賽智時代趙剛：第5代信息高速公路加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型

賽智時代趙剛：第5代信息高速公路加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型5月17日，是世界電信和信息社會日。2021年，國際電信聯(lián)盟確定的世界電信和信息社會日的主題是：“在充滿挑戰(zhàn)的時代加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型”，特發(fā)此文紀念世界電信日，本文主要節(jié)選自《數(shù)據(jù)要素：全球經(jīng)濟社會發(fā)展的新動力》。數(shù)據(jù)傳輸是數(shù)據(jù)處理的關鍵環(huán)節(jié)，是實時實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的基礎。香農(nóng)公式C=Wlog21、邁入第5代走向第6代的固定寬帶通信網(wǎng)絡固定寬度通信網(wǎng)絡是由導向媒體進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡。從固定寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展歷程來看，共經(jīng)歷了五代：第一代是以公共交換電話網(wǎng)絡（PSTN）或綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）技術為代表的窄帶時代，帶寬64Kbps，采用電話線接入；第二代是以非對稱數(shù)字用戶線路（ADSL）技術為代表的寬帶時代，帶寬10Mbps，采用銅線接入；第三代是以超高速數(shù)字用戶線路（VDSL）技術為代表的超寬帶時代，帶寬30~200Mbps，采用銅線接入；第四代是以以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡（PON）技術為代表的超百兆時代，主要包括IEEE的GPON和ITU的EPON技術，帶寬100~500Mbps，采用光纖接入。第五代是以10GPON技術為代表的第五代固定網(wǎng)絡（F5G）的千兆時代，帶寬是1000Mbps，采用光纖接入。隨著“寬帶中國”戰(zhàn)略的實施，我國已建成覆蓋全國的光纖入戶（FTTH）網(wǎng)絡。工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2020年6月末，中國三家電信運營商的光纖接入（FTTH/O）用戶達到4.34億戶，占固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)的93.2%，其中，100Mbps及以上接入速率用戶達4.04億戶，占比超8成，數(shù)量持續(xù)提升；1000Mbps及以上接入速率用戶達267萬戶，比上年末（87萬戶）凈增180萬戶。巴特爾定律（Butter’sLaw）提出，從一根光纖中導出的數(shù)據(jù)量，每9個月就會翻一倍，這也意味著在光纖網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)傳輸成本每9個月的時間就會下降一半。隨著4K/8K視頻、虛擬現(xiàn)實等大數(shù)據(jù)流量業(yè)務的發(fā)展，用戶對帶寬的需求持續(xù)增長，固定寬帶逐步進入了F5G千兆時代。當前，固定網(wǎng)絡主要采用的是基于無源光網(wǎng)絡（PON）技術的光纖網(wǎng)絡。10GPON技術將成為F5G千兆時代的PON網(wǎng)絡的主流技術。10GPON千兆寬帶網(wǎng)絡在帶寬、傳輸距離、互通性、用戶體驗和聯(lián)接容量等方面均有飛躍式發(fā)展，例如10GPON千兆寬帶網(wǎng)絡的上下行速率將高達10Gbps，時延降低到100μs；最大能夠完成20km的傳輸距離；與原有PON網(wǎng)絡有良好的互通性和兼容性等。10GPON結(jié)合WiFi-6、200G/400G光模塊、光業(yè)務單元（OSU）、光傳送網(wǎng)（OTN）等共同形成了第五代固定網(wǎng)絡技術，能為企業(yè)、家庭用戶真正提供千兆到桌面的體驗。F5G的愿景是“光聯(lián)萬物”，主要支撐4K/8K高清視像、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實（AR/VR）、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新應用。2018年，ITU-T又通過了50GPON的立項，作為再下一代PON網(wǎng)絡標準，將開啟未來萬兆寬帶建設和應用。2、邁入第5代走向第6代的移動通信網(wǎng)絡移動通信網(wǎng)絡是實現(xiàn)無線通信的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，也經(jīng)歷了五代的發(fā)展。第一代移動通信技術（1G）是模擬制式的移動通信標準。第二代移動通信技術（2G）可分為兩種，一種是基于TDMA（時分多址）所發(fā)展出來的以GSM（全球移動通信系統(tǒng)）為代表的2G，另一種則是以CDMA（碼分多址）標準為代表的2G。第三代移動通信技術（3G）是將移動通信與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的移動通信系統(tǒng)，包括CDMA2000、WCDMA（寬帶碼分多址）、TD-SCDMA（時分同步碼分多址）等標準。第四代移動通信技術（4G），集3G與無線局域網(wǎng)（WLAN）于一體，并能夠快速傳輸高質(zhì)量聲音、圖像、視頻等數(shù)據(jù)，4G有TDD-LTE（時分雙工長期演進）和FDD-LTE（頻分雙工長期演進）兩種制式。第五代移動通信技術（5G），采用毫米波、全頻譜接入、超密集組網(wǎng)、全雙工、新型多址等關鍵新技術，實現(xiàn)高帶寬、廣連接和低時延的數(shù)據(jù)傳輸。工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2020年6月，我國第四代移動通信（4G）用戶數(shù)為12.83億戶，在移動電話用戶總數(shù)中占比為80.4%。但是，隨著虛擬現(xiàn)實、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等應用逐步啟動，4G已經(jīng)不能滿足應用需求。第五代移動通信（5G）商用在2020年全面啟動。5G網(wǎng)絡將具備10Gbit/s~20Gbit/s的峰值速率，100Mbit/s~1Gbit/s的用戶體驗速率，每平方公里100萬的連接數(shù)密度，1ms的時延，速度為500km/h高速行駛中的移動通信支持等關鍵性能指標。在應用場景方面，5G系統(tǒng)將支持增強的移動寬帶（eMBB）、具有高可靠性和超低延遲的通信（uRLLC）以及大規(guī)模機器間通信（mMTC）三大類主要應用場景。第六代移動通信網(wǎng)絡（6G）目前還是一個概念性的移動通信技術，主要技術思路是將地面無線移動通信與衛(wèi)星通信集成，實現(xiàn)的全連接、全覆蓋的移動通信網(wǎng)絡。2018年，中國啟動6G概念研究。2019年11月，中國召開了6G技術研發(fā)工作啟動會，宣布成立了國家6G技術研發(fā)推進工作組、國家6G技術研發(fā)總體專家組。6G將邁入頻率更高的太赫茲頻段（即亞毫米波的頻段）。2019年3月，美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）投票通過開放“太赫茲波”頻譜，太赫茲波有望被用于6G服務。預計6G網(wǎng)絡的速度將比5G快100倍，幾乎能達每秒1TB。6G時代，沙漠、無人區(qū)、海洋等現(xiàn)有移動通信的“盲區(qū)”有望實現(xiàn)信號覆蓋，6G將會被用于空間