尽管4G在国内尚处起步阶段，但5G的研发已经如火如荼。在近期举办的多个5G技术标准研讨会上，来自中移动、中电信、中联通、华为和中兴在内多家企业技术人员均预测，根据欧洲电信标准化协会的布局以及目前行业发展趋势来看，5G有望在2020年正式商用。5G商用后，将会在互联网和物联网等各个领域广泛应用，有望成为全新的信息技术基础设施。由于5G应用前景广泛，5G“战略制高点”争夺战已风起云涌。韩国、日本、美国、英国和德国等多个国家已纷纷着手研发5G技术。而中国企业也已投入巨资展开研发布局，并希望最终“拿下”5G标准，进而占据对整个产业链的主导地位。
开启万物互联新时代
5G将掀起一次革命性的革新，将满足人们对更高质量生活的需求，解决人与物的通信，以及物与物之间的沟通问题。
所谓“5G”，是英文fifth-generation的缩写，是指第五代移动通信技术，此前移动通信领域已经历了四代技术的发展，其特征是从模拟技术和数字技术一直走到了现在的高速多媒体通信，可接入设备显著增加，端到端时延减少，用户速率提高，能够为移动互联网和物联网的发展创造条件等。
据介绍，从1G到4G，主要解决的是人与人之间的沟通，5G将解决人与人之外的人与物、物与物之间的沟通，即万物互联。例如，过去人跟人之间，是通过固定电话进行通讯，第一代移动通信网络解决了通讯的问题；第二代是2G，解决了数据化的问题，大幅提升了通话质量；3G解决了人跟网络的通讯，过去2G基本是文字和语音，3G就可以进行一些图片的交流；4G则主要解决了带宽的问题，相比3G带来了更好的用户体验。
欧盟数据显示，当前全球有12亿移动宽带用户，这一数字每年还在快速增长。到2020年，全球移动互联网流量与2010年相比将增加33倍。届时，无线设备将成为接入互联网的主要方式，因而要求承载数据流量的技术更高效更普遍。这里的无线设备，不仅仅指的是智能手机和平板电脑，还包括使用互联网进行信息交换的机器和传感设备。
根据欧盟发展5G的路线图，在5G网络下，无线容量将比2010年高出1000倍，提供服务所需能源将节约90%，平均服务创建周期将从90小时缩小到90分钟，拥有接入7万亿台无线设备、为70亿人服务的能力。
5G技术相比目前4G技术，其峰值速率增长数十倍，从4G的100Mb/s提高到几十G/s。也就是说，1秒钟可以下载30余部电影，可支持的用户连接数增长到100万用户／平方公里，可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。同时，端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。
此外，业内还认为，5G是对移动通信技术的一次革命性的革新。它将解决人们对更高质量生活的需求，解决人与物的通信，物与物的通信，并且在此基础上，实现无处不在的网络连接，是低能耗的、更安全的网络。在此过程中，多样化的业务形态将应运而生，比如物联网应用、工业化应用、车辆网应用和互动式多媒体应用，实现移动通信网络向智慧城市的蜕变。
欧盟的5G发展规划中已经列举了一些5G技术可能带来的变化：
电子医疗：有试验表明，实施跨越国界远程手术需要租用价格昂贵的大容量线路，但有时对手术设备发出的指令仍会出现些许延迟，而5G技术将可以使手术所需的“指令－响应”时间接近为0，提高医生操作的精确性。在不久的将来，病人如果需要紧急手术或特定手术，就可以由一名医生来实施远程操作。
交通安全：例如，下雨天在高速公路上紧紧尾随一辆卡车的后车驾驶员视野会极其受限。这时，如果前车有一台照相机，后车驾驶员就可以通过网络即时传输的大量图片，了解到前车的视野以及更多信息，有助于提升驾驶员的驾驶舒适度和安全性。
