第二節(jié) 技術(shù)發(fā)展趨勢

一 第五代信息技術(shù)的來臨

自19世紀(jì)中期至今，信息技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了五個階段：以電報、電話為代表的第一代信息技術(shù)（載體技術(shù)）、以計算機為代表的第二代信息技術(shù)（內(nèi)容技術(shù)）、以互聯(lián)網(wǎng)為代表的第三代信息技術(shù)（載體技術(shù)）、以大數(shù)據(jù)云計算為代表的第四代信息技術(shù)（內(nèi)容技術(shù)），以及以物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)聯(lián)網(wǎng)、智聯(lián)網(wǎng)為代表的第五代信息技術(shù)（載體技術(shù)）。如圖1-5所示。

圖1-5 信息技術(shù)發(fā)展歷程

1.服務(wù)規(guī)模經(jīng)濟：第一代信息技術(shù)的產(chǎn)生

從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)初，以鐵路郵件、電報、電話等信息技術(shù)為代表的第一代信息技術(shù)開始產(chǎn)生，為企業(yè)開展大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)條件；而大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)所產(chǎn)生的巨大信息量，又催生了信息技術(shù)的下一次革命，即以計算機為代表的信息處理技術(shù)的革命性進(jìn)步。這一時期的信息技術(shù)革命的主要特征，就是電首次作為信息的載體被引入。這是人類通信史上的革命性變化，因為電信號能夠瞬時穿越以往需要數(shù)周甚至數(shù)月才能穿越的空間距離。這種載體技術(shù)的巨大飛躍，對人類社會的生產(chǎn)活動產(chǎn)生了巨大影響。首先是空間不確定性的不斷消弭。隨著電報、電話的出現(xiàn)和大規(guī)模普及，以往在空間上因為距離遙遠(yuǎn)、通信時間漫長而產(chǎn)生的巨大不確定性被有效地消弭了。其次則是規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟的興起。自19世紀(jì)中后期起，以電報和鐵路為依托的交通及通信網(wǎng)絡(luò)，大大降低了分銷過程中的風(fēng)險和儲藏成本，從而為生產(chǎn)和分銷過程中利用規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟奠定了技術(shù)基礎(chǔ)和組織基礎(chǔ)。而電話通信系統(tǒng)更是以多種方式塑造了美國的商業(yè)。

第一代信息技術(shù)對經(jīng)濟社會的影響。與信息技術(shù)領(lǐng)域的革命性進(jìn)展相呼應(yīng)，產(chǎn)業(yè)革命之后，工業(yè)產(chǎn)值和就業(yè)人口比重上升，工業(yè)部門上升為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門。在這一過程始終伴隨著社會分工的出現(xiàn)和深化。同時，隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，組織層次和管理復(fù)雜性不斷上升。一方面，工業(yè)企業(yè)組織形式發(fā)生巨大變化，大中型企業(yè)成為主導(dǎo)力量，大型企業(yè)成為跨地區(qū)、跨行業(yè)的企業(yè)集團(tuán)，且大多數(shù)為股份公司。企業(yè)需要不斷加大對信息咨詢服務(wù)業(yè)的投資，而咨詢業(yè)務(wù)的發(fā)展又直接催生了現(xiàn)代信息傳輸服務(wù)業(yè)的誕生和發(fā)展。另一方面，自19世紀(jì)50年代開始，工業(yè)企業(yè)開始大規(guī)模利用電報所提供的通信服務(wù)，有效地管理協(xié)調(diào)了公司的生產(chǎn)與銷售，并在這一過程中催生了系統(tǒng)化管理思想，企業(yè)對信息的需求量和需要處理的信息量開始激增。

2.應(yīng)對海量信息：第二代信息技術(shù)的興起

從20世紀(jì)初到20世紀(jì)70年代，以打字機、加法器、表格技術(shù)、圖形表示技術(shù)、計算器、制表系統(tǒng)以及后來的計算機為代表的第二代信息技術(shù)，催生了諸如卡片數(shù)據(jù)分析服務(wù)、計算機系統(tǒng)集成服務(wù)、情報檢索服務(wù)、個人信息處理、辦公自動化、企業(yè)財務(wù)管理等一系列信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。在企業(yè)管理領(lǐng)域，正是與規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟相適應(yīng)的大規(guī)模層級式企業(yè)的盛行，使得企業(yè)總部匯集了來自各地各部門的大量信息，企業(yè)面臨著前所未有的處理海量內(nèi)外部信息的挑戰(zhàn)，第二代信息技術(shù)的誕生正是以應(yīng)對這些海量信息的處理為主要使命的。

第二代信息技術(shù)對經(jīng)濟社會的影響。大規(guī)模的遵循層級制管理制度的現(xiàn)代巨型企業(yè)，是世界經(jīng)濟的規(guī)模化運營時代發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物。然而，與規(guī)模化經(jīng)營帶來的交易成本降低相伴生的，是企業(yè)規(guī)模擴張帶來的內(nèi)部管理成本上升的趨勢。這種大規(guī)模、層級式的企業(yè)管理需求，使得系統(tǒng)管理的思想開始盛行，這對企業(yè)信息化提出了兩方面的需求：首先是全新的企業(yè)投資和成本會計方法的出現(xiàn)。新的會計方法以廣泛的內(nèi)部文檔流動的方式收集和儲存信息，并需要一套詳細(xì)而復(fù)雜的體系來分析、處理和傳送信息。其次，大型公司內(nèi)部出現(xiàn)大量縱向和橫向流動的信息。向下流動的信息包括規(guī)章制度、管理指令、操作規(guī)范、情況通報等，這些信息確保了大型公司各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)基層人員操作的標(biāo)準(zhǔn)化。部門之間則通過橫向的信息流動來實現(xiàn)生產(chǎn)的協(xié)同開展。從下向上流動的信息主要是下級向上級匯報的生產(chǎn)第一線的實際情況，以作為決策層實施監(jiān)督和制定決策的基礎(chǔ)。這一時期的信息技術(shù)進(jìn)步，與信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)之間形成了一種比較顯著的因果關(guān)系：首先，這一時期的信息技術(shù)在很大程度上消除了空間距離給企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動帶來的阻礙；其次，這種空間性的消弭，使企業(yè)的規(guī)模化經(jīng)營和大范圍經(jīng)營成為這一時期經(jīng)濟社會運行的重要形態(tài)；最后，規(guī)模經(jīng)濟所催生的巨大信息服務(wù)需求，以及分工社會結(jié)構(gòu)下的信息交易化的出現(xiàn)，成為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的歷史背景。這一時期信息產(chǎn)業(yè)的主要業(yè)態(tài)包括電報服務(wù)、現(xiàn)代郵政服務(wù)、電話服務(wù)、辦公信息處理服務(wù)等。

