5G 究竟是什么?华为在 5G 方面的真实发展水平如何?邬贺铨院士为你解答

2024-10-11
来源:网络整理

5G到底是什么,它将给中国乃至世界通信产业格局带来哪些变化?华为在5G方面的真实发展水平如何? “蔡友”与中国工程院院士邬贺铨的对话或许会给你答案。

来源 |蔡月友

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本期嘉宾|邬贺铨 中国工程院院士

小菜说道:

近日,华为被美国商务部工业与安全局(BIS)列入实体清单。与此同时,谷歌等公司暂停了部分服务。 5月21日,华为创始人任正非在华为总部接受国内媒体集体采访,回应外界担忧。

任正非在接受采访时表示,华为一年前就受到美国实体控制。他强调,华为5G不会受到影响。在5G技术方面,别人两三年内肯定赶不上华为。他还强调,华为在5G方面走在前列,但作为一个国家,我们与美国还有很大差距。

5G到底是什么,它将给中国乃至世界通信产业格局带来哪些变化?华为在5G方面的真实发展水平如何? “蔡友”与中国工程院院士邬贺铨的对话或许会给你答案。

以下为采访实录:

中国为何不急于推出5G商用?

马腾:您能用非常简洁的语言给我们描述一下什么是5G吗?

邬贺铨:5G是新一代宽带移动通信技术。与前几代有何不同? 1G到4G基本上都是针对个人的:1G可以让我们不用固定电话也可以用手持电话打电话,但还没有实现全覆盖。有了2G,你就可以随时随地拨打电话。 3G不仅可以打电话,还可以上网。 4G有更好的应用,可以选择视频。微信之所以发展如此之快,是因为4G的兴起。

5G不仅仅是消费者的应用,更是智慧城市、车联网、行业的应用。有人说4G改变生活,5G改变社会,会拓展到更多应用。

【背景】2019年4月,美国最大电信运营商在芝加哥和明尼阿波利斯推出5G超宽带网络,号称是全球首个可供智能手机使用的5G商用移动服务网络。从目前的试用结果来看,这个5G网络的亮相似乎开局并不顺利。

CNET编辑称,她使用摩托罗拉Moto Z3手机在5G节点附近使用5G网络。这段经历让她“沮丧”、“困惑”、“彻底疯狂”。

另一位编辑表示,网络测试结果显示,有时5G数据速度达到承诺的600兆比特每秒(Mbps)以上,有时接近,有时手机显示是5G网络,运行方式与4G一样。

《纽约时报》的编辑表示,他“非常困难”地在整个芝加哥找到 5G 网络覆盖,信号“非常稀疏”。

马腾:前段时间5G在美国首次商用。一线编辑报告了三件令人不快的事情。您如何看待5G商用?

邬贺铨:美国的5G采用的是高频频段,6、7GHz以上的频段,也叫毫米波频段。毫米波的传输距离是有限的,就是比较短,而且会受到一些树叶、建筑物的影响。

马腾:听起来很拘谨,对吧?

邬贺铨:是的,很娇气。如果分布点优化不好,有些地方的信号接收效果不好。而且由于它的传输距离较短,除非你的基站比较密集,否则稍微远离原来的地方就可能收不到信号。

马腾:媒体一直在争论5G是应该先商用,还是等比较成熟后大规模推广。

邬贺铨:总体来看,5G今年应该会达到商用水平,但并不意味着条件已经具备。为什么要抢劫?有句话说,韩国人知道他们正在准备商业用途。韩国人将原计划的5G发射时间提前了两天,比美国提前了一小时。换句话说,每个人都想成为世界第一。当然,韩国首批使用5G的用户只有6家。他们是它认为的明星用户,移动端还没有来得及。韩国和美国都处于领先地位,但实际上整个行业的成熟还需要一段时间。

马腾:为什么要我们带头?

邬贺铨:有宣传效益。你看,我是第一个开发5G业务的,很快就会发布5G手机。我希望同地区其他运营商的用户转投我,这样我就可以扩大市场,增加影响力。

马腾:为什么中国没有抢到这个首秀?

邬贺铨:关于5G,中国希望成为全球最早商用5G的国家之一。在3G和4G阶段,中国的商用牌照比发达国家晚了几年。所谓成为全球最早商用5G的国家之一的目标,并不意味着一定是第一个。事实上,我们也在北京、杭州、广州一些地方进行了一些5G试验,但只是预商用试验,而不是商用试验。事实上,测试条件并不一定比美国或韩国所谓的商业条件差,但我们仍然认为还需要等待。需要部署更多的基站才能实现一定范围内的无缝覆盖。我们希望达到什么结果?第一个终端应该比较便宜,别说几万元,普通人也买不起。其次,不能只有一两个品种,否则用户将无从选择。目前,韩国和美国所谓的商用终端只有一种类型,过于单一,用户体验不佳。

马腾:您认为中国哪个地区或城市有可能率先商用5G?

