论文部分内容阅读
2019年，我国无线技术应用创新高度活跃，5G产业发展成果显著，物联网产业高速增长。展望2020年，5G产业对各类资源的需求持续增加，低功耗广域物联网协同发展需求凸显，民用无人机管理仍需进一步加强。
2020年形势判断
5G最终标准趋于完成，规模化商用快速发展。一是满足ITU全部要求的完整5G最终标准将在2020年完成。2019年是全球5G商用元年，韩国、美国、瑞士、英国等国家在上半年就先后开通了5G网络，但全球5G的标准化工作还没有全部完成。全球5G标准制定分为R15、R16两大阶段。为了加快5G网络的部署，目前的5G网络是基于R15标准之上的，主要针对增强移动宽带（eMBB）和低时延高可靠（URLLC）应用需求，满足全部场景需求的R16标准预计将于2020年3月完成，含有完整ASN.1代码的标准版本R16 ASN.1将于2020年6月完成，届时才可以实现5G全面商用。
二是我国5G网络部署将进一步加速。2019年11月1日，我国三大运营商正式开启5G商用，标志着我国开始进入5G规模化商用阶段，5G网络的规模化开始进入快车道。从已公布的三大运营商5G建设部署计划来看，2019年，我国将建设超过14万个5G基站。
三是各地方5G试点示范快速推进。各地区5G产业规划均将试点示范作为重要任务来部署。2020年是开展5G试点示范的关键一年，各地区将按计划有序开展相关工作。《广东省加快5G产业发展行动计划》提出，到2020年底，5G示范应用场景超过30个。河南省《5G 示范工程责任分工方案》提出，在制造、交通、医疗、教育、物流等10大领域实施应用示范工程。
无线电技术创新活跃，跨界融合进一步发展。一是物联网和人工智能加速融合。自2017年以来，“AIoT”逐渐成为物联网行业的热点，将推动物联网发展进入新时代。“AIoT”即“AI IoT”，指人工智能技术与物联网在实际应用中的落地融合。物联网产生和收集海量的数据，AI通过对历史和实时数据的深度学习，能够更准确地判断用户习惯，提供智能化、个性化服务，使设备使用变得更加便利，从而有效提升用户体验。目前，小米、创维、海信等厂商已相继推出AIoT电视等应用产品。
二是车联网和自动驾驶技术将进一步突破。随着5G网络的部署，车联网和自动驾驶技术也越来越成熟，正在开展大量的实验验证。百度、长安汽车、中国中车等公司已开展了自动驾驶整车实验。依托北京首钢产业园，北京建设了首个智能网联汽车示范运行区，设置无人接驳、编队驾驶、无人快递、无人巡检等8种测试场景。
三大问题
5G产业发展推进仍面临挑战。第一，频率资源方面，我国5G的用频思路是6GHz以下频率为基础，6GHz以上高频为补充发展。2019年6月，工业和信息化部向中国移动、中国联通、中国电信、中国广电四家电信运营商发放了全国范围内的5G中低频段牌照，加速了我国5G产业化进程，但5G商用面临的高频频谱资源挑战还很大。第二，部署成本方面，5G的基站数量可能是4G的2倍。三大运营商5G无线网络投资总规模约为6500亿元，其中宏基站总数约400万个，小微基站约600万个。构筑良好的5G网络，运营商需要投入大量财力。第三，核心技术方面，我国5G核心技术对外依存度还比较高，电信设备和不少终端设备的核心器件大部分依赖进口。