3.網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造價值：第三代信息技術(shù)的變革

第二代信息技術(shù)誕生的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，是大規(guī)模的層級式企業(yè)的盛行。然而，有意思的是，由于上述信息存儲和分析技術(shù)的出現(xiàn)，部門和個人處理信息的能力大幅提升，反而導(dǎo)致“部門、個人以分散化的方式存儲文件得以迅速蔓延”。這又催生了對公司內(nèi)部乃至公司之間進(jìn)行便捷和廣泛的信息交流需求。正是這種需求，使得自20世紀(jì)中葉計算機興起并在企業(yè)應(yīng)用之后，企業(yè)經(jīng)營者開始積極嘗試將計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，從而達(dá)到共享公司內(nèi)部不同電腦內(nèi)數(shù)據(jù)資料的目的。從20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)初，以局域網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等為代表的第三代信息技術(shù)，滿足了個人和企業(yè)對信息交流和共享的海量需求，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營模式帶來了空前深遠(yuǎn)的影響。

第三代信息技術(shù)對經(jīng)濟社會的影響。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變革，對人類社會產(chǎn)生了巨大影響。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)后的幾十年間以讓人驚訝的速度從廣度和深度兩個方面迅速拓展了原有的局部、稀疏的人類傳播網(wǎng)絡(luò)。計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大規(guī)模普及，使人類知識和信息傳播網(wǎng)絡(luò)變得日益復(fù)雜和密集，其影響力也日益增強。隨著時間的流逝，本來作為人類溝通輔助工具的網(wǎng)絡(luò)，越來越成為人類大腦的重要延伸。甚至可以說，網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)最終“導(dǎo)致進(jìn)化向純粹思維的領(lǐng)域飛躍”。從人類交流的工具演化來看，借助網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)的發(fā)明，人類才逐漸實現(xiàn)了多對多的大規(guī)模交叉互動。另外，網(wǎng)絡(luò)時代可以看作是人類邁進(jìn)新時代的一個過渡，因為網(wǎng)絡(luò)，尤其是Web 2.0的出現(xiàn)，人類首次獲得了在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行大范圍交叉互動的能力，多對多的交互形式在全人類的層面上首次出現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)社會里，傳統(tǒng)的科層組織結(jié)構(gòu)在逐步瓦解，組織結(jié)構(gòu)越來越呈現(xiàn)出高度有機、靈活的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)時代到來之后，信息已經(jīng)成為主導(dǎo)全球經(jīng)濟運行的一種關(guān)鍵性要素。信息技術(shù)不僅僅是用來提升產(chǎn)業(yè)的科技水平和生產(chǎn)制造水平，還是消弭行業(yè)企業(yè)之間的融合與互動的過程中面臨的各種信息不對稱和信息不充分問題的保障。在這一階段，信息產(chǎn)業(yè)逐步轉(zhuǎn)型為數(shù)字產(chǎn)業(yè)，開始進(jìn)入高附加值階段，同時，信息資源開始成為企業(yè)生存和發(fā)展壯大必不可少的資源，信息產(chǎn)業(yè)和數(shù)字產(chǎn)業(yè)逐漸具備成為國民經(jīng)濟中主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的潛在條件。

4.邁向智能世界：第四代信息技術(shù)的轉(zhuǎn)型

以云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能為代表的第四代信息技術(shù)變革的技術(shù)本質(zhì)，則是一種融合信息空間和物理空間的一體化運算模式，這種運算模式對于人類信息行為產(chǎn)生了深刻影響，并使人類行為空間中時空要素的無縫、平滑和一體化的處理成為可能。這種新的計算模式的一個重要特征，就是對以往異構(gòu)的技術(shù)平臺和業(yè)務(wù)模式以一種前所未有的力度進(jìn)行整合。信息化進(jìn)入新階段，數(shù)字化的重點將是“萬物數(shù)字化”，越來越多物理實體的實時狀態(tài)被采集、傳輸和匯聚，從而使數(shù)字化的范圍蔓延到整個物理世界，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)將成為人類掌握的數(shù)據(jù)集中主要的組成部分，海量、多樣、時效等大數(shù)據(jù)特征也更加突出。智能化作為剛剛開啟的信息化新階段的主要特征，通過各類智能化的信息應(yīng)用幫助人們判斷態(tài)勢、預(yù)測趨勢并輔助決策，當(dāng)前仍處于起步期，本質(zhì)上還是數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能。相信隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步、信息應(yīng)用智能化程度的不斷提升，數(shù)據(jù)資源蘊藏的巨大能量將會不斷釋放，進(jìn)一步惠及人類社會。

第四代信息技術(shù)對經(jīng)濟社會的影響。在第四代信息技術(shù)變革大規(guī)模普及的歷史背景下，企業(yè)、機構(gòu)和個人等各類社會主體的信息行為和信息需求也將隨之產(chǎn)生復(fù)雜而深刻的變化。在第四代信息技術(shù)的圖景中，具備全新形態(tài)的群體性行為的大規(guī)模涌現(xiàn)，將成為第四代信息技術(shù)框架下的經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新模式。在企業(yè)層面上，第四代信息技術(shù)平臺的異構(gòu)整合，使應(yīng)用層面上不同主體行為之間出現(xiàn)了“平滑的過渡”，而這種人類信息行為模式的變化，最終體現(xiàn)到企業(yè)業(yè)務(wù)運作上，就是現(xiàn)代企業(yè)管理越來越趨向于快速反應(yīng)和組合創(chuàng)新的模式發(fā)展，業(yè)務(wù)平臺的交叉聯(lián)動成為現(xiàn)代企業(yè)管理的核心理念。第四代信息技術(shù)的諸多應(yīng)用模式，如云計算、分布式計算、網(wǎng)格計算等，是深深扎根于以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的第三代信息技術(shù)的土壤之中的，但其將分布在物理環(huán)境各個角落的信息終端通過網(wǎng)絡(luò)和云平臺連接成為一個有機體，形成信息空間和物理空間緊密聯(lián)動的格局，從而有效消弭了網(wǎng)絡(luò)時代“計算”“通信”和“控制”過程之間的技術(shù)隔閡，最終將在信息化、數(shù)字化、智能化領(lǐng)域推動全球邁向“智能世界”。