智能电网：部分智能电网基础设施往往坐落在乡间或偏远地区，且越来越多地依赖无线通信技术来提供支持；在视频监控和宽带移动数据等应用程序方面，容量也非常关键；出现问题时，延迟时间（刺激和响应的时间间隔）应越短越好，以便快速应对。5G技术就有望针对上述需求提供相应的解决方案。
休闲娱乐：在大型集会场所，手机信号会变差，上网速度会变得很慢，这是很多人都有过的体验，但5G技术将改变这个困境。例如，在一个正在举行足球比赛的5万人体育场，5G技术将可使用户在手机或平板电脑上观看或重播高清晰度的比赛画面。
互联家庭：未来的家庭里将充满相互可进行通信的联网设备。例如，智能的恒温调节器可能与烟雾报警器“说说话”，能在房屋起火时更准确地发出警报；如果家中无人及时处置火情，这一信息就可以远程传送到移动设备上，提醒消防人员进行救援。这描述的就是当下大热的物联网应用之一。这类业务需要占据现有网络的大量带宽和容量，因而5G技术的到来将为这样的愿景提供支持，同时还有助于减少服务成本。
除了上述应用外，物联网也将成为5G大显身手的领域。尽管物联网尚未大规模应用，但业界普遍认为，物联网中接入的设备预计会超过千亿个，对设备数量、数据规模、传输速率、时延和可靠性提出很高的要求。由于当前的3G和4G技术不能提供有效支撑，所以物联网的真正发展离不开5G技术的成熟，同时也将成为推动5G技术发展的动力之一。
争夺制定5G标准的话语权
提早布局，率先研发出成熟的5G技术，在5G标准制定中掌握话语权，将有利于在新一代移动通信技术革命中占据先机。欧盟、美国、韩国和日本均已启动相关研发工作。
目前，国际上普遍认为5G最早将于2020年实现商用。那么，5G的技术标准究竟谁说了算？这就是总部位于瑞士日内瓦、主管信息通信技术事务的联合国专门机构——国际电信联盟（ITU）的职责了。该机构负责分配和管理全球无线电频谱和制定全球电信标准，在全球信息通信领域发挥重要作用。
国际电信联盟目前已经启动5G标准研究工作，并明确了“IMT（国际移动通信系统）－2020及展望”项目的工作计划，其中包括2015年中将完成IMT－2020国际标准前期研究，2016年将开展5G技术性能需求和评估方法研究，2017年底启动5G候选方案征集，2020底完成标准制定。在这个过程中，包括欧盟在内的各方均可向国际电信联盟递交申请。
与此前4G时代的多标准不同，欧盟已旗帜鲜明地强调，希望能确立全球统一的5G技术标准，而不再是多种标准并存，以实现全球互通性和规模经济。事实上，由于5G技术与未来的物联网产业息息相关，蕴含着巨大的经济和战略利益，欧美日韩等国都希望能在技术标准上占据主导权。
早在2012年11月，欧盟就已启动总投资达2700万欧元的大型科研项目METIS，研发5G技术。该项目组研发阵容强大，现阶段29个成员中包括美国阿尔卡特朗讯公司、爱立信、华为和诺基亚西门子等五家设备厂商，德国电信、DoCoMo、法国电信、意大利电信和西班牙电信五家运营商，以及欧洲众多的学术机构和宝马集团，还有大约80名专家全职参与该项目的工作。
欧盟METIS项目总体协调人表示，该项目组的研究目标是为建立5G系统奠定基础，在需求、特性和指标上达成共识，取得在概念、雏形和关键技术组成上的统一意见。据介绍，该项目组目前研究的5G速率将达到4G的10倍至100倍，届时用手机下载电影是件非常轻松的事。
此外，2013年12月，欧盟委员会启动一项5G公私合营合作关系（5GPPP），将在未来七年内，从“地平线2020”科研规划中划拨7亿欧元，支持5G技术研发，以确保欧盟在移动通信行业的领军地位，并在智能城市、电子医疗和智能交通等新领域占据先发优势。而欧洲私营行业相应地将投资最高达5倍的资金，预计将超过30亿欧元。5GPPP参与方既有硬件设备制造商、电信运营商和服务供应商，也包括一些中小企业和研究人员，旨在为5G技术标准提供方案、架构、技术和标准。