邬贺铨:率先商业化的地区,实际上承担着推动产业成熟的任务。我不认为全国所有城市,无论大小,都需要立即配备5G。

现在看来,热点城市、热点地区会先商业化,比如北京。北京今年将迎来国庆70周年,明年冬奥会测试赛也即将举行。当然,整个冬奥会要在2022年完成,这一切都需要5G场景下的能力展示。除北京外,上海还有进口博览会,深圳、广州等热点城市将率先采用5G。

谁为5G定调,谁就拥有技术话语权

马腾:我们都说今年是5G元年。您认为这个词合适吗?

邬贺铨:这是关于5G元年的一个很好的说法。为什么?到今年,3GPP和这个5G标准将全面完成,为这个产业的发展奠定空间,开辟发展前景。今年虽然被称为元年,但5G真正产生回报还为时过早。它还来了,5G还会给大家带来更多惊喜。

【解说】关于5G标准的投票,首先是技术标准话语权的体现。这是一场需要各方力量之间找到平衡的游戏。

华为现在受到如此多关注的一个特别重要的原因是,其在5G方面的长期投入已基本见效。

现在很多手机厂商做5G手机,并不是作为一个噱头,而是作为战略准备。一旦网络可行,就可以立即推向市场,机会青睐那些有准备的人。

马腾:4G之前或更早的时候,标准不统一。现在的5G时代,至少欧盟提出了标准必须统一,这会从各个方面节省经济或成本。 5G标准是什么样的标准?

邬贺铨:移动通信是全球性的。我们希望手机不仅可以在国内打电话、上网,在国外也可以。这里必须有一个国际标准,否则根本无法使用。其实从1G开始,1G就有很多标准。 2G有GSM和CDMA,3G理论上有五个标准。事实上,世界上使用三种标准,美国标准、欧洲W-CDMA和中国TD-。三个中国运营商也使用三种类型。

马腾:为什么会出现这种情况呢?

邬贺铨:好处。每个国家都希望有自己的利益。如果我提出的标准是国际标准,那么将来我就有专利和市场保护。

马腾:我有发言权。

邬贺铨:过去通信设备制造商很多,有日本、韩国、美国、欧洲等。现在生产厂家越来越少了。能够制定标准的厂家并不多。如果每个人都有自己的一套标准,成本就高,5G更复杂,技术也比4G好很多,所以我们不妨把大家的利益贡献给标准。

马腾:5G标准需要各方投票表决,对吧?

邬贺铨:是的。基本上,5G的需求是在3GPP期间首先提出的,这也是我想要实现的。例如,平均接入带宽为100M,比4G水平高出数十倍。那么峰值速率需要达到20G,提高了30倍。并提出空口无线接口时延为1毫秒,比原来降低90%。还有支持机动性、支持时速500公里的高铁,这在世界上还没有。它还支持每平方公里100万个传感器的组网,交通密度增加100倍,包括能耗增加100倍等等。首先,确定一个需求。当时为什么确定这个要求呢?认为主要有三大应用场景:

第一个主要场景是增强型移动宽带,希望支持VR、AR、8K电视。一般8K电视需要平均带宽100M,VR、AR需要更高的峰值速度,所以设置了20G。

第二大场景是支持高可靠、低时延。例如,车联网希望无线接口延迟不能超过1毫秒,因为一辆在高速公路上以每小时200公里速度行驶的汽车希望利用移动通信5G来帮助其避免碰撞。快速回应。高可靠性包括车联网、远程医疗、工业应用等,希望能达到99.999%的五个九可靠性。

第三,智慧城市、工业互联网需要大连接。所谓大连接,是指1平方公里内可以连接100万个传感器。

所以这个指标是根据这三大应用需求来设定的,大家都会瞄准这个指标,看看有什么技术可以实现。我们首先研究哪些频率可用,然后你提出的技术方案必须通过一定的模拟证明是可行的。模拟可行,还得别人验证你是否正确。在标准化的过程中,并不一定意味着谁拥有最好的技术就使用它。

马腾:为什么?