5.實現(xiàn)三域互聯(lián)：第五代信息技術(shù)的來臨

我們處在以大數(shù)據(jù)、云計算等內(nèi)容為代表的第四次信息革命階段，按照載體—內(nèi)容交替演進(jìn)規(guī)律，和吸納—融合螺旋上升律，下一代信息技術(shù)將是一個在吸納融合現(xiàn)有大數(shù)據(jù)智能化基礎(chǔ)之上的新的技術(shù)形態(tài)。在5G通信技術(shù)的推動下，第五代信息技術(shù)的代表，將是“物聯(lián)網(wǎng)—數(shù)聯(lián)網(wǎng)—智聯(lián)網(wǎng)”三位一體的未來網(wǎng)絡(luò)。隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代通信技術(shù)的誕生和快速發(fā)展，在宏觀層面，人工智能技術(shù)的發(fā)展，正在引發(fā)從物聯(lián)網(wǎng)到智聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)趨勢，即人類世界正在實現(xiàn)“萬物感知”向“萬物互聯(lián)”“萬物智能”的過渡，在AI的框架下，物質(zhì)與物質(zhì)間將無時無刻不在保持連接溝通及信息互傳，人類社會將走向去中心化式群體智能。在新一代信息技術(shù)的背景下，在人與人互動的層面上，機器被“消解”了；而在物與物互動的層面上，人又被“解放”出來。在過去，物與物之間的互動，除了遵循自然界的運行規(guī)則之外，在人類生活的世界中是無法自動實現(xiàn)的，而必須通過人來作為物物相聯(lián)的中介，從而遵循“物—人—物”的活動鏈條。新一代信息技術(shù)在控制維度上的革命性進(jìn)步，就是“嵌入”的理念：通過在各種物體中安裝嵌入系統(tǒng)，一方面，感知物體的溫度、質(zhì)量、位置、活動狀態(tài)等實時信息；另一方面，還可以根據(jù)接收到的指令或信號，控制物體進(jìn)行一些基本的動作。在很多個安裝了嵌入式系統(tǒng)的物體之間，可以通過傳感器、云平臺、通信網(wǎng)絡(luò)和RFID等技術(shù)實現(xiàn)簡單的相互“對話”，物與物之間可以不經(jīng)過人的判斷和調(diào)度而直接開展相互配合，形成了“物—物”的互動鏈條。所謂物聯(lián)網(wǎng)，實際上就是實現(xiàn)了這樣一種物與物“直接對話”的理念。在這種模式下，人從上述鏈條中被解放出來。當(dāng)然，所謂“解放”，并不是說人在物與物的互動之中完全缺位，而是人類不再從事一些簡單的事務(wù)性和操作性的工作，而代之以機器自動執(zhí)行，人們可以用更多的精力投身各種復(fù)雜的思維活動和人際交往之中而已。未來，各種重復(fù)性、操作性的服務(wù)行為在服務(wù)經(jīng)濟活動中所占的比重將大大降低，服務(wù)者之間的協(xié)作將主要體現(xiàn)為知識交流與聯(lián)合創(chuàng)新，服務(wù)經(jīng)濟活動將真正實現(xiàn)以知識為驅(qū)動，以人才為根本，以聯(lián)動謀創(chuàng)新，并通過人才的發(fā)掘、聚集、培育和有效使用，使各種潛在的服務(wù)需求得以有效發(fā)揮，變幻莫測的外部服務(wù)環(huán)境得以有效應(yīng)對，各種配套項目或工程得以有效實施，持續(xù)性發(fā)展需求得以有效滿足。

新一代信息技術(shù)的智能性，是源自其寬帶、融合和泛在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使得全世界范圍內(nèi)的用戶具備了共享智慧的基礎(chǔ)。未來有一天，隨著整個人類社會因為新一代信息技術(shù)的普遍應(yīng)用而具備了全球性的動態(tài)結(jié)盟和泛在交流能力，人類社會的組織結(jié)構(gòu)將從目前以層級結(jié)構(gòu)為主的系統(tǒng)模式向以松散結(jié)盟和動態(tài)演變?yōu)橹鞯纳鷳B(tài)模式轉(zhuǎn)變，而這也將給當(dāng)前的社會結(jié)構(gòu)帶來顛覆性效應(yīng)——“全球腦”將有可能因此而形成。

二 5G發(fā)展形勢

從移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，大約每隔10年會進(jìn)行一次換代，以滿足人民群眾和各行各業(yè)涌現(xiàn)出的新需求，從1980年代上市的1G模擬語音系統(tǒng)（代表企業(yè)Motorola），到1990年代上市的2G數(shù)字語音和短信系統(tǒng)（代表企業(yè)Nokia、Ericsson），到2000年代上市的3G移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（代表企業(yè)Apple、Ericsson），再到2010年代上市的4G移動寬帶系統(tǒng)（代表企業(yè)Apple、華為），直到馬上要到來的5G超寬帶、萬物互聯(lián)系統(tǒng)，將全面使能智能社會。

圖1-6 移動通信發(fā)展歷程

1.5G對經(jīng)濟的巨大拉動作用，使得各主要經(jīng)濟體爭先搶占這一未來十年的戰(zhàn)略制高點

經(jīng)5G權(quán)威機構(gòu)GSMA測算，全球，2018年移動通信產(chǎn)生了3.9萬億美元的經(jīng)濟貢獻(xiàn)，占全球GDP的4.6%；預(yù)計到2023年移動通信經(jīng)濟貢獻(xiàn)將達(dá)到4.8萬億美元，占全球GDP的4.8%。

