度、百倍傳輸速率、毫秒級時延、千倍連接數密度等。在陳山枝看來，5G典型應用場景將實現從人與人通信為主，到人與物、物與物通信的跨越，邁入萬物互聯的時代。

增強移動寬帶使得手機接入速率可達到1Gbps，可以滿足高清視頻、下一代社交網絡、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等應用。另外兩個應用，海量機器類通信、超高可靠低時延通信是之前1G到4G移動通信系統所沒有的。海量機器類通信支持每平方公里接入近100萬的設備，使智能物流、環境監測、智能計量等萬物互聯和各類感知應用能夠快速發展。超高可靠低時延通信的時延空口最低至1ms，使得自動駕駛、遠程醫療、智能電網等對于時延特別敏感的業務接入成為可能。

5G網絡持續發展賦能垂直行業，高性能、優質體驗的5G網絡是改變社會和發展數字經濟的堅實基礎。2020年，我國已正式進入5G規模商用階段。“隨著5G商用的啟幕，5G將賦能垂直行業，通過與大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等多種新技術疊加，催化反應，產生裂變，實現從消費互聯網到產業互聯網的飛躍，實現產業變革。”陳山枝說道。

陳山枝進一步闡釋到，在初期階段，5G將為賽事/大型活動、教學培訓、智慧旅游等提供更加極致的業務體驗;在成熟階段，與汽車、工業、醫療等行業融合滲透，支撐智能網聯汽車、自動駕駛、智能制造、智慧電力、智慧醫療等發展，實現智慧城市、智慧產業園等建設，為人們在居住、工作、休閑、交通等方面提供便利。5G的垂直行業應用會推進5G技術向經濟社會各領域的擴散滲透，必將顛覆某些傳統產業，升級某些傳統產業，并孵化新應用，催生新業態、新商業模式。

新冠肺炎疫情也從側面推動了數字經濟的普及，一方面5G+產業構筑了“云端防疫”線;另一方面，數字經濟催生了新的生活和工作學習方式，而這些新產業、新業態正加速數字化革命進程。

陳山枝

在陳山枝看來，這次新冠肺炎疫情進一步刺激了教育、醫療、工業制造、物流等各行各業，眾多5G應用場景實現了快速部署。

尤其是教育產業，全國的學生老師都在家里上網課，一夜之間全部和網絡教育建立了密切聯系。隨著5G基礎設施搭建完成，5G將顛覆過去教室上課的舊模式，變革傳統教學模式和課件制作方式，支撐情景式教育、立體式觀察、交互式學習等眾多新模式的教學方法創新，助力構建智慧教育新生態。

特別是大帶寬和低時延的5G展示了強大的應用潛力，如：5G無人機測溫、5G遠程醫療，如疫情專家遠程會診、方艙醫院CT遠程讀片等。疫情催生的云課堂、云會議、云辦公、云醫療、云生鮮、云游戲、云音樂會等，線上應用的激增及與線下業務的互動，將繼續深化并成為常態化，也為未來5G新業態和商業模式創新奠定基礎。

伴隨著“新基建”概念的提出，我國5G發展再次迎來高光時刻。但陳山枝強調，我們必須清醒認識到，推動5G商用的過程中依然面臨著多重挑戰亟待克服：

首先，電信運營商的5G基站建設難和運行維護成本高的挑戰。5G密集組網的基站數量增加（是4G的2-3倍，而目前我國4G基站總數約550萬）帶來了站址資源缺乏和覆蓋難，5G的大規模天線等新技術引入也帶來了功耗及運維成本增大的問題。

其次，基于5G的不同應用場景的商業模式探索和創新。4G大部分是流量包月，如果簡單沿用，運營商的投入產出將出現挑戰。5G未來商業模式需要創新，基于流量、基于解決方案、基于連接的、基于網絡切片的商業模式都要探索。特別5G引入是邊緣計算，會帶來包括車聯網、演出、電競等邊緣運營的商業模式創新。

再次，5G垂直行業應用的跨行業融合需要磨合時間。需要運營商、行業解決方案商（或互聯網廠商）和行業客戶等一起研究，要真正解決行業的痛點問題，才會規模使用，應用模式與商業模式也需要創新。

車聯網蘊藏廣闊空間

從最早的收音機，到衛星導航，雷達、激光、攝像頭等高級駕駛輔助系統（ADAS）以及3G和4G的遠程信息服務（Telematics），信息通信技術一直與汽車行業共發展。

