题记:11月22日,总裁读书会俱乐部王牌活动“总裁塾思享会”顺利举办,本次活动由《总裁读书会》栏目总顾问张宇主持。中国移动原董事长、总裁读书会全国领读者联盟领读导师王建宙,在会上做了“5G后技术展望和产业发展机会”主题分享,总裁读书会根据其分享的内容整理发布(略有删减),欢迎阅读!5G的现状、应用及意义5G的现状两年前我们讲5G的时候,5G建设已经开始,5G网络已经局部开通了,但是那时候5G对大家来说还是很神秘,不知道5G是什么。两年以后,今天5G变成了一种常态,如果你现在还不是用5G手机的话,就会有一点落伍了。看看我们国家建了多少5G基站,到2022年8月已经有210万个基站了。210万个,这是一个非常巨大的数字;而且5G用户已经达到5.1亿,这也是一个非常惊人的数字。两年前,还有人说5G干什么用,我们花那么多钱建那么大的5G网络有什么意义?现在没有哪个媒体再来讨论5G有没有用的问题了。其实当时好多人在争论5G要不要进来,作为这一行的人,我们心里很清楚,5G是一个数据高速公路,你说究竟是几车道的好,车道多了,会不会太多了,这种讨论没有什么意义。为什么?因为这个数据的量是不断在增长,先不说行业用户、企业用户,只算个人消费的用户,2013年4G刚刚开始,那时候人均每月的数据流量是300兆;之后每年每年增加,2019年有了5G以后,就快速增加;到2021年年底,每人每月的人均流量是14G,如果使用5G的话,每月人均流量超过20个G;再进一步,如果你常年使用VR、AR设备的话,需要100个G,这个需要会无限制增长。如果把移动通信看作一条高速公路的话,现在8车道不够了,20车道也不够了,我们需要的是100车道。5G之后,再过几年,业内要出现一片6G的声音了,因为6G研发已经开始。所以说,5G就是为了满足不断增长的移动通信需求。5G的应用说到5G应用,我今天不会花很多时间,因为我们今天主要讲5G后。5G应用最显著,可能用了5G手机的人没感觉到5G跟4G有什么明显的不同。其实5G首先体现在行业用户上面,行业应用有很多的例子,比如5G智能化的采煤。采煤一直被认为是一个风险很大的行业,几百年来,说起煤矿就是非常危险的。我们一直想解决这个问题,能不能智能化采煤、自动化采煤、远程采煤?有了移动通信和无线通讯以后,我们在不断努力,从1G、2G、3G到4G,实际上,即使到了4G,它的速率还是不够。因为你要远程采煤的话,就需要大量的数据传送。4G是10兆、20兆每秒的这种速率,是满足不了这种双向视频传送的。但是到了5G之后,在煤矿里可以做得很大的容量,每秒几个G比特的这种速率。有了这个基础以后,现在就真正实现了远程采煤。采煤不需要再进入到矿井里面去,坐在办公室里就可以干干净净地采煤,我们几十年梦寐以求的事情,现在成为了现实。除了采煤,还有码头、港口也可以做到完全自动化远程操作,这样的例子还有很多。5G的应用,包括智能控制、智能物流、安防系统、远程医疗、远程教育等等,我觉得最实用的就是智能控制。利用5G来进行智能控制,包括自动驾驶汽车、自动操作机器等等,现在是到了最好的时候,因为5G的速率完全可以满足这方面的需要。5G的意义关于5G的意义,5G网络集中体现了信息通信基础设施的实力。在这方面,我们国家及企业确确实实处于领先的地位。别的行业我不是很了解,但是移动通信行业从5G而言,中国企业的确走在了世界的前列。我们看上面这张表,这是2021年年末的统计数字。从这张表可以看到,我们中国基站的总数超过了全球70%,这是一个很大的比重,这个领先是毫无疑问的。在过去两年当中,我们大规模地建设5G网络,而世界上其他国家,除了韩国之外,像欧美、非洲、中东、亚洲其他国家等等,5G网络建设很小,很多国家只是用毫米波建了一部分网络,这是去年的状况。