在中國，2018年移動通信產(chǎn)生了7500億美元的經(jīng)濟貢獻(xiàn)，占GDP的5.5%，預(yù)計到2023年將達(dá)到8700億美元。同時，中國將引領(lǐng)5G發(fā)展，到2025年，中國5G滲透率將超出全球平均水平10個百分點，將成為最大的5G單一市場，對GDP的貢獻(xiàn)將超過萬億美元。

圖1-7 全球移動通信經(jīng)濟貢獻(xiàn)量預(yù)測

圖1-8 中國移動通信經(jīng)濟貢獻(xiàn)量預(yù)測

美國2018年推出“5G FAST PLAN”國家戰(zhàn)略，聯(lián)邦通信委員會（FCC）牽頭全面加速5G布局，確保美國在5G中處于領(lǐng)導(dǎo)地位，期望促進(jìn)就業(yè)和經(jīng)濟增長，保護(hù)國家安全。歐盟于2016年7月發(fā)布《歐盟5G宣言——促進(jìn)歐洲及時部署第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)》，明確將發(fā)展5G作為構(gòu)建歐盟“單一數(shù)字市場”的關(guān)鍵舉措，旨在使歐洲在5G 網(wǎng)絡(luò)的商用部署方面領(lǐng)先全球。英國于2017年3月發(fā)布《英國5G 戰(zhàn)略：下一代移動技術(shù)》，旨在盡早利用5G 技術(shù)的潛在優(yōu)勢，建立在移動通信領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。日本也將5G作為國家戰(zhàn)略，從2017年開始5G技術(shù)試驗，計劃在2020年東京奧運會正式大規(guī)模商用。韓國于2015年發(fā)布《5G國家戰(zhàn)略》，投入1.6萬億韓元（約14.3億美元）促進(jìn)5G建設(shè)，已經(jīng)在2018年冬奧會期間預(yù)商用。

2.中國在5G領(lǐng)域，戰(zhàn)略布局早，商業(yè)和技術(shù)領(lǐng)先，市場潛力巨大

中國高度重視5G技術(shù)發(fā)展，2019年1月25日，習(xí)近平總書記主持中央政治局第十二次集體學(xué)習(xí)會時指出，“隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)不斷發(fā)展，移動媒體將進(jìn)入加速發(fā)展新階段”。國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要明確提出“積極推進(jìn)第五代移動通信（5G）和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)研究，啟動5G 商用”。2017年，5G首次寫入政府工作報告，“全面實施戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，加快人工智能、第五代移動通信（5G）等技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化，做大做強產(chǎn)業(yè)集群”。2018年12月中央經(jīng)濟工作會議明確提出“加快5G商用步伐”，并將其列為2019年的重點工作任務(wù)。

2019年中國5G國家戰(zhàn)略提速，提前一年在2019年6月6日發(fā)牌，低頻2.6GHz、3.5GHz和4.9GHz等優(yōu)質(zhì)大帶寬頻段保證中國5G性能和成本持續(xù)領(lǐng)先，2019年100個城市開始大規(guī)模商用，2020年中國將實現(xiàn)百萬站規(guī)模全國商用。

3.中國在移動通信標(biāo)準(zhǔn)和核心技術(shù)領(lǐng)域走過了從入場、跟隨到領(lǐng)跑的發(fā)展歷程

2G/3G時代，以歐洲主導(dǎo)的3GPP制定的GSM/WCDMA和美國主導(dǎo)的3GPP2制定的CDMA 1x/EV-DO/2000的競爭為主，同時，中國提出的TD-SCDMA也作為3G標(biāo)準(zhǔn)之一被3GPP采納，中國首次拿到了移動通信領(lǐng)域的入場券。4G時代，歐洲主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)到LTE，美國IEEE緊隨其后提出WiMAX演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，以期與LTE競爭，但最終失敗，北電（Nortel）等設(shè)備商也因此退出全球通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的舞臺。5G時代，全球標(biāo)準(zhǔn)走向統(tǒng)一。

中國在2G時代基本沒有通信的核心專利，3G時代通過與歐洲標(biāo)準(zhǔn)組織合作，掌握了部分核心專利，并且在商用市場上取得了成功，4G時代中國成為核心專利的主要持有方之一，5G時代中國持有的核心專利數(shù)量已經(jīng)位居世界第一。德國專利數(shù)據(jù)公司IPlytics的數(shù)據(jù)顯示，在全球范圍內(nèi)，中國5G專利數(shù)量占34.02%，韓國占25.23%，美國占14%，日本占5%。

在歐洲電信聯(lián)盟（ETSI）聲明的5G專利中，華為5G核心專利族數(shù)排名第一，已經(jīng)向ETSI聲明了2570族基本專利（截至2018年12月31日），占比22%（2570/11776），在5G領(lǐng)域位居第一，隨后分別是愛立信（1444族，12%）、諾基亞（1333族，11%）、三星（1254族，11%）、LG（1236族，10%）、高通（1134族，10%）、中興（1029族，9%）、Intel（567族，5%）、中國電信研究院（543族，5%）、Sharp（495族，4%）、其他（181族，1%）。

在3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)方面，華為從2015年至2018年9月底累計向3GPP提交13000多篇5G提案，位居全球第一，累計5G核心標(biāo)準(zhǔn)的提案通過數(shù)2626篇，位居全球第一，隨后分別是愛立信（2024篇）、諾基亞（1634篇）、高通（673篇）、中興（529篇）、三星（507篇）。

同時，華為率先推出5G終端芯片和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備芯片（巴龍5000/天罡等），領(lǐng)先全球。

4.5G時代全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是不可逆轉(zhuǎn)的歷史趨勢

以中國和歐洲為代表的3GPP力圖統(tǒng)一全球人與人、人與物、物與物之間的連接標(biāo)準(zhǔn)。首先，個人通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如GSM、CDMA、LTE、WLAN等將走向統(tǒng)一。其次，物與物之間連接的各種標(biāo)準(zhǔn)如LoRa、SigFox、NB-IoT等也將走向統(tǒng)一。標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一會為廣大消費者和企業(yè)帶來非常大的便利，消費者不用擔(dān)心全球漫游涉及的不同制式問題，企業(yè)也不需要為了滿足不同制式購買不同的通信設(shè)備。

5.各個標(biāo)準(zhǔn)組織和行業(yè)聯(lián)盟都在推動5G產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展