低功耗广域网产业发展仍面临问题。第一，网络、技术、产业、应用市场和产品标准的碎片化一直是影响LPWAN高速发展的关键。在技术层面，存在蜂窝LPWAN方面的NB-IoT、eMTC等技术，非蜂窝LPWAN方面的LoRa、Sigfox、ZETA等;在标准层面，工业领域常见的标准协议就有上百种;在市场应用层面，LPWAN应用已经覆盖工业、商用、消费三大领域约20多個行业、160多个应用场景，拥有数目繁多的终端设备接口。由于各行业对LPWAN产品的需求不同，使得LPWAN的应用市场碎片化程度较高。第二，受原材料、装备、芯片等领域核心技术薄弱的影响，我国LPWAN发展所需的相关技术和设备基本依赖进口。除华为主导的NB-IoT国际标准体系外，目前我国相关核心技术仍停留在“引进—模仿—改进—创新”层面，对国外技术的依赖度较高，缺乏拥有强大技术实力和竞争力的龙头企业，技术积累和资本投入水平仍与国外先进国家差距较大。第三，物联网安全问题凸显，LPWAN物联网在实际应用中拥有海量终端设备以及轻量级嵌入式系统，任何微小的安全漏洞都可能引发巨大的安全事故。目前，许多LPWAN物联网终端设备的安全保障能力非常低，很容易成为黑客攻击的目标。
民用无人机无线电管控面临的挑战。第一，市场上常见的无人机用频混乱，各类频率均有使用，导致无人机系统间互相干扰，扰乱电波秩序。如果无人机遥控信号被干扰，无人机又没有预装感知与规避机制的话，无人机可能会失控。第二，未经授权的无人机“黑飞”，会对民航机场等重要目标产生一定的威胁。“低慢小”无人机在感知规避方面缺乏配套设备，一旦进入机场，很可能会造成航班延误、飞机迫降等，不仅会带来巨大的经济损失，还会给社会安全带来负面影响。第三，无人机具有消费类商品和航空器的双重属性，其管理工作涉及的部门、行业众多。由于对无人机各个生命周期的管理工作并没有有效的联合管理机制，工作难以有序承接，容易造成管理工作出现漏洞、管理范围重叠、管理越权等问题。
对策建议
积极发力部署5G频率和产业的各个方面。一是充分研究和推动高频段频率规划。在5G低中频段资源规划出台的基础上，继续加快5G毫米波频段频率规划部署的进度，早日形成我国5G频率“低—中—高”频段全覆盖格局，为5G长远发展保障充足频率资源，引领5G产业发展。二是继续深化通信配套设备的共享。以铁塔公司为实施主体，从铁塔向机房、站点动力设备、通信电源、天线、杆路等逐步实现共建共享，压缩建设成本。三是对我国高频器件产业开展基础储备，通过政策、资金倾斜鼓励高频段、大带宽的射频器件、测量仪器设备厂商开展专项技术突破，推动5G芯片核心技术、产品的协同研发，进一步提升我国5G芯片、产品在国际市场上的核心竞争力。
统筹推进低功耗广域物联网协同发展。一是规范顶层设计。针对不同制式的LPWAN产业发展，做好政策性指导，强化与各企业的需求对接，广泛征求芯片和模组供应商、网络设备商、运营商、互联网平台企业及其他相关企业的意见，增强相关政策的科学性和合理性。二是加强低LPWAN核心技术攻关。通过委托贷款、股权投资等多种手段相结合，吸纳更多的社会和金融资本投向低功耗广域物联网相关核心技术领域。强化低功耗广域物联网配套政策引导，鼓励LPWAN产业上下游企业与国内科研院所、高校等单位的交流合作，共同研究突破关键技术。三是推进物联网安全保障体系建设。针对LPWAN终端部署、网络运行、数据采集及处理等各环节，以及蜂窝、非蜂窝LPWAN技术和行业不同层面的安全问题，如传感器节点、传输信道、数据处理平台等，有计划、分阶段进行研究，强化顶层设计，制定相应的政策保障措施，规范LPWAN的安全运行机制。
进一步加强民用无人机无线电管理工作。一是有针对性地进行民用无人机的无线电频率占用度监测统计，并对无人机无线电频率使用情况进行规范化、常态化的统计，目的是掌握已分配频率的实际使用情况，为实时监测无人机使用、事后分析频率规划的有效性、实现频谱资源的高效利用提供基础。二是加快法规标准体系建设。研究发展我国民用无人机的管理措施及相应的政策、法规、标准等规章制度，规范民用无人机系统相关通信设备的生产和使用，规范频率合理使用，整顿用频秩序。三是规范民用无人机反制设备的使用。提升民航、公安等相关部门无人机监控平台的联网能力，积极做到对无人机目标的精准识别，引导各部门联动和协调反制设备工作，在最大程度地减少对周围电磁环境造成干扰等的基础上，对违规无人机进行精准压制，进而有效维护空中电波秩序。