邬贺铨:因为单一技术好,一定是兼容的,标准化过程是一个中心化的过程。所有的技术中国都无法提供,所以在5G标准中,你中有我,我中有你。未来还会有专利问题。如果你使用我的专利,我也会使用你的专利,所以我们就扯平吧。

马腾:什么样的公司将在3GPP中拥有投票权?

邬贺铨:华为有。

马腾:按照什么标准来选择?

邬贺铨:相当于你成为了那里的一个主要贡献者。

在与高通的PK中,华为为何最终赢得3GGP SA全会主席职位?

马腾:今年3月,3GPP在深圳召开第83次全体会议。在TSG SA(服务与系统)工作组的选举中,有两名候选人,分别是来自华为和高通的Eddy Hall。经过角逐,华为候选人当选3GGP SA全体会议主席。您对华为此次当选有何看法?

邬贺铨:首先是华为在5G方面的实力。高通在5G方面很强,但高通主要是做芯片。华为除了做芯片外,还做终端和系统,所以范围比高通更广。而且,参选的人是要担任网络工作组主席,华为在这方面比较强。

马腾:就是做基站吗?这可以理解吗?

邬贺铨:对,包括基站、系统、网络。华为的产品链比高通更长、更广泛。当然,还有一点不仅是公司的实力,还有人的能力。事实上,大家可以注意到,华为的董事长不是中国人,而是外国人。

马腾:打电话。

邬贺铨:他是外国人。华为经过多年的积累进入了标准化阶段,但其他人却早早离开并占据了位置。华为进入标准化进程比其他公司晚一些。

虽然华为在3GPP成立时就加入了,但3GPP之前的其他标准化组织都还比较晚。华为的策略,除了培养国内专家外,就是寻找参与这些标准化组织的最有能力的外国专家,然后挖走他们。一些曾担任一些标准化组织的主席或报告员的人,被华为挖走后,第二年就成为了华为的员工。

马腾:这就是华为走国际化路线。

华为手机信号弱解决小妙招_华为手机信号差怎么办_手机信号不好怎么办华为

邬贺铨:对,就是我不仅用国内的专家,还想办法用国际的专家。

马腾:这或许也能让华为在国际上得到更多的认可。

邬贺铨:希望如此。基本上,我们遵循国际游戏规则。

马腾:这次华为候选人当选3GPP主席,意义重大。这说明华为得到了很多国家的认可。

邬贺铨:当然,一是说明华为有实力,二是当选代表本身也是技术和标准化工作方面的杰出人士。当然,不排除什么?得到中国企业的共同支持。

邬贺铨:中国5G专利总数超美国

马腾:中国5G实力在世界上的真实水平如何?

邬贺铨:我国5G专利数量没有总量统计,但我们有多项技术专利写入5G标准。专利有两种类型。一是标准中必须使用的专利。还有实施的技术诀窍。您可以避开该技术并改用其他技术。很多公司都会公布自己有多少专利纳入了5G标准,而华为在这方面排名第一。就5G方面的专利而言,中国几家主要企业的专利总数超过美国,位居第一。

马腾:这个还是很有竞争力的。

邬贺铨:对,不只是几千。那么美国为什么不向华为开放市场,甚至动员一些盟友不向华为开放市场呢?安全是一种说法。其实就是说我不能让你成长得太快,不能让你超过我。

马腾:现在美国的一些所谓盟友或者一些国家实际上变得更加松散了。日本方面表示,不限制运营商做出选择。运营商可以选择华为,也可以不选择华为。韩国现在正在建设5G基站,其中也大量使用了华为的技术。可能有2万个基站使用华为的技术。你怎么认为?

邬贺铨:一般运营商都希望我的网络是由多个厂家提供的。如果我只和一个厂家打交道,以后我会过于依赖它,以后它向我收取的价格也会更高。

马腾:其实这也是一个市场原则。

邬贺铨:对,一定要有几个。如果你不卖给我,我还有。互相竞争可以让我以更便宜的价格达到建网的目的。虽然美国正在游说一些国家不要向华为开放市场,但很多国家还在考虑它未来会给我带来什么好处。如果我不向华为开放,我就只买美国产品。如果最后太贵怎么办?此外,市场上的中国企业,包括华为在内,普遍比美国和欧洲的企业有更好的服务态度。经常有运营商,包括中国国内的运营商,出现设备故障,希望你来维护、维修设备。然后他们说我们正在度假或庆祝圣诞节,但它不会来。而中国企业基本上...