除了3GPP和國際電聯(lián)（ITU）外，運營商5G工作組（NGMN）等5G全球標(biāo)準(zhǔn)組織，以及歐盟5G研究組（5GPPP）、日本5G推進(jìn)組（5GMF）、韓國5G論壇（5G Forum）等主流的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)組織，也在同時推動5G技術(shù)創(chuàng)新。華為倡議或參與的5G車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（5GAA）、5G智能制造聯(lián)盟（5G ACIA）、5G SA切片聯(lián)盟、智能電網(wǎng)聯(lián)盟（Cigre D2）、數(shù)字天空聯(lián)盟、無線醫(yī)聯(lián)網(wǎng)特別興趣組（SIG）等行業(yè)組織，也在積極推動5G的行業(yè)應(yīng)用落地。

6.2019年，是全球5G的商用元年

首先，全球5G頻譜及牌照發(fā)放加速，截至2019年5月，已有27個國家發(fā)牌，除美國以毫米波（mmWave）為主頻段外，其他國家大部分均以C-band為主（3.5GHz為典型頻段），中國5G提前1年于2019年6月6日發(fā)牌，中國移動將得到160MHz帶寬的2.6GHz頻段的頻譜以及100MHz帶寬的4.9GHz頻段頻譜，中國電信和聯(lián)通為3.5GHz頻段各100MHz帶寬。德國、日本等除了正常給運營商發(fā)放牌照外，還考慮單獨發(fā)放5G的行業(yè)專用頻譜給各大工業(yè)企業(yè)專網(wǎng)專用。其次，運營商建網(wǎng)節(jié)奏加快，以中美日韓及歐盟部分國家為首的各大運營商均在2019年正式商用5G服務(wù)。2020年預(yù)計全球主流國家都將推出商用網(wǎng)絡(luò)。最后，5G終端商用進(jìn)度加快，從2018年中5G標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，到華為在2019年2月在巴展發(fā)布5G手機Mate X和5G CPE Pro，只有半年左右的時間，三星、中興、小米、OPPO、OnePlus、LG等也將在2019年陸續(xù)推出5G手機。而3G/4G從標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)到終端發(fā)布，都用了3年時間，5G的終端商用速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于3G/4G。

圖1-9 5G用戶發(fā)展速度預(yù)測

信息來源：GSMA。

綜上，全球主要經(jīng)濟體的戰(zhàn)略投入、各標(biāo)準(zhǔn)組織對產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的推動、產(chǎn)業(yè)鏈的快速成熟，以及各國運營商面向企業(yè)市場的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型決心，都驅(qū)動了5G快速發(fā)展。各種制式用戶規(guī)模從零增長到5億，3G用了9年，4G用了6年，我們預(yù)測5G將只需要3年！這意味著5G帶來的產(chǎn)業(yè)爆發(fā)力不可同日而語。

三 5G特性及通用場景

圖1-10 5G與4G關(guān)鍵指標(biāo)對比

信息來源：ITU-R M.2083-0建設(shè)書。

面向移動數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的海量連接，以及垂直行業(yè)應(yīng)用的廣泛需求，作為新一代移動通信技術(shù)的全球標(biāo)準(zhǔn)，5G相對4G的單一MBB（移動寬帶）場景，在提升峰值速率（eMBB增強移動寬帶）、時延（uRLLC低時延高可靠通信）、移動性、頻譜效率等傳統(tǒng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，新增加用戶體驗速率、連接數(shù)密度（mMTC海量機器通信）、容量密度和能源效率四個關(guān)鍵能力指標(biāo)。從指標(biāo)對比可以看出，5G的速率、時延、連接等網(wǎng)絡(luò)能力，相對4G跨越式提升。

圖1-11 5G特性的應(yīng)用場景分布

信息來源：ITU-R M.2083-0建設(shè)書。

eMBB（峰值20Gbps）：5G有更多的可用頻譜（3.5GHz、4.9GHz、mmWave）、更大的單載波連續(xù)帶寬（5G 100MHz VS 4G 20MHz）、超大規(guī)模天線陣列（Massive MIMO 5G 64T64R VS 4G 4T4R）、3D 智能天線beamforming等新技術(shù)的加持，給用戶提供了前所未有的速率體驗，將促進(jìn)移動寬帶持續(xù)發(fā)展，典型應(yīng)用如3D、超高清視頻（4K/8K）、云辦公和云游戲。涉及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新的面向eMBB的3GPP R15協(xié)議版本已于2018年6月完成。

uRLLC（空口1ms）：5G數(shù)據(jù)調(diào)度時間更短、終端回復(fù)確認(rèn)消息更快、編碼譯碼更簡單、采用了MEC新架構(gòu)等，大大減少了網(wǎng)絡(luò)時延。5G將開啟未來產(chǎn)業(yè)新藍(lán)海，典型應(yīng)用如自動駕駛、工業(yè)自動化、云化VR/AR、網(wǎng)聯(lián)無人機等。面向uRLLC增強的3GPP R16協(xié)議版本將于2020年3月完成。

mMTC（百萬/km2）：將拓展萬物互聯(lián)新邊界，典型應(yīng)用如智慧城市、智能家居等。面向mMTC增強的3GPP R17版本也在計劃中。

能源效率：能效指每焦耳的能耗傳遞的數(shù)據(jù)流量（bps），能效越高，表示可用更少的能源來傳遞更多的信息。國際電聯(lián)（ITU）定義的5G能效目標(biāo)為提升100倍。影響能效的指標(biāo)主要是每秒的數(shù)據(jù)流量。將天線與射頻單元融合成為AAU，取消LTE的射頻單元與天線之間的饋線，總體能效更高。無線應(yīng)用場景復(fù)雜、業(yè)務(wù)多樣，都會在一定程度上影響實際能效。4G設(shè)備1度電的消耗，可支持的流量不超過300GB，而5G設(shè)備1度電可以支持超過5000GB流量，意味著在快速下載5000部超高清電影的同時，節(jié)省了10～20倍的能耗，能效提升超過10倍。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，5G能效還會更高。

