對話通信泰斗李進良：4G當前還有很大用處，會和5G長期共存

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來源 / 騰訊科技（ID：qqtech）

作者 / 孫實

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【編者按】隨著各個國家都在加大對5G的研發投入，以及陸續商用測試，5G儼然已經成為了2019年最重要的技術風口。5G的應用場景有哪些？通信廠商、互聯網企業如何在5G時代改變？中國在5G時代，應該做些什麼？

騰訊科技近日發起「5G講壇」系列策劃，邀請行業專家、企業高管、投資人士等眾多知名人物，詳細解讀關於5G的各種疑問。第七期：對話中國電子科技集團公司第七研究所教授級高級工程師李進良。

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嘉賓簡介

李進良，中國電子科技集團公司第七研究所教授級高級工程師。信息產業部電子科學技術委員會委員，享受政府特殊津貼專家，中國移動通信聯合會常務理事，中國通信學會會士。

劃重點

5G不僅僅是移動互聯網有需求，物聯網也有。移動互聯網要解決人和人的連接，物聯網要解決物和物的連接，還有解決人和物的連接，在這種情況下，就產生了爆炸性的移動數據流量增長。

4G時代都是各個行業獨自為戰，到了5G時代就是眾多的垂直行業要跨行業、跨領域融合，就會產生更多的業態和新的商業模式，是今後新價值的增加點。

4G當前還是有很大的用處，所以未來比較長的時間4G、5G要並存，4G不會馬上退市。現在需要的是讓2G退市。

以下為對話李進良教授實錄：

騰訊科技：很多國家、企業都在說要大力發展5G技術，5G究竟有哪些特徵，讓我們如此看重這項技術？

李進良：對這個問題需要和前面四代聯繫起來才能說清楚，5G和前面四代有個很大不同的特徵：1G主要的標誌性技術是頻分多址（FDMA），2G的標誌性技術是時分多址（TDMA），3G的標誌性技術是碼分多址（CDMA），而4G是正交頻分多址(OFDMA)。1G、2G、3G、4G都有一個標誌性換代的標誌，每一代比前面一代的頻譜效率或數據速率都依次提高了。到了現在5G，由於現在新一輪的科技革命和產業變革，比如說人工智慧、大數據、雲計算，有跨行業、跨領域的融合，所以對於移動通信的技術提出了更高的要求。

前面四代都是滿足人和人的通信，但是剛才說的科技革命，是希望移動通信不是僅僅滿足人和人的通信，而是要轉到物和物、人和物的智能互聯，也就是物聯網。

5G是有兩大驅動力，第一個是移動互聯網，第二個是物聯網。現在的需求是希望速率更高，到目前還沒有什麼革命性的技術，還是用4G的技術，可以叫做4G的加強，還是用正交頻分多址，還有MIMO，也就是多輸入多輸出的天線。

但是你要滿足人和物、物和物連接的需要，就產生了新的技術要求，就必須要時延非常短，要高可靠，要大量的連接。原來1G、2G、3G、4G的時候，沒有這些需求，就不會在每平方公里有百萬個連接，沒有這麼大。但物和物連接就不同了，比如說你和我現在連接是我們兩個人的，但是要是我家裡的連接，我家裡起碼十幾個電器，像電冰箱、微波爐、空調等等，每一個物件都要連接，這樣就產生了一大堆的連接數。

另外將來要無人駕駛，要用機器人實現工業生產，就必須時延要求短，要短到一個毫秒。這樣一來5G和原來四代有大的不同，要極低時延，極低的，不是一點點，是毫秒級的。要高可靠，要有大的連接。

原來4G可能幾十個毫秒，到了5G是一個毫秒。連接數，在一平方公里內要連接一百萬以上。再就是流量密度，同一塊地方比如同一平方公里的地方要比原來的4G有更大的吞吐量，大十倍以上。

另外5G還有三個主要的效能，第一是頻譜效率，就是單位頻譜資源提供的吞吐量，提升5~15倍，也就是同樣的頻段寬度提供的吞吐量，要比4G要提高几倍到十幾倍。第二是能源效率，同樣一個焦耳能夠傳輸的數據的比特數，要比4G提高百倍以上。第三是成本效率，每單位成本所能傳輸的比特數，提升百倍以上。同樣花的錢5G要便宜，也就是說又要馬兒跑得快，又要馬兒吃的少。

由於5G與前4代以不同多址接入技術革新為換代標誌大大不同，5G的概念便由過去的無線技術為主向網路技術延伸，由「標誌性能力指標」與「網路關鍵技術」來共同定義。5G是什麼？就不是像前4代那樣一句話可以定義的，而是移動互聯網與物聯網結合，在傳承前4代優良基因的基礎上，綜合採用無線與網路多種先進技術比4G提高10倍以上性能，最終實現的全球統一的新一代移動通信網。

騰訊科技：4G在2013年剛剛商用，現在就開始5G商業化，這樣是否有些操之過急？

李進良：這些其實都是移動互聯網時代的觀點。我剛才談了5G不僅僅是移動互聯網，而是物聯網，要解決人和人的連接，還要解決物和物的連接，還有解決人和物的連接，在這種情況下，就產生了爆炸性的移動數據流量增長。