韩国一向走在移动通讯的前沿，在研发机构设立、长远规划、促进战略以及研发投入等方面表现得都更积极。2013年6月韩国启动5GForum，并在2014年推出“5G 移动通信促进战略”。5GForum组织包括韩国主要的通信营商、设备制造商、研究机构和高校等，为韩国最重要的5G研发组织。5G移动通信促进战略的目标则是，争取韩国在2020年获得全球移动通信设备市场20%的份额，国际标准专利竞争力全球第一。此外，2013年5月13日，韩国三星电子还宣布，已成功开发第5代移动通信的核心技术。
日本在2013年9月也设立了“2020andBeyondAdHoc”项目，用以支持5G技术在未来十年的发展，并希望在2020年东京奥运会上应用5G技术。2014年5月8日，日本电信营运商NTT DoCoMo还正式宣布将与Ericsson、Nokia、Samsung 等六家厂商共同合作，开始测试凌驾现有4G网络1000倍网络承载能力的高速5G网络。
中国转变角色不再跟着跑
在世界移动通信的演进历程中，中国依次经历了2G跟踪、3G突破、4G同步的阶段。中国目前正在稳步推进5G研发工作，并已适当地领先于国际电信联盟的工作时间表。
在这个不见硝烟的战场上，中国当然也不甘落后。工业和信息化部副部长怀进鹏近日就表示，在5G技术研发和有关需求等方面，中国已开始布局和准备。
2013年2月，工信部、发改委和科技部联合成立IMT-2020（5G）推进组，对中国5G愿景与需求、5G频谱问题、5G关键技术、5G标准化等问题展开研究和布局。这一机构的组织架构基于原IMT-Advanced（4G）推进组，下设多个工作组，包括需求工作组、频谱工作组、无线技术工作组、网络技术工作组、若干标准工作组以及知识产权工作组。
IMT-2020（5G）组长单位国家无线电监测中心介绍，2013年开始，在IMT-2020（5G）推进组的部署下，中心深入开展了一系列5G研发工作，主要承担了频谱需求、候选频段、电磁兼容分析、频谱使用效率评估等研究任务，包括牵头承担“IMT-2020候选频段分析与评估”，重点参与“后IMT-Advanced移动通信技术及发展策略研究”等国家科技重大专项、以及两期国家863项目“第五代移动通信（5G）系统前期研究开发”。
在候选频段方面，国家无线电监测中心频谱管理研究处处长赵栓来介绍，2014年9月，中心与GS协会联合召开未来移动通信频谱国际研讨会，就中国450MHz-5GHz无线电频谱监测分析、下一代移动通信与频谱等内容发布了合作研究报告。报告对下一代移动网络（NGMN）将要使用的450MHz-5GHz频谱资源提出了优化方案，并对中国NGMN可能使用的6GHz以上频谱资源进行了研究，提出了中国NGMN频谱布局的建议。
国家无线电监测中心李伟博士介绍，5G从研发到商用是一个漫长的过程，一般情况下，一代移动通信走向商用需经历需求分析、频谱战略研究、关键技术研究、技术评估、标准化制定、试验网建设、商业部署等一系列流程，而不是简单的现网升级改造。
根据国际电信联盟工作时间表，2015年世界无线电大会之前，5G愿景、5G技术趋势和相关决议将确定下来，2016-2017年底是技术准备阶段，业界将积极开展技术研究，做好向国际电信联盟提交候选技术的准备。从2017年底开始，国际电信联盟将开始对各个国家和国际组织提交的候选技术进行评估，开展技术讨论，并力争在世界范围内达成一致。2020年底，国际电信联盟将正式发布5G标准。
“十年磨一剑。在中国的4G刚走向商用之际，谈2020年实现5G商用符合移动通信‘十年商用一代，十年预研一代’的发展规律。况且，5G研发竞赛中，多个国家都已积极部署5G全球标准化发展战略。”国家无线电监测中心王坦博士说。