到今年全球大规模5G网络建设已经开始了,即便如此,我们中国目前的基站总数还是达到了全球60%以上,这是一个实实在在表现了我们实力的数字。除了基站,我们在5G网络上的领先地位还体现在以下几个方面:第一是技术标准的制定方面。大量5G标准是中国企业参与制定的,而且很多5G文本就是我们同事写的,这个一点都不夸大。以前都说一流企业做标准,二流企业做产品。我们在做标准当中扮演了非常重要的角色,包括像中国移动的运营商,也包括像华为、中兴这样的设备制造商。第二是拥有大量的专利。全世界5G专利当中,中国企业占了很大的比重,排在第一位的就是华为,另外像中兴、中国移动等都有大量的专利,连OPPO、vivo生产手机的,它们也拥有很多的5G专利。第三是提供优质的5G产品。特别是华为跟中兴,它们在全球能大量地提供优质的5G产品。▲本图为本文思维导图,点击进入图片可保存放大阅读信息通讯技术创新无止境说完5G,我们来说5G后。根据我个人的经历,移动通信的需求是没有止境的,而移动通信技术的发展也是没有止境的。1G的时候打电话,那时候叫移动电话、大哥大,可以在这儿打电话到全世界的任何地点、任何时候,那时非常满足,觉得再也不会有更好的通信工具出现了。但是没过了几年2G就出现了,2G出现以后马上新的功能出来了,比方说发短信。今天短信对大家来说是不值一提了。但在当时,短信出来以后,把好多东西都消灭了,比如电报就消灭了,还有很多新的服务通过文字方式表现出来了。接下来到了3G。3G出来时,连我们业内人士都不知道3G有什么用,这2G已经很好了,3G有什么用。所以,3G从2000年开始一直发展得很慢,全世界业内业外的人士都在说3G有什么用。但是2007年智能手机出来了,一下子就不用解释了。什么叫3G?3G就是用手机来上网。上了网之后还不行,还要看视频,那时候视频是非常卡顿的,于是4G就应运而生。4G一出来高清视频没有问题了,我们可以很连贯地把视频都播放出来了。之后又到了5G。到了5G,这时候大家知道5G是一定是会有用的,我们把它叫做万物互联。但今天5G还是有一点点遗憾,因为5G的主要应用还是行业应用,普通消费者拿4G手机和5G手机,有什么非常明确不一样的,好像还需要时间,这也就是我们的机会。现在5G才两三年,这些天如果大家注意看报纸报道或技术刊物的话,5.5G又出来了。5.5G,也就是说我们所说的5G标准第二个阶段。5.5G的新功能,把它简单概括出来,就是更快的速率、更低的时延、更大的容量。5.5G的概念还非常的新,但是就像当初在2G的时候就做2.5G,3G的时候就做3.5G,在5G跟6G之间,还会有一个中间的阶段,加起来大概需要10年的时间,然后就到达了6G,就是这么一个过程。▲《从1G到5G:移动通信如何改变世界》王建宙著,中信出版社2021年7月出版未来对信息通信技术的需求为什么我们要不断地花那么多钱去推进和建造新的网络,归根结底还是不断地产生新的需求,我这里列了三条。1.数字经济的发展对网络提出更高的要求过去几年里有几个挑战是全球性,一个是地缘政治影响,一个是有一些战争和冲突,还有新冠肺炎病毒的蔓延。原来我们所说的21世纪两个最主要的经济活动,一个是经济全球化,一个是数字化转型。今天我们看到逆全球化起来了,也就是说经济的全球化受到了很大的挑战。但是,另一方面,我们看到,数字经济的发展没有停止,数字化转型的步伐没有停止,甚至是加强了。疫情以后,我们大量的活动在线上,现在世界上所有的国家都知道网络的重要性了。数字经济有很多的定义,但是离不开一个基础,这个基础就是网络。2.元宇宙发展对网络提出的高要求现在元宇宙很热门,元宇宙我们不来讨论具体的问题,我只是说元宇宙,不管你如何定义的,它一定是需要高速率的网络来支持。另外大家说的区块链、web3.0,这些都是离不开网络的。