比如說我們要VR、AR，4G滿足不了這些要求。有海量的設備要連接，很多物要連接，這些4G也滿足不了。由於人工智慧的發展，可以無人駕駛、無人工廠，這樣就必須要有非常低的時延。由於不斷湧現的這些需求，4G不能滿足要求。加上剛才說的人工智慧、大數據、雲計算的發展，這些就促成了人們都覺得要搞一個比4G更全面、更快、更好的系統，5G就是這麼來的。

如果僅僅是通話、僅僅是人和人的通信，4G還可以湊合，但是也有些不行了，比如說體育競賽，我在家裡面不能到現場去，我希望能看到現場的競賽，這時候4G就滿足不了了，必須用5G很高的速率能夠高清晰的、超高清晰的直播。

當然，4G還是有很大的用處，所以未來比較長的時間4G、5G要並存，4G不會馬上退市。到今天為止，我覺得2G是需要退市了，現在聯通已經開始讓2G退市了，中國移動的包袱很重，原來GSM搞的很大、用的人很多，所以退市起來就困難的多一些了。4G還有需要，還會和5G並存相當長的時間。

騰訊科技：4G催生了中國移動互聯網的爆發，到了5G時代，會帶哪些產業帶來機遇？

李教授：4G改變生活，5G改變社會，2017年的時候到中國來的留學生，特別是非洲國家的學生，他們深切感受到由於4G的發展，中國的應用非常方便，比如移動支付、網路購物、共享單車等等，「新四大發明」的順口溜的確是「出門不用帶錢包，市裡單車隨處跑，外賣很快送到家，高鐵四通又八達」。這就是4G改變了生活。

5G時代的使用價值在哪裡呢？我們過去有個「老3C」，第一個是通信（Communication），第二個是消費電子（Consumer），第三個是計算機（Computer）。5G時代就要轉向新的3C，第一個是連接（Connect），第二個是控制（Control），第三個是融合（Convergence）。

過去的就是人和人的連接，到了5G是人和物、物和物的連接，叫做萬物互聯。過去通信只是信息的交互流動，到了5G的時候，信息流是通過控制行為實現工業自動化、自動化，比如說遠程醫療、遠程教育。過去都是各個行業獨自為戰，到了5G時代就是眾多的垂直行業要跨行業、跨領域融合，就會產生更多的業態和新的商業模式，是今後新價值的增加點。

總而言之，5G將通過創新應用改變社會。使用5G網路的不僅是人，還有各種物體，比如廚房裡煤氣監測儀與控制中心的網路連接、物流倉庫里機器人與貨架的連接等等。5G網路及其相關應用，跟整個社會運行都強關聯。我們可以從5G創新應用場景作為典型來分析：

自動駕駛領域。基於5G的毫秒級網路時延與極高可靠性必然促使車聯網的自動駕駛技術高速發展，這是5G可預見的主要應用領域；當無人物流車、無人計程車、無人公交車等等獲得廣泛應用之後快遞小哥、計程車司機、公交車司機這些行業的從業人員將面臨失業，社會分工中的這一類人群即將消失。

自動駕駛未來的汽車上的5G設備帶寬會做到1個G，可以看作是一種大型移動終端，除了汽車上需要大量感測器與5G終端設備之外，沿著汽車的道路兩邊實際上有大量感測器與5G網路設備，它不停地要把汽車運營、管理、加油站、充電樁、維修站等的數據傳到網路上，同時還要有反饋，這對整個道路網路建設會有很大帶動，這勢必影響一大批與交通相關具有共同的物質條件和生活方式而互相聯繫起來的人群。

健康醫療領域。應用5G技術於智慧健康產業的遠程醫療、醫療影像診斷，通過仿生人眼機理的雙攝像頭獲取人體器官、手術等的立體信息大數據流，經5G的1Gbps超高用戶體驗速率技術遠程傳輸到異地，通過雙屏立體觀象器不失真的立體顯示圖像和視頻，實現實時監控醫療情況，對偏僻鄉村實施遠程條件下的會診、影像、超聲、心電、手術等；這樣醫院的布局及人們就醫的物質條件和生活方式必然面臨重大變革。

工業互聯網領域。5G技術與工業控制深度融合，如汽車智造、智慧油田支撐先進位造業智能化發展。工業互聯網是基於新一代信息技術的互聯網與工業系統全方位深度融合所形成的產業和應用生態，是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施。當以人工智慧的機器人代替藍領勞動的無人工廠、無人商店等等興起之後，傳統的產業工人必將升級為具有高級科技學識的工程技術人員。

智慧城市領域。將5G技術應用到城市管理中，如智能抄表、智慧校園、智慧社區、智慧家庭等；將改變信息交互方式，提高實時信息處理能力、加快響應速度，增強業務彈性和連續性，提高城市智慧管理水平，促進社會各項事業的全面和諧發展。城市的政府機關，電、水、氣、熱、信息等管網以及物業管理的機構組成，相關人群的職能分工必然改觀。