马腾:反应非常快。

邬贺铨:都快996了,没有时间休息。响应速度非常快。一些国家并没有完全听从美国的指示,因为他们也觉得我们的网络还需要一定程度的自主权,需要能够为用户提供更好的服务。

马腾:这其实是市场的选择,也是明智的选择。

邬贺铨:美国当然提出了安全问题,华为现在说,如果你告诉我有问题,我就纠正。华为现在委托一家英国公司对其产品进行测试,该英国公司也发布了第三方报告。一般来说,人们认为华为的设备不存在任何人为的安全漏洞,但实际上可能存在一些需要改进的地方,但并不是想象的华为设备隐藏了一些安全陷阱。

马腾:这个非常重要。我不是人为做的,而是因为一些技术缺陷。

邬贺铨:完美总是有一个过程。但至少华为做了什么?我可以更透明、更开放,你可以测试一下。

:这家英国公司有说服力吗?

邬贺铨:美国人信不信是另外一回事。华为至少表现出了这样的态度。如果你说我有问题,我会改进。

邬贺铨:培养一个华为人不容易。希望华为越来越多。

马腾:当中国谈到5G专利和技术时,首先想到的就是华为。这样的公司只有一家是不是太少见了?

邬贺铨:华为不仅在中国做得很好,在国际上也做得很好。否则,美国人不会感到威胁或挑战。事实证明中兴也不错,但相对来说,中兴比华为小很多。华为最初使用的是高通的芯片,当然也有自己生产的芯片。最终,华为自己制造了与高通一样好的芯片。

马腾:只是我们在芯片方面不被别人控制。

邬贺铨:当然华为告诉我现在的产能还不够,因为生产是中国台湾的台积电做的。苹果是台积电最大的客户,其次是高通。原来我们对华为没有那么看重,所以我们在排产的时候并没有把华为放在第一位,也就是说产能还是有限的。当然,华为目前的产量和需求量都比较大,当然要关注。然而,能够生产7纳米工艺的公司代工线却很少。

马腾:中国大陆有卖吗?

邬贺铨:目前中国大陆水平最好的是中芯国际。稳定量产的是28nm,目前已经有14nm了。距离真正最先进的水平还有两代人,而且这样的代工线大约需要30到500亿美元,这意味着这条代工线也是资金密集型和技术密集型的,而且也是非常困难的。当然,生产线的设备基本来自美国、欧洲、日本等。

虽然以华为为代表的企业在5G方面做得很好,但不能说我们在最底层就做得那么好。即使不考虑底层,做一个芯片也没有那么容易。中兴通讯自家的微电子芯片在手机芯片方面表现不是很好,所以自家的终端不太用自家的芯片。如果你不能进入良性循环,你就很难发展。

以前国内也有其他公司这样做,但现在看来,资金投入和技术跟上的差距还是比较大的。事实证明,展讯(清华紫光集团旗下)擅长做手机芯片,但这两年表现不太好。其中之一是你愿意投资。华为已经认识到了这一点,并且愿意投资。另外它有自己的终端和系统,可以很好的验证芯片。这一点比展讯强,所以在这一点上并不容易。 ,培养这样的企业并不容易。当然,我们希望有更多,但这并不那么容易。

中国芯片水平的差距一时半会无法弥补。

马腾:改革开放40年来,芯片的发展一直是瓶颈。过去四十年,从芯片角度来看,有什么值得反思的吗?

邬贺铨:原来,我们虽然也了解通信计算机,但并没有认识到它是国家的核心竞争力。我们也没有看到芯片有这么大的作用和核心作用,所以当时我们没有进行大的投入。

另一方面,当时我们基本上依赖进口,所有设备都是购买的。为什么要自己制造芯片呢?等到你和别人差不多的时候,你就会发现别人不会卖给你芯片了。从某种意义上说,你得到了全球供应链的好处,但也失去了自主发展的意愿。

马腾:是的,其实我走了一条捷径。

邬贺铨:你依赖它。但中兴事件让我们觉得还不能靠这个。这时候你才发现,芯片差距这么大。事实上,五六年前,我们的芯片进口就成为全国最大。

马腾:当时没有引起注意?

邬贺铨:2017年芯片进口额为2600亿美元,原油进口额为1600亿美元,相差1000亿美元。我们一直觉得可以买,何必自己做呢?而且我自己做的时候发现非常困难。

马腾:即使放弃?

邬贺铨:是的。而我们现在所说的华为做得好的就是芯片设计。事实上,设计中使用的工具和软件仍然来自国外。在芯片加工方面,我们国内最好的生产线中芯国际的水平比发达国家落后两代。即便如此,中芯国际生产线上的设备全部是国外的。这方面的差距不是短时间内能够弥补的。

马腾:您如何看待华为在芯片方面长期坚定的投入?