所以要先把我们的网络做得非常大,才有可能来发展。3.从万物互联到万物智联的新需求。万物互联把万物连起来,万物智联要用人工智能的方法把它连起来,这些也都是离不开网络的。为此,未来对信息技术的需求只会越来越大。做通信这么多年,我们有一个体会,不管你把网络做得多大,最后都是要扩容。就像马路一样,随便多大的马路,过几年就觉得不够大了,移动通信业更明显地体会到这一点。6G总体愿景、特征、应用和关注点移动通讯基本上是每10年演进一次,5G也一样,未来也将会被6G所替代。6G现在已经提出来,并开始研究了。今天说6G还早一点,因为6G的标准还没有出来,我们还在定义6G。但是我们可以做很多的设想,可以提出很多的建议,这样专家们在制定6G标准时会考虑进去。那么今天我就简单介绍一下6G的总体愿景、主要特征、主要应用和关注点。6G的总体愿景6G的总体愿景:万物智联、数字孪生。这些都是从6G网络架构愿景与关键技术展望白皮书当中摘录下来的。先说万物智联。万物智联也是最新提出的一个概念,以前叫万物互联,万物智联就是希望在万物互联的基础加上人工智能。另外一个是数字孪生。数字孪生是把我们实体的一些数据动态地反映在数字化上面,将动态的、实体的数据进行数字化。6G的特征一个是智慧内生。智慧内生,就是说AI人工智能在移动通信网络当中能够内生,5G正在做,6G要全面的实现。这是什么意思呢?举一个例子,我们现在的电信网络基本上就是从100多年前有线网络一步步发展过来了。今天的无线通信有很多的基站,覆盖了所有的地方。基站就是像路灯一样,只要天一黑,这个就亮了,不管马路上有人或者完全没有人,这个路灯也是要开的,而且整个城市的路灯全部是打开的。那么我们的基站网络不光是晚上,而是24小时,全天候的永远开足马力,这是100多年来电信网络的运作方式。但实际上,你这儿有个基站,也可能现在1个人都没有用;也可能你设计容量可以用1000个人的,现在只有10个人在用,这种情况是完全可能发生的。现在我们希望把人工智能用在网络的内部,也就是说以前是路灯,基站的无线电波辐射像路灯一样,全部覆盖了整个马路、整个城市的;现在把它变成手电筒,出来一个人,我就对着你,既不影响通信,且大大提高了效率,大大降低了功耗。智慧内生,以前没有做也做不到,因为那时候通讯技术、半导体技术和人工智能技术都没有到这个程度,而当6G到来,我们完全有可能做到这一点。二是安全内生。通信越发达,越担心安全的问题。现在手机上有我们那么多的数据,跟资产有关,跟个人的隐私有关,跟所有的东西都有关,安全责任是非常的重。现在的手机已经在安全问题上采取很多措施了,但是6G安全一定会是一个重要的目标。三是多领域融合。简单地说是天地一体化,天上的卫星和陆地的基站把它一体化,这里不详细解释。四是算网一体,也叫云网融合。原来通讯网络只提供传输的,计算算力是通过云来提供,现在要把边缘云和网络结合起来,也就是云网融合,算网一体。6G的应用这儿列出8个用途,这是6G总体愿景与潜在关键技术白皮书上所介绍的一些6G的应用。这些应用,第一,它专业性很强,需要花很多的时间一一来解释。第二,这只是潜在的应用场景,现在确实谁也说不准,将来会实现到什么程度。举个全息通信的例子。全息通信是最近几十年来通信行业梦寐以求的一种业务,全息通信就是把远地的人工图像经过三维的重组以后,完全逼真地体现出来。比如现在开频会议、打视频电话已经很好了,我可以看到你,你也可以看到了我,但是要到全息通信的话,好像跟你通话的人就坐在你旁边。我们一直想有这么一天会到来,有线电话的时候做不到,1G、2G、3G、4G,包括5G也做不到,我们希望6G能够做到。到6G的时候,你跟远方几万公里以外的人通电话,好像他就坐在你的旁边,你要把对方所有的信号进行三维、实时地重建的话,就需要大量数据的传输和处理。