2020年形势判断
5G最终标准趋于完成，规模化商用快速发展。一是满足ITU全部要求的完整5G最终标准将在2020年完成。2019年是全球5G商用元年，韩国、美国、瑞士、英国等国家在上半年就先后开通了5G网络，但全球5G的标准化工作还没有全部完成。全球5G标准制定分为R15、R16两大阶段。为了加快5G网络的部署，目前的5G网络是基于R15标准之上的，主要针对增强移动宽带（eMBB）和低时延高可靠（URLLC）应用需求，满足全部场景需求的R16标准预计将于2020年3月完成，含有完整ASN.1代码的标准版本R16 ASN.1将于2020年6月完成，届时才可以实现5G全面商用。
二是我国5G网络部署将进一步加速。2019年11月1日，我国三大运营商正式开启5G商用，标志着我国开始进入5G规模化商用阶段，5G网络的规模化开始进入快车道。从已公布的三大运营商5G建设部署计划来看，2019年，我国将建设超过14万个5G基站。
三是各地方5G试点示范快速推进。各地区5G产业规划均将试点示范作为重要任务来部署。2020年是开展5G试点示范的关键一年，各地区将按计划有序开展相关工作。《广东省加快5G产业发展行动计划》提出，到2020年底，5G示范应用场景超过30个。河南省《5G 示范工程责任分工方案》提出，在制造、交通、医疗、教育、物流等10大领域实施应用示范工程。
无线电技术创新活跃，跨界融合进一步发展。一是物联网和人工智能加速融合。自2017年以来，“AIoT”逐渐成为物联网行业的热点，将推动物联网发展进入新时代。“AIoT”即“AI IoT”，指人工智能技术与物联网在实际应用中的落地融合。物联网产生和收集海量的数据，AI通过对历史和实时数据的深度学习，能够更准确地判断用户习惯，提供智能化、个性化服务，使设备使用变得更加便利，从而有效提升用户体验。目前，小米、创维、海信等厂商已相继推出AIoT电视等应用产品。
二是车联网和自动驾驶技术将进一步突破。随着5G网络的部署，车联网和自动驾驶技术也越来越成熟，正在开展大量的实验验证。百度、长安汽车、中国中车等公司已开展了自动驾驶整车实验。依托北京首钢产业园，北京建设了首个智能网联汽车示范运行区，设置无人接驳、编队驾驶、无人快递、无人巡检等8种测试场景。
三大问题
5G产业发展推进仍面临挑战。第一，频率资源方面，我国5G的用频思路是6GHz以下频率为基础，6GHz以上高频为补充发展。2019年6月，工业和信息化部向中国移动、中国联通、中国电信、中国广电四家电信运营商发放了全国范围内的5G中低频段牌照，加速了我国5G产业化进程，但5G商用面临的高频频谱资源挑战还很大。第二，部署成本方面，5G的基站数量可能是4G的2倍。三大运营商5G无线网络投资总规模约为6500亿元，其中宏基站总数约400万个，小微基站约600万个。构筑良好的5G网络，运营商需要投入大量财力。第三，核心技术方面，我国5G核心技术对外依存度还比较高，电信设备和不少终端设备的核心器件大部分依赖进口。
低功耗广域网产业发展仍面临问题。第一，网络、技术、产业、应用市场和产品标准的碎片化一直是影响LPWAN高速发展的关键。在技术层面，存在蜂窝LPWAN方面的NB-IoT、eMTC等技术，非蜂窝LPWAN方面的LoRa、Sigfox、ZETA等;在标准层面，工业领域常见的标准协议就有上百种;在市场应用层面，LPWAN应用已经覆盖工业、商用、消费三大领域约20多個行业、160多个应用场景，拥有数目繁多的终端设备接口。由于各行业对LPWAN产品的需求不同，使得LPWAN的应用市场碎片化程度较高。