“5G時代也不例外，車聯網是5G的重要應用場景之一。”陳山枝對《英才》記者表示，蜂窩車聯網（C-V2X）技術使車車間、車路間的低時延、高可靠通信成為可能，提升道路安全和交通效率，實現從單車智能到網聯智能，支持智能交通和自動駕駛的發展。他指出，車聯網將成為單體規模最大的5G垂直行業應用。

早在2013年的517電信日，陳山枝首次在國內外公開提出LTE-V2X概念和關鍵技術，之后中國信科（原大唐）與產業界共同在3GPP形成國際標準，是首個蜂窩車聯網（C-V2X）技術與國際標準。

通過大唐-福特汽車（Ford）京津高速公路聯合測試，測試結果表明LTE-V2X通信性能優于IEEE802.11p標準，在相同傳輸距離時，傳輸可靠性比IEEE802.11p提升25%以上，LTE-V2X的各項性能居國際領先水平。LTE-V2X已在上海、重慶、長春等國家智能網聯汽車示范區部署設備，開展規模測試;也應用在廈門、杭州等地的智慧公交商用項目及一些自動駕駛測試中。

陳山枝介紹，車聯網的建設和發展也將分為三個階段。第一階段通過V2X車車/車路協同，在城市道路和高速公路部署LTE-V2X，實現智能交通，提高交通效率，駕駛輔助安全。第二階段將實現在特定區域、特定場景（園區、港口）等部署LTEV2X，通過區域性中低速行車協同決策與控制，實現商用車（如工程車、貨運車、擺度車等）自動駕駛。階段三將通過NR-V2X（LTE-V2X演進版本）和5G結合，支持高度智能、廣域網聯感知、決策、控制等廣域高速行車協同決策與控制，實現乘用車自動駕駛。第一階段和第二階段在這幾年都會部署和商用。但第三階段涉及普通消費者的乘用車自動駕駛可能需要很長時間才能實現，因為還涉及到法律等其它因素。

我國一直重視車聯網的發展，自2017年國家制造強國建設領導小組提出發展LTE-V2X，我國頒布了一系列政策支持C-V2X車聯網的發展。當前“5G+車聯網”是5G新基建及豐富5G應用場景的重要內容。

基于車路協同的道路基礎設施將建設包括LTE–V2X路側網絡，以及道路傳感網、監控設備等建設，實現路況、事故等的實時感知;還包括應用層的交通監管、事故處理、車輛調度、行車輔助、出行信息等應用系統建設。在現有的高速公路、城市道路等基礎設施上，增加LTE-V2X道路基礎設施的建設與投資，構建智能網聯新架構。

陳山枝特別向《英才》記者分析指出：“由于國情不同，中國將走出一條與發達國家不一樣的發展智能交通和自動駕駛的發展模式。”即基于車聯網的“聰明的車+ 智慧的路”的車路協同發展模式，實現交通、汽車和信息通信服務的跨界融合，創新“ 出行即服務”，為大眾帶來新的智慧出行服務。

陳山枝指出：汽車產業正面臨百年未有之的大變革，汽車產業的“四化”（電動化、智能化、網聯化、共享化）變革中的“三化”（智能化、網聯化、共享化）與“5G+車聯網”直接相關。他認為，未來汽車將是體積最大的5G移動終端，也是體積最大的移動計算和存儲設備、移動儲能設備。

“未來的汽車將是新型的載人移動智能電子設備，而中國是全球最大的汽車生產國和銷售國，當前我國在新能源汽車走在全球前列，5G+ 車聯網的發展將助力我國汽車工業崛起，由汽車大國走向汽車強國。”陳山枝表示。

專家簡介

陳山枝博士長期致力于移動通信理論與關鍵技術研究、標準制定和產業化工作，是我國高速移動通信領域帶頭人，為實現我國主導的4GTD-LTE、5G和LTEV2X車聯網的核心技術突破、國際標準制定和產業化做出了重要貢獻。近幾年來，面向國際競爭前沿和國家重大戰略，在5G大規模天線、超密集組網和車聯網等關鍵技術方向上做出重要貢獻，相關成果申請發明專利，進入5G和LTE-V2X車聯網國際標準，成為標準必要專利（SEP），提升了我國在移動通信領域國際標準和知識產權的話語權及產業競爭力。帶領中國信科的5G和車聯網團隊實現產業化，為我國“5G和車聯網引領”做出了突出貢獻，成果正應用在我國“新基建”中。最近，陳山枝被授予第二屆全國創新爭先獎獎狀。