各種典型場景的帶寬和時延需求。

垂直行業(yè)包括千行百業(yè)，不同的細(xì)分市場業(yè)務(wù)對時延的要求也千差萬別，表1-1是不同應(yīng)用場景對時延和速率的需求。

表1-1 各種典型場景的寬帶和時延需求

以上是指端到端的時延要求，包含了上層應(yīng)用、核心網(wǎng)、傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)，所以無線網(wǎng)絡(luò)的時延要求比表1-1的時間更短。4G的無線網(wǎng)絡(luò)時延大于10ms，而5G即使不部署uRLLC功能，eMBB業(yè)務(wù)的時延也比4G有大幅改善，達(dá)到4～5ms。部署uRLLC功能可以進(jìn)一步大幅降低時延（1ms），滿足部分場景的苛刻要求。

典型應(yīng)用舉例1：車聯(lián)網(wǎng)/自動駕駛

車聯(lián)網(wǎng)是移動通信技術(shù)在交通行業(yè)的典型應(yīng)用，通信與智能汽車深度融合，通過整合人、車、路、周圍環(huán)境等相關(guān)信息，為人們提供一體化服務(wù)。編隊自動駕駛、自動碰撞避讓、自動變道等功能要求端到端時延小于3～10ms、可靠性大于99.999%、網(wǎng)絡(luò)傳輸速率大于100Mbps、高安全性（網(wǎng)絡(luò)切片冗余備份/加密增強），5G將有效提升對車聯(lián)網(wǎng)信息的及時準(zhǔn)確采集、處理、傳輸、利用，有助于車與車、車與人、車與路的信息互通與高效協(xié)同，避免駕駛安全風(fēng)險。

典型應(yīng)用舉例2：智能制造/工業(yè)自動化

伴隨我國加快實施制造強國戰(zhàn)略，推進(jìn)智能制造發(fā)展，工廠車間中將出現(xiàn)大量的協(xié)作機器人等自動化設(shè)備，實時運動控制等功能要求低時延（1～10ms），智慧物流、倉儲等需要海量連接（10萬～100萬個），智能生產(chǎn)線的AI輔助攝像頭視頻監(jiān)控需要大帶寬（＞60Mbps），5G 將廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域滿足這些需求，有效提升制造效率與管理水平。

典型應(yīng)用舉例3：Cloud VR/AR

高帶寬、低時延是VR/AR業(yè)務(wù)優(yōu)質(zhì)客戶體驗的關(guān)鍵保障因素。當(dāng)前單體VR/AR方案因為終端算力受限、重量/體積大、成本高、網(wǎng)絡(luò)帶寬不足和傳輸時延大等問題，導(dǎo)致用戶體驗差、缺乏生態(tài)、難以推廣。從網(wǎng)絡(luò)帶寬來講，VR良好體驗需要200Mbps以上的帶寬，4G技術(shù)無法滿足，而用有線的話，將限制用戶的活動范圍。從時延角度講，當(dāng)用戶的頭部旋轉(zhuǎn)一定角度時，VR設(shè)備需要快速把連續(xù)的畫面呈現(xiàn)給用戶。如果延時過高，將導(dǎo)致畫面轉(zhuǎn)換時長超過人眼反應(yīng)時間（20ms），用戶會產(chǎn)生眩暈感。同時，VR對本地計算能力要求很強，導(dǎo)致功耗很大，需要持續(xù)供電，而5G的高帶寬和低時延技術(shù)將實現(xiàn)計算能力放在云端，VR終端僅需保留顯示和通信功能，功耗大幅度降低，使依靠電池長時間供電的優(yōu)質(zhì)輕便VR/AR成為可能。

典型應(yīng)用舉例4：無人機

無人機與地面的通信，主要有三種目的：圖傳、數(shù)傳和遙控。“圖傳”，就是傳輸視頻或圖像，將無人機拍攝的視頻或圖像實時回傳到移動終端設(shè)備上，比如VR、手機等。“數(shù)傳”，就是傳輸無人機傳感器和飛行數(shù)據(jù)。目前的連接技術(shù)限制了無人機的飛行范圍，4G又無法解決大帶寬及高空連續(xù)覆蓋問題，同時，在精準(zhǔn)遙控、與VR結(jié)合等低時延場景下，當(dāng)前的技術(shù)手段也無法滿足。

在大帶寬、低時延場景下，無人機搭載5G和360度4K全景攝像頭，將實現(xiàn)動態(tài)、高緯度的4K/8K超高清視頻回傳（礦山油氣勘查、城市網(wǎng)格管理等），至少需要100Mbps以上傳輸帶寬，5G的大帶寬保障了上述場景。同時，要實現(xiàn)無人機實時精準(zhǔn)遙控，需要20ms以下時延，只有5G可以滿足，從而結(jié)合VR實現(xiàn)身臨其境沉浸式遠(yuǎn)程控制。此外，分布式邊緣智能計算節(jié)點可以在5G基站附近部署，無人機相關(guān)的數(shù)據(jù)計算，可以在分布式智能節(jié)點完成，而不用送往更遠(yuǎn)的云計算中心，從而保證了應(yīng)用的端到端低時延場景需求。

在覆蓋空域方面，3G/4G網(wǎng)絡(luò)對于高空覆蓋有一定的局限性，對于高空需求如高空測繪、干線物流等無法滿足，容易導(dǎo)致失聯(lián)狀況。5G的大規(guī)模天線陣列，以及3D波束賦形技術(shù)，可以加大垂直方向的覆蓋，可以以較低成本構(gòu)建高空連續(xù)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，大大擴展無人機的飛行范圍。

在飛行數(shù)據(jù)安全保障方面，相比4G或WiFi，5G也有明顯的優(yōu)勢。5G的數(shù)據(jù)傳輸過程更加安全可靠，無線信道不容易被干擾或入侵。

總而言之，5G所賦予的高帶寬、低延時、高精度、高安全，可以幫助無人機補足短板，解鎖更多的應(yīng)用場景，滿足更多的用戶需求。

典型應(yīng)用舉例5：碳排放

基于5G的ICT產(chǎn)業(yè)自身碳排放增長幅度小：5G能效提升10～100倍，相同數(shù)據(jù)流量的能耗呈相同比例顯著下降。同時，5G的大帶寬和低時延特性推進(jìn)更多的計算部署到云和邊緣，算力得到共享，單位計算能效提升。當(dāng)2025年全球每天人均數(shù)據(jù)流量增長10倍后，ICT產(chǎn)業(yè)自身的能耗并不會大幅增長，碳排放量從2018年的13億噸小幅增長至15億噸。