超高清視頻領域。隨著5G率先成熟的應用，如面向智慧冬奧的5G超高清視頻、8k VR即攝即傳直播互動應用將使得文體娛樂進入4k/8k時代；在重大活動現場和重要地點實現超高清視頻支持，推動超高清視頻產業AR/VR等和5G產業協同發展成新興產業形態。要知道，現在一部好的十幾分鐘的VR視頻，體量就有十多個G甚至幾十個G，想在線看，得等5G的速度。到了5G時代，由於更高的速度、更低的時延等等，大家隨時隨地都能使用更高網速要求的應用，如在線看VR影視、玩VR遊戲等等。這勢必使得文體娛樂行業發生革命性的變化。

騰訊科技：5G的網速要比4G速度要快很多，可能是幾十倍的差距。5G比4G網路更快的背後的技術原因是什麼呢？

李進良：這是有兩個因素，第一個因素是中國從3G開始，使用的多天線就是MIMO技術，多輸入、多輸出。在3G我們TD-SCDMA的時候是多根智能天線，它是利用無線傳播的窄波束，就是讓傳輸信號集中在一個方向上，所以可以提高傳輸距離，也提高服務的用戶數，提高系統的容量。

到了4G還是這個技術，它是沿著既定的方向前進，4G的時候多天線變成大規模天線，原來我們是2根天線收、2根天線發，後來提高到4根天線發、4根天線收，到了5G是64根天線發、64根天線收，還有128根天線收和發。現在正在研究1024根天線，在理論上和實踐上，都證實了MIMO技術可以提高速率，可以擴大系統的容量。

5G從網路技術方面也有很大的發展。網路技術也只有我們中國3G TD-SCDMA開始使用軟體無線電，用軟體來提升各種硬體的功能，來改善不同的演算法，這樣來提高運行的速率。

為了要滿足更大的容量，5G在網路方面要超密集組網，比如說奧運會，至少奧運會的比賽現場一下子湧入成千上萬的人，大家都一塊用手機，這時候原有的3G、4G都不夠用的。這時候為什麼慢呢？就是用的人多了，就把速率拉下來了。5G這時要「超密集組網」，可以在這個局部的熱點區域，比如說運動場、校園、地鐵來滿足很多人的需要。如果能力很強，你再多也不要緊，所以速率就不會降下來。所以說5G速率的提高，一個是用MIMO技術，一個超密集組網術。超密集組網技術將來就要用到毫米波了，美國在毫米波的應用上面他們是做了很多工作的，中國今年還需要繼續做測試。

騰訊科技：普通用戶很關心的話題就是基站輻射，您認為5G的輻射真的有這麼誇張嗎？已經會達到影響人類身體健康這麼一種程度嗎？

李進良：關於輻射的問題，國際上為了保證人類的健康有一個標準，我們中國有一個比國際還要更嚴格的標準。一個網路建設要經過網路設計、站址選擇和業主商談、設備進場、安裝、施工等等環節，所以這個方面任何一個環節阻礙都會影響施工進度。特別是城市規模大，構造也複雜。現在環保意識加強，關注基站輻射，所以產生了基站選址難、進站難等等麻煩。

2008年，當時我們國家承諾2008年奧運會的時候，要用上中國的TD-SCDMA的3G。當時中國移動就碰到了困難，很多選址選不上，老百姓不讓進去，所以後來北京市重視了這個問題。廣州由於市領導的重視，採取先外圍、後中心的建設方針，凡是市政建設中適合站址的，都首先來提供應用。還有一個是充分利用原來基站的站址來共用，所以當時在廣州採取這些措施之後，共用達到了80%。後來北京市政府把市政當中的公共建築拿來應用，就解決了這些問題。

現在到了5G時代，我認為這個問題更容易解決了。為什麼？建立了一個鐵塔公司，用不著三大運營商自己找地址了。鐵塔公司的東西，大家可以共用了。原來我到一個地方去，這個山頭有一個鐵塔是中國移動的，不遠的地方又有一個鐵塔是中國聯通的，現在有了鐵塔公司之後，三個運營商都可以掛到這些鐵塔上面了，現在的設備都做的很小了。所以政府的重視、鐵塔公司的成立，還有媒體要進行宣傳。按照國際標準，特別是按照中國比較嚴格的標準，對人體是沒有太大的影響。

對輻射的恐懼，實際上是人們在環保意識加強以後產生的一種恐懼，所以這需要媒體把這個標準、危害性說清楚。就像我們現在5G用的頻率，比微波爐頻率高一點。這個問題需要媒體跟老百姓宣傳，希望我們政府把一些公共建築拿來用，來減少這個矛盾，把鐵塔公司的鐵塔共用起來，不要三個運營商都去造站址，這樣5G的問題應該說更容易解決。

最後我想再多說幾句話， 5G是一系列科技革命的奠基石，是工業製造2025的助推器，所以我們必須全國一條心，群策群力。我們一定要把5G這一仗打贏，五年之後中國大不一樣了。

不僅僅是幾個運營商或者通信行業，還有各個垂直行業，像醫療、城市安全、電力、交通都要協同起來，都要把各自的垂直行業和5G結合起來，我們就可以實現5G改變社會。

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