全球5G商用服務已經進入第三個年頭。
說來很巧,行動通信服務自1980年代的類比通信開始到現在的5G通訊,平均每隔10年升一級,更新換代。
日本在5G通訊方面比世界先驅者起步晚,日本的三大電信營運商NTTdocomo、au(KDDI)和軟銀從2020年3月起才開始提供5G商用服務。
NTTdocomo在日本全國150處,設置了500個基地台。日本全國主要的車站、機場、東京奧運會預定使用的體育設施、一部分的NTTdocomo商店等都將開始提供5G連接。但是,目前還不是在相應地點的任何地方都能連接,而是僅限於距離天線較近的地方。例如,東京羽田機場是5G區域,但JR東京站和新宿站等則在區域外,所以目前5G在日本還只能在非常有限的場所使用。
au的5G服務是從全國15個都道府縣的部分地區開始的,但也沒有覆蓋整個地區的所有區域,比如侷限於「東京都新宿區西新宿」那樣,服務區域還有相當的侷限。軟銀的5G服務則從7個都府縣的一部分地區開始,區域更加有限。
但是各營運商都預告在2022年春天左右在日本全國範圍内開展5G服務。
由於5G頻繁地出現於各種媒體,因此,一般福斯也擁有了對5G的基本理解。5G較之於4G,最大的特點是高速度、大容量、高穩定性和低延遲。5G的通訊速度是4G的20倍,延遲是4G的1/10,可以同時連接相當4G 10倍的設備。譬如,下載2小時的電影僅需要幾秒鐘。
然而,跟媒體的熱度相比,一般人還沒有親身體會到5G的好處。在現實生活中體驗到5G服務的人,尚屬鳳毛麟角。
這涉及到5G的特性(也是5G的弱點)。5G爲了提高通訊速度利用了高頻帶域,但電波的頻率越高,則越容易被障礙物阻擋,導致電波衰減,很難到達遠處。因此,像4G那樣面向個人的隨時隨地都可以通訊的服務就變得困難。
目前5G使用的頻帶是Sub6的3.7 GHz頻帶、4.5 GHz頻帶,和毫米波的28GHz頻帶。因爲頻率帶域是寶貴的資源,需由國家分配。在日本屬於總務省的管轄範圍。
日本總務省爲了推廣5G的應用,有效利用無線帶域,早在2019年4月便對日本國内的5G頻帶進行了分配——將5G可使用頻率分配給了三大手機公司和新加入的樂天行程。
Sub6頻帶進一步被分割爲一個框帶100MHz的頻寬。NTTdocomo得到了3.7GHz頻帶和4.5GHz頻帶的各1個框,KDDI得到了3.7GHz頻帶的2個框。軟銀和樂天行程各有3.7GHz頻帶的一框。毫米波波段被分割爲一框400MHz的頻寬。4家公司各分配了1框。如下圖所示。
日本5G頻率分配情況,圖出自日本總務省網站
上述頻率將用於行動電話營運商在全國範圍内提供的5G手機服務。
此外,還有面向「本地5G」 (Local5G)的頻率。日本總務省在5G的執照發放上引進了「本地5G」這一概念,其他國家並沒有「本地5G」的稱呼,英文圈有時叫Private5G,貌似中國的「5G專用網」。所謂「本地5G」,是指企業和地方自治團體爲了在有限範圍内使用而構築的「自營5G網路」。
日本國内用於本地5G的頻率有4.7GHz頻帶(4.6G~4.9GHz)和28GHz頻帶(28.3G~29.1GHz)兩種。4.7GHz頻帶與防衛省的公共業務用系統共用,28GHz頻帶與固定衛星系統共用,因此需要明確共用條件等。
考慮到4.7GHz頻帶可以獨立營運,富士通和NEC等科技公司相繼推出了本地5G的正式服務。
富士通於2021年3月30日宣佈,爲實施智慧工廠,在其網路設備製造基地小山工廠(栃木縣小山市)的現場作業自動化和遠程支援等方面開始運用本地5G系統。
NEC於2021年4月22日宣佈,與三菱重工機牀、NTTdocomo、三立自動化公司等一起在三菱重工機牀的慄東工廠進行了利用5G的工廠内無線化的實證試驗。應答了5G的有效性,獲得了工廠無線化所需的知識。
豐田自動梭織機、豐田自動梭織機IT解決方案等公司已着手進行本地5G服務的實證試驗,以期在2022年在其高濱工廠開展服務。
關西電力從6月開始進行使用支援本地5G和4k無人航空載具等監測設備的實驗。爲此,該公司於4月30日取得本地5G預備許可,並在姬路第二電廠進行實證實驗。
富士電機於5月中旬在東京工廠的製造現場開展本地5G的實證實驗。在工作人員和機牀配置實際環境下進行通訊驗證等。
跟其他國家由電信營運商主宰的5G應用不同,引入「本地5G」這個概念後,日本的5G應用出現了一種產業應用的趨勢。即由各產業的龍頭老大帶隊,在該產業内開展融合5G、IoT、AI、以及大資料技術,促進產業的數位革新(DX),帶動產業的升級換代。
日本在半導體材料、生產設備與零部件供應,以及其他基礎產業有着不菲的實力。在這些行業應用5G時,顯然該行業的企業擁有各電信營運商所沒有的產業知識與經驗。如何將各企業所擁有的業務知識快速與5G、IoT、AI等技術相結合,便成爲各個企業生存競爭的要務。
本地5G由於在本地進行,並不需要電信營運商的介入。日本的三大營運商,機構臃腫守舊,官僚主義濃厚,服務菜單繁瑣,爲公衆所詬病。企業如果能夠與運作靈活的科技公司合作推廣本地5G應用,則可以甩脫電信營運商,較快地創新。
從日本的新聞報導來看,總務省推出的這個「本地5G」,大有在日本遍地開花的跡象。日本結合國情推出的這一制度,或許會成爲一種社會實驗,爲推廣5G利用闢出一條蹊徑。
供稿 / 戴維
編輯修改 / JST客觀日本編輯部