5G使能行業(yè)節(jié)能減排：5G加速各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如智能制造提升了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，相應(yīng)的產(chǎn)品單位能耗降低；交通和物流消耗大量的能源，智能交通（鐵路、公路、軌道交通、機場、碼頭等）和智慧物流通過線路規(guī)劃或生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化，降低能源消耗；電動汽車的普及長期以來面對充電瓶頸，5G使能的自動駕駛使汽車能自己尋找充電樁，充電問題不用再操心，電動汽車真正普及化，降低對化石能源的依賴；更多的碎片化新能源發(fā)電資源被充分利用，本地化的清潔能源比例越來越高。至2025年，以5G為代表的新ICT技術(shù)為各產(chǎn)業(yè)帶來的全球節(jié)電量將達(dá)到4.6PWh/年，每年貢獻(xiàn)減碳量60億噸。

從上述應(yīng)用場景可以看出，5G應(yīng)用將與廣泛的實體經(jīng)濟領(lǐng)域相結(jié)合，形成支撐數(shù)字化經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，極大地推動實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級和發(fā)展壯大。

四 5G與大數(shù)據(jù)、人工智能的融合

1.5G將帶來人類歷史上史無前例的數(shù)據(jù)爆炸式增長

預(yù)計2025年，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量在總數(shù)據(jù)量中的占比將達(dá)95%，全球企業(yè)對AI的采用率將達(dá)86%。借助大數(shù)據(jù)、人工智能手段進(jìn)行更高效數(shù)據(jù)分析、處理、決策，將成為政府和企業(yè)核心任務(wù)之一。

5G的發(fā)展帶來政府和社會的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。過去，政府?dāng)?shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)量的80%，5G時代，社會數(shù)據(jù)將占總數(shù)據(jù)量的80%。數(shù)據(jù)布局的變化，也將引起數(shù)據(jù)治理方式的變化，即從政府主導(dǎo)轉(zhuǎn)變成政府與社會協(xié)同共治。

圖1-12 5G將帶來得數(shù)據(jù)爆炸式增長

2.5G將極大拓寬人工智能應(yīng)用場景和邊界，使人工智能具備自主行動能力，形成可自閉環(huán)的智能體

5G智能工廠、智能裝備、智能機器人，具備自主學(xué)習(xí)、自主作業(yè)、自主控制能力；5G車聯(lián)網(wǎng)，助力自動駕駛提前了解復(fù)雜路況，提前預(yù)判和決策，提高人們出行效率和安全性。5G智慧派出所，通過無人機、AR眼鏡進(jìn)行犯罪現(xiàn)場勘察、犯罪份子無感知識別，進(jìn)一步拓展辦案手段，提升辦案效率。

3.5G、大數(shù)據(jù)及人工智能的深度交融使各類智能體升級到認(rèn)知智能、類腦智能的階段

5G無處不在的聯(lián)接，為人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練提供了源源不斷的數(shù)據(jù)源，而數(shù)據(jù)的治理是人工智能模型訓(xùn)練必不可少的環(huán)節(jié)，大數(shù)據(jù)挖掘和智能分析在其中發(fā)揮重要作用，為人工智能深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練提供海量、有價值的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，在這個過程中，各類智能體將逐步形成場景化的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，促進(jìn)智能體從數(shù)據(jù)智能向認(rèn)知智能進(jìn)化升級。在此技術(shù)上，探索類腦智能有了更堅實的基礎(chǔ)。類似深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，類腦智能計算模型也需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)標(biāo)注、訓(xùn)練，類腦智能模型可以繼承深度學(xué)習(xí)積累的經(jīng)驗，伴隨腦學(xué)科的研究深入，認(rèn)知智能將進(jìn)一步向類腦智能進(jìn)化。得益于三者的有機協(xié)同，現(xiàn)有人工智能也將從感知型的弱人工智能向認(rèn)知智能、類腦智能等強人工智能升級演進(jìn)與發(fā)展。

綜上，5G時代的大數(shù)據(jù)與AI的融合發(fā)展，將最終實現(xiàn)聯(lián)接一切、計算一切、認(rèn)知一切。

五 5G與網(wǎng)絡(luò)安全

隨著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，越來越多的設(shè)備被聯(lián)接，越來越多的業(yè)務(wù)上云，網(wǎng)絡(luò)邊界正在消失。互聯(lián)網(wǎng)本身并沒有絕對安全的環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)攻擊是常態(tài)化的。新的業(yè)務(wù)如自動駕駛、智能工廠、遠(yuǎn)程醫(yī)療、機器人服務(wù)等，網(wǎng)絡(luò)攻擊可能導(dǎo)致生產(chǎn)大面積停工甚至人員傷亡。從世界范圍看，威脅和風(fēng)險日益向政治、經(jīng)濟、文化、社會、生態(tài)、國防等領(lǐng)域傳導(dǎo)滲透，網(wǎng)絡(luò)安全要求越來越高。