大家可以敞开地来设想。6G的关注点6G的关注点这个问题还是比较专业的,最主要的还是第一个问题,用什么技术来实现更高的速率和更低的时延?刚才说4G比3G快,5G比4G快,5.5G又比5G快,那6G又比5.5G更快。按照今天的技术完全没有问题,只要用更多的频率、更多的天线、更多的收发器,完全可以把速率做得非常的高。但是如果仅仅是增加频率、增加天线的这个办法,第一成本会很大,第二功率也很大。为什么5G网络的耗电比4G网络耗电要多那么多,一开始5G网络的耗电是4G的3倍,现在逐步在下降,重要原因就是5G用了比4G更多的频率和更多的天线。如果只是简单地靠频率的堆积,靠天线的增加来提高速率是可以的,但是它会把功率越搞越大。这个是我们业内最关心的,因为把速率继续加快没有问题,但是同时还不能把功率增加得太多,功耗要降低,这是很难的,这又涉及到如何使用无线电频率的问题。还有一个问题,如何来实现天地的一体化?这个问题大家会很感兴趣。其实无线电频谱是未来移动通信发展最关键的问题,无线电就是要通过频率,这是最重要的资源。你没有足够的频率,谈覆盖也好,谈速率也好,都是一句空话。无线电频率现在我们已经用到什么程度?大家知道光的速度跟无线电波的速度是一样的,每秒30万公里,频率越高,它的波长就越短;频率越低,波长就越长。我们是从比较长的波开始的,逐步地在用。最早是超长波,然后到长波到中波到短波,短波以后遇到微波。微波又分成米波、分米波、厘米波、毫米波,现在已经开始用到毫米波了。更进一步来看,现在毫米波用完以后,要用到太赫兹的波了。太赫兹波就是波就更高了,高到什么程度,太赫兹波过去红外线,红外线过去是可见光,可见光过去到紫外线,然后就到x射线了。所以我们整个电波从波长越来越短,频率越来越高,现在已经用到了毫米波这个程度了。我说这些术语是什么意思呢?我们通信行业,整个无线电发展当中,它其实有一个规律,叫香农定理。就是说速率能够提升、容量能够扩大的话有两个途径:一个是增加频率使用的效率,另外一个就是增加频率。在频率增加效率不提高的情况下,只有靠增加频率的带宽才能达到更高的速率。这个话说得很专业,但是我们跟在它打交道。因为频率越高,资源越丰富。现在的毫米波,资源是非常丰富的。但是频率越高,波长越短,它的覆盖范围就越小。如果用毫米波的话,只能覆盖很小的一个地方,就需要增加更多的基站,这就带来了一个成本。所以未来移动通信的发展,就是如何去发现更多的频率,然后又能够控制成本,就是这个问题。人们对未来信息通信技术的各种猜想1、卫星移动通信会取代地面移动通信系统吗?卫星通信我们一般把它分成三种:一个是地球同步卫星,地球同步卫星是高轨道的,距我们35,800公里;第二个是中轨道的卫星,1500公里到20000公里;再一个是低轨道的卫星,400公里到1500公里。这三种卫星通信有一个很明显的特点,就是越高的卫星它覆盖面越大。比方说地球同步卫星,它围着地球转的速度跟地球自转的速度是一样的。它最大的好处,第一个是同步的、稳定的、不会动的卫星;第二个它覆盖面大,全球只要3~4个卫星就可以覆盖了。今天用的像电视台转播世界杯足球赛等等,这些大部分都是通过地球同步卫星转播的。既然同步卫星这么好,为什么还要搞低轨道卫星呢?因为高轨道卫星虽然覆盖面大,但是频率的复用比较难。我刚才说了,移动通信、无线通信是要通过频率的,而频率是有限的,我们需要把它分摊出来,就像基站一样。以前移动通信一个高高的基站在山上可以把一个城市覆盖了,那是最早1G初期.但是问题在于它的频率没有复用,容量很小。地球同步卫星的容量是很小的,不可能几千、几万、几亿、几十亿人来用,这样就需要考虑了中轨道和低轨道的卫星,特别是低轨卫星,现在最热门的是低轨卫星。那么低轨道卫星好处在哪里?