王坦认为，在移动通信的演进历程中，中国不断转变角色，依次经历了‘2G跟踪，3G突破，4G同步’的各个阶段。在5G时代，从国家率先在亚太地区成立IMT-2020（5G）推进组，整合产、学、研、用精锐力量，积极向国际电信联盟等国际组织输出观点，以及中国运营商、设备制造商全面参与全球主流5G研发组织等方面可以看出，中国立志于占据5G技术制高点，引领世界产业的发展。
“目前，中国正在稳步推进5G研发工作，并已适当地领先于国际电信联盟工作时间表。相信中国在5G标准化过程中发挥的作用将比4G时期进一步提高，将为全球5G产业发展做出不可替代的贡献。”国家无线电监测中心副总工程师黄标这样表示。
除了国家层面的研究外，包括中移动、华为、中兴在内的中国企业都已积极展开5G技术的研发和布局。2014年2月，中国移动副总裁李正茂就公开表示，中国移动将全力支持5G项目发展，并希望通过努力引导产业界5G技术研发和技术标准的制定，在移动通信标准领域继续发挥引领性作用。而在今年的世界移动通信大会（MWC）期间，中国移动还与日本NTT DOCOMO和韩国KT共同发布5G合作联合声明，宣布三家运营商将共同针对亚洲市场研究和丰富5G的需求，探索5G的新业务、新垂直市场，开展5G关键技术及系统验证，并与全球标准化组织（如国际电信联盟、 3GPP、GMSA、NGMN和GTI等） 合作，以实现全球协调一致的频谱规划和统一的5G标准。
华为在5G方面的研发也早已启动。目前，华为已投入300多位高级专家和工程师，建立9个覆盖全球的5G研发中心。在欧盟的METIS项目、5G PPP计划中均可见华为积极的身影。2014年11月，华为还携手英国萨里大学5G创新中心5GIC，宣布启动世界首个5G通信技术测试；同年3月2日，华为宣布与日本最大的移动服务供应商NTT DOCOMO签署协议，在中国和日本开展5G的外场联合测试，共同验证新空口基础关键技术。近期，华为公司轮值首席执行官胡厚崑还表示，2015年，公司将支出大约相当于2014年研发预算的10%，即6000万美元，开发5G技术；到2018年前，华为还将至少投资6亿美元用于5G技术的研究与创新。
中兴方面，5G技术的预研也取得实质性进展，除了在业界提出Pre-5G概念，还进行了相应的外场测试。2014年7月，在5G Summit上，中兴通讯无线首席技术官（CTO）向际鹰首次提出了Pre 5G概念——可将5G中的部分技术直接应用到4G中来，甚至可以不需要改变空中接口标准，直接采用4G终端就可以实现。据向际鹰介绍，根据Pre 5G的技术特征，可以较为清楚地定义Pre 5G和4G+、5G之间的区别。Pre 5G的性能明显超出4G+标准的定义，但又明显不需要依赖于5G的标准定义，仅基于标准的4G即可实现。因此，即使标准中不出现Pre 5G的阶段，也会在实践层面上出现一个介于4G+和5G之间的Pre 5G阶段。近日，中兴还被德国电信列入首批5G创新实验室合作伙伴名单。
不过，也有业内人士表示，在5G战略制高点的争夺中，中国企业仍任重道远。北京鼎宏元正知识产权代理事务所高级合伙人李波对5G技术进行专利检索发现，截至2015年4月1日，相关申请人在中国提交的关于5G技术的专利申请为211件，在美国提交的专利申请为179件。世界主要申请人中，提交5G专利申请数量最多的是日本电报电话公司（NTT），申请量为61件；三星排在第二位，提交的专利申请量为53件；阿尔卡特朗讯公司作为传统的通信业领导者，也提交了41件专利申请。
“我国华为在5G技术方面提交的相关专利申请为30件，东南大学、中兴通讯、电信科学技术研究院等对5G技术也有一定的专利积累。从专利数量分布看，相较于日、韩、欧、美等国家和地区而言，我国的研发力量不够集中，研发水平仍有待进一步提升。”李波坦言，相比我国在2G时代技术全面落后的局面，以华为、中兴通讯和大唐电信等为代表的中国企业在5G时代正迅速缩小与世界先进水平的差距。