1.萬物互聯(lián)的世界，網(wǎng)絡(luò)安全呈現(xiàn)新特點

一是影響面更大。越來越多的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型后，從未接受過網(wǎng)絡(luò)攻擊考驗的內(nèi)部系統(tǒng)暴露在互聯(lián)網(wǎng)上，未彌補的漏洞可能在攻擊中讓企業(yè)損失巨大，關(guān)乎國計民生的企業(yè)被攻擊甚至影響國家安全。二是攻擊更隱蔽。萬物互聯(lián)，聯(lián)網(wǎng)的海量設(shè)備增加了犯罪組織的利益誘惑，有組織的攻擊者為了逃避追查，攻擊手段更加隱蔽，難以被察覺。三是攻擊手段更復(fù)雜。ICT系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，有組織的攻擊者往往擁有相關(guān)行業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，綜合分析系統(tǒng)所有可能的薄弱環(huán)節(jié)，并針對網(wǎng)絡(luò)運維團(tuán)隊可能的響應(yīng)措施進(jìn)行綜合攻擊，如通過社會工程學(xué)手段獲取用戶郵箱、喜好，采用釣魚郵件入侵并置入惡意代碼，設(shè)置后門或破解密碼后劫持應(yīng)用系統(tǒng)，非法篡改模型、使用對抗樣本等讓AI識別錯誤，攻擊能源基礎(chǔ)設(shè)施導(dǎo)致?lián)屝迺r無電可用，或讓設(shè)備因停電、過熱而宕機，攻擊呼叫中心讓運維團(tuán)隊不能及時處理故障，刪除日志記錄避免被事后追查等。四是數(shù)據(jù)安全面臨考驗。數(shù)據(jù)生命周期由傳統(tǒng)的單鏈條逐漸演變?yōu)閺?fù)雜多鏈條形態(tài)，增加了共享、流通、交易等環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)的價值遠(yuǎn)比計算機信息系統(tǒng)的硬件價值或功能價值要大得多，硬件損壞或功能損壞經(jīng)過維修重建就可以恢復(fù)，而數(shù)據(jù)被毀壞或被竊取所造成的后果更加嚴(yán)重，大數(shù)據(jù)成為企業(yè)重要的價值資產(chǎn)，也是國家重要的戰(zhàn)略資源，數(shù)據(jù)應(yīng)用場景和參與角色多樣化，使數(shù)據(jù)安全需求外延極大擴展。五是物理攻擊成為可能。隨著服務(wù)機器人、自動駕駛汽車等可移動智能產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展，如果可移動的智能產(chǎn)品被劫持，攻擊者可以遠(yuǎn)程指揮，通過撞擊或機械臂操作進(jìn)行物理攻擊，產(chǎn)生直接的物理破壞。

2.智能防御，保護(hù)萬物互聯(lián)的智能世界

伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、AI等新ICT技術(shù)的發(fā)展，智能防御技術(shù)手段也在同步快速發(fā)展。未來萬物互聯(lián)的智能世界將要面臨的安全挑戰(zhàn)，將通過采用端到端全方位的安全防御手段進(jìn)行防護(hù)，從而降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險。例如，在數(shù)據(jù)采集時通過接口認(rèn)證和鑒權(quán)手段防止偽造數(shù)據(jù)，加密傳輸防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改，通過數(shù)據(jù)庫防火墻等防止管理的數(shù)據(jù)被篡改或泄密，通過安全審計、數(shù)字水印等手段防止在應(yīng)用過程中發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏，全網(wǎng)協(xié)防的安全方案檢查所有可能的漏洞，及時發(fā)現(xiàn)攻擊行為并采取行動，使攻擊者從入侵到成功攻擊成為幾乎不可能完成的任務(wù)。人工智能技術(shù)也引入安全措施中，通過學(xué)習(xí)攻擊行為感知未知威脅，及時發(fā)現(xiàn)并清除惡意代碼。對于可能傷及人員或產(chǎn)生重大損失的應(yīng)用，應(yīng)在關(guān)鍵時機可以讓人介入，自動駕駛、服務(wù)機器人或工業(yè)機器人等可一鍵停車。

3.5G讓智能世界更安全

5G使能了萬物互聯(lián)的智能世界，同時也適配行業(yè)智能化演進(jìn)，在安全特性上進(jìn)行了加強。從標(biāo)準(zhǔn)上看，5G相比4G的安全增強主要體現(xiàn)在以下四個方面。一是密碼算法增強：5G當(dāng)前已定義256bit密鑰傳輸?shù)认嚓P(guān)機制，未來可支持256bit密碼算法，以保證量子計算機出現(xiàn)后，5G網(wǎng)絡(luò)的密碼算法仍然具有足夠的安全強度。即使使用當(dāng)前全球最快的計算機，破解通過128位加密的信息需要的時間以億年計，而破解256位加密需要的時間以億億年計，計算機破解密碼需要的耗電費用超過全球一年的生產(chǎn)總值，即使在未來算力大幅增長的情況下，破解加密信息仍然幾無可能。二是用戶永久身份加密：在2G/3G/4G時，用戶的永久身份IMSI（International Mobile Subscriber Identity，國際移動用戶識別碼）在空口是明文發(fā)送的，攻擊者可以利用這一缺陷追蹤用戶。在5G中，IMSI將以加密形式發(fā)送，以防范這種攻擊。三是PLMN（Public Land Mobile Network，公用陸地移動網(wǎng)）間端到端安全保護(hù)：運營商之間通常需要通過轉(zhuǎn)接運營商來建立連接。攻擊者可以通過控制轉(zhuǎn)接運營商設(shè)備的方法，假冒合法的核心網(wǎng)節(jié)點發(fā)起攻擊。5G中定義了SEPP（Security Edge Protection Proxy，安全邊緣保護(hù)代理），通過TLS（Transport Layer Security，傳輸層安全性協(xié)議）、JOSE（Javascript Object Signing and Encryption，Java對象簽名和加密）等IP安全機制，在傳輸層和應(yīng)用層對運營商間的信令進(jìn)行端到端安全保護(hù)。四是空口用戶面完整性保護(hù)：在傳統(tǒng)2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)中，因主要是語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，只對用戶面數(shù)據(jù)進(jìn)行了機密性保護(hù)，沒有對其進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性保護(hù)，2G、3G、4G可能受到攻擊。比如，通信內(nèi)容因為無線信號失真造成內(nèi)容失真，但不影響用戶語音通信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的正常使用，所以未考慮完整性保護(hù)，攻擊者仍然可以篡改用戶的通信內(nèi)容。在5G網(wǎng)絡(luò)中，IoT終端通信內(nèi)容、工業(yè)控制等消息承載在用戶面數(shù)據(jù)中，如果被篡改，可能就給物聯(lián)設(shè)備的控制帶來風(fēng)險，因而5G網(wǎng)絡(luò)新增了用戶面數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)機制，防范此類篡改攻擊。

4.搶占安全制高點，才能保障全局性的國家安全

中國應(yīng)該抓住5G的先發(fā)優(yōu)勢，建立在萬物互聯(lián)架構(gòu)下的安全體系。借助掌握5G核心技術(shù)優(yōu)勢，加快5G技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，形成全球領(lǐng)先的安全標(biāo)準(zhǔn)，搶占安全技術(shù)制高點。