第二，受原材料、装备、芯片等领域核心技术薄弱的影响，我国LPWAN发展所需的相关技术和设备基本依赖进口。除华为主导的NB-IoT国际标准体系外，目前我国相关核心技术仍停留在“引进—模仿—改进—创新”层面，对国外技术的依赖度较高，缺乏拥有强大技术实力和竞争力的龙头企业，技术积累和资本投入水平仍与国外先进国家差距较大。第三，物联网安全问题凸显，LPWAN物联网在实际应用中拥有海量终端设备以及轻量级嵌入式系统，任何微小的安全漏洞都可能引发巨大的安全事故。目前，许多LPWAN物联网终端设备的安全保障能力非常低，很容易成为黑客攻击的目标。
民用无人机无线电管控面临的挑战。第一，市场上常见的无人机用频混乱，各类频率均有使用，导致无人机系统间互相干扰，扰乱电波秩序。如果无人机遥控信号被干扰，无人机又没有预装感知与规避机制的话，无人机可能会失控。第二，未经授权的无人机“黑飞”，会对民航机场等重要目标产生一定的威胁。“低慢小”无人机在感知规避方面缺乏配套设备，一旦进入机场，很可能会造成航班延误、飞机迫降等，不仅会带来巨大的经济损失，还会给社会安全带来负面影响。第三，无人机具有消费类商品和航空器的双重属性，其管理工作涉及的部门、行业众多。由于对无人机各个生命周期的管理工作并没有有效的联合管理机制，工作难以有序承接，容易造成管理工作出现漏洞、管理范围重叠、管理越权等问题。
对策建议
积极发力部署5G频率和产业的各个方面。一是充分研究和推动高频段频率规划。在5G低中频段资源规划出台的基础上，继续加快5G毫米波频段频率规划部署的进度，早日形成我国5G频率“低—中—高”频段全覆盖格局，为5G长远发展保障充足频率资源，引领5G产业发展。二是继续深化通信配套设备的共享。以铁塔公司为实施主体，从铁塔向机房、站点动力设备、通信电源、天线、杆路等逐步实现共建共享，压缩建设成本。三是对我国高频器件产业开展基础储备，通过政策、资金倾斜鼓励高频段、大带宽的射频器件、测量仪器设备厂商开展专项技术突破，推动5G芯片核心技术、产品的协同研发，进一步提升我国5G芯片、产品在国际市场上的核心竞争力。
统筹推进低功耗广域物联网协同发展。一是规范顶层设计。针对不同制式的LPWAN产业发展，做好政策性指导，强化与各企业的需求对接，广泛征求芯片和模组供应商、网络设备商、运营商、互联网平台企业及其他相关企业的意见，增强相关政策的科学性和合理性。二是加强低LPWAN核心技术攻关。通过委托贷款、股权投资等多种手段相结合，吸纳更多的社会和金融资本投向低功耗广域物联网相关核心技术领域。强化低功耗广域物联网配套政策引导，鼓励LPWAN产业上下游企业与国内科研院所、高校等单位的交流合作，共同研究突破关键技术。三是推进物联网安全保障体系建设。针对LPWAN终端部署、网络运行、数据采集及处理等各环节，以及蜂窝、非蜂窝LPWAN技术和行业不同层面的安全问题，如传感器节点、传输信道、数据处理平台等，有计划、分阶段进行研究，强化顶层设计，制定相应的政策保障措施，规范LPWAN的安全运行机制。
进一步加强民用无人机无线电管理工作。一是有针对性地进行民用无人机的无线电频率占用度监测统计，并对无人机无线电频率使用情况进行规范化、常态化的统计，目的是掌握已分配频率的实际使用情况，为实时监测无人机使用、事后分析频率规划的有效性、实现频谱资源的高效利用提供基础。二是加快法规标准体系建设。研究发展我国民用无人机的管理措施及相应的政策、法规、标准等规章制度，规范民用无人机系统相关通信设备的生产和使用，规范频率合理使用，整顿用频秩序。三是规范民用无人机反制设备的使用。提升民航、公安等相关部门无人机监控平台的联网能力，积极做到对无人机目标的精准识别，引导各部门联动和协调反制设备工作，在最大程度地减少对周围电磁环境造成干扰等的基础上，对违规无人机进行精准压制，进而有效维护空中电波秩序。