由于它距离地球的高度比较低,所以它路径的损耗比较小,传输的时延也比较短。低轨道卫星的时延是30~40毫秒。以前我们用固定电话打越洋电话,声音有滞后,是因为用了同步卫星,轨道很高。低轨道卫星就没有这个问题了,它的滞后只有30~40毫秒,我们是体会不出来了,它只是高轨道地球同步卫星时延的1/20。低轨道卫星的数量多,频率可以不断地复用,使用的人数就大大增加了。星链说到这里大家肯定会说一个星链,低轨道的星链,就是一个目前最大的低轨道卫星通信的项目。星链它是马斯克spaceX公司的计划。前几年它的计划是发12,000个卫星,到2022年8月,星链的卫星已经超过3000颗了,这是目前最大的一个系统。低轨道卫星的好处,除了与高轨道卫星相比之外,如果再跟地面移动通信比,它最大的好处就是可以把整个地球无缝隙覆盖,不管是高山、是大海,对它来说是一模一样的,成本也是一模一样的,而且在人非常稀少的地方,它都可以实现覆盖。这是地面移动通信无法比拟的。第二个好处它很难受到损坏。地面通信有了自然灾害会损坏,停电了又出现问题,战争则会摧毁地面的通信系统。但是低轨道卫星通信系统对自然灾害、对战争、对其他的各种情况,一般情况下它都不会损坏,它是比较稳定的。在战争的情况下,特别希望利用这种卫星通信的方式。说到星链,其实它不是一个完全新的系统,早在上世纪90年代的时候,摩托罗拉就提出了一个系统叫做铱星系统,当时设想是用70颗卫星覆盖地球,让大家就跟享受陆地移动通信一样来享受全球的通信。但是它定位定错了,它想用70颗卫星来覆盖整个地球,来满足全球人使用无线通信的需要。但是在上世纪90年代的时候,移动通信还没有发展;等到铱星正式开通了之后,地面移动通信已经普及了。铱星最大的特点,一是只能在室外用,室内是不能用的。第二是价格太高了,没有人愿意花20美元来打一分钟的电话。所以刚刚开通很快就没有什么生意,当时说全球最多的时候有1万个用户,1万个用户无法维持它的成本,后来很快破产了。铱星的设想很好,但失败的原因在于目标用户定位错了,当然那时的科技也不发达。破产之后铱星还在,被另外的人以低价购买了,它用来做一些应急通信,在有线通信没有覆盖的地方来用的。另外,和铱星差不多的还有一个系统,是亚马逊。亚马逊是个电子商务公司,它也制定了一个低轨道的移动通信计划,这个计划数量说是3000多颗卫星,这也是另外一个系统。现在低轨道移动通信系统非常的热门,而且也确实需要,特别是在自然灾害、战争等情况下,它可以很好地发挥作用。那么我们国家是怎么打算的?其实这么一个重要的领域,国家肯定也是非常重视的,比如2022年5月20日,我国成功发射三颗低轨通信试验卫星。国家也很重视低轨道移动通信这么一个技术,现在已经组织专人在进行这方面的研发。以上是低轨道卫星目前的现状。现在来回答大家的问题,既然低轨道卫星那么好,低轨道卫星加中轨道卫星,再加上同步卫星,完全可以不用花那么多钱去建网了。我觉得如果要用卫星通信来取代现在的陆地通信也是不现实的。为什么不现实?不要看卫星移动通信看起来很方便很好,但它的技术也是很复杂的。因为普通的低轨道卫星它是不断地在转的,也就是说你打一个电话的过程当中,很可能切换了很多的卫星,所以它实现的技术还是一个很复杂的技术。除此之外,最主要的是它的容量是有限的,也就是说有1万个卫星,相当于1万个基站,那是很庞大的。我们有多少个基站?中国4G基站有500多万个,5G基站已经有200多万个了。那么卫星通信如果建立几万个基站的话,跟我们现在4G、5G的基站数量没法比的,所以这个取代是不太可能,但是它确实很重要。为此,建立天地一体化的移动通信网络,这个是一个最佳的方案。2、智能手机是否会被淘汰,取而代之的是各种穿戴式设备?我们经常听到XR、AR、VR。那么XR、AR、VR分别指什么呢?XR,扩展现实,Extended