邬贺铨:华为现在之所以能够比较快地推出5G终端甚至折叠手机,依赖于芯片技术的支持。

马腾:长期积累?

邬贺铨:现在芯片已经成为核心竞争力,所以真正的通信设备企业一般都要做。当然,有些企业可能会觉得投入太大,需要等待一段时间,但实际上只有能够完成终端芯片设计的企业才能保证产品的竞争力。

我可以告诉你,我见过华为生产的终端。前年年底,华为的终端有一个小柜子那么大。

马腾:这么大?

邬贺铨:我没有自己的芯片。它被做成了一个小柜子。去年年初,它的大小与保温瓶差不多。

马腾:那也挺大的,保温瓶。

邬贺铨:去年年中,有一个大保温杯那么大,去年年底,有一个小保温杯那么大。可以看到,在没有专用芯片之前,这个终端是相当大的。但它已经变得越来越小,现在已经大到可以拿在手里了。这个过程是一个不断优化的过程,也有一个等待标准完善的过程。

马腾:华为是一家民营企业。是否也体现了民营企业在技术发展过程中的驱动力?

邬贺铨:我们当然强调国有企业是我们的主力军,这是好的。主要原因是什么?当前,国有企业在一些资源垄断的领域,包括一些需要大量投资的独立行业发挥着非常重要的作用。

但在一些竞争激烈的领域,民营企业具有较大优势。华为多年来实施人才战略,把服务第一、市场第一等,这并不是说国企不能学习,而是机制根本跟不上。华为确实根据人的能力提供了足够的待遇。国有企业很难突破这一点。我们的工资总额是一次性的、工资总额限额等,国企承担了很大一部分退休员工。这些也是不能投放市场的。民营企业的机制相对灵活。当然,这并不一定意味着所有的民营企业都那么好。华为是民企的杰出代表,它把民企的优势和机制发挥到了极致。

这不是一天的工作,花了这么多年的时间,而且很早就瞄准了海外市场和国际化。所以我觉得这一点值得更多的民营企业学习,当然也包括国有企业。

想象一下,未来5G最终将实现万物互联

【解说】5G最大的意义就是工业互联网,将改造传统企业。当传统企业拥抱互联网,将带来颠覆性的革命,释放的生产力将是可怕的。

互联网的发展现已进入下半场,即工业物联网时代。 5G给我们带来的改变,无论是个人的改变还是行业的改变,都应该是革命性的改变。与4G时代相比,5G时代应该是一个全新的时代,也是一个非常酷的时代。

马腾:5G带来了一个非常大的创新,就是工业互联网。工业互联网与消费互联网完全不同。我们不能用看待消费互联网的方式来看待工业互联网。请吴院士跟我们谈谈,互联网的消费模式是什么?

邬贺铨:对于消费互联网来说,像中国,它的目标人群超过10亿。虽然人很多,但也有共同点。其终端仅限于手机和PC。基本上门槛很低,谁都可以使用。这是它的一个特点。工业互联网面临着各种各样的设备,并不是每个人都能使用生产线上的设备。

消费者互联网会是什么样?总的来说,它的模式就是吸引用户、赚流量、赚人气。工业互联网做不到这一点。你说它是免费的,但这是不可能的。你说你圈了哪些用户,每个用户都不一样。因此,其商业模式不同,很难看到直接的成果。然而,很多传统工业企业的传感器较少,数据也相对较少。作为工业大脑,没有数据我们能做什么?没有来源,所以做不到。我们很多工业企业还没有完成数字化、网络化阶段,谈不上智能化。

马腾:数字基础设施还没有完成。

邬贺铨:所以这必须有一个过程。但无论如何,这对中国来说都是一个机遇,因为我们现在面临着转型,从高速发展转向高质量发展,必须解决依靠劳动力、土地红利的发展方式问题。以及过去的资源。必须有一个转变。走信息化之路确实是一个方向。

马腾:我看到一条信息说,在5G网络下,2035年工业物联网的收入将占到整个5G商用的80%,这样的比例。

邬贺铨:这是工业和信息化部苗圩部长说的。因为现在5G基本上有三大应用场景。有些人估计,在2035年,增强的移动宽带将花费约44万亿美元,高可靠性和低潜伏期将耗资4.3万亿美元,较大的连接将耗资3.6万亿美元。这三个都与工业互联网有关。因此,20%用于消费,80%用于行业。但这不是5G的开始。一开始,5G基本上是面向消费者的,面向宽带的。到2035年左右,应该说80%将以工业为导向。这个估计不高。

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