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  • 客觀日本

    等不及5G通用服務,日本知名企業紛紛自行構筑“本地5G”

    2021年06月02日 信息通信

    全球5G商用服務已經進入第三個年頭。

    說來很巧,移動通信服務自1980年代的模擬通信開始到現在的5G通信,平均每隔10年升一級,更新換代。

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    日本在5G通信方面比世界先驅者起步晚,日本的三大電信運營商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個基站。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,而是僅限于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,比如局限于“東京都新宿區西新宿”那樣,服務區域還有相當的局限。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。

    但是各運營商都預告在2022年春天左右在日本全國范圍內開展5G服務。

    由于5G頻繁地出現于各種媒體,因此,一般大眾也擁有了對5G的基本理解。5G較之于4G,最大的特點是高速度、大容量、高穩定性和低延遲。5G的通信速度是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為了提高通信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信的服務就變得困難。

    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。因為頻率帶域是寶貴的資源,需由國家分配。在日本屬于總務省的管轄范圍。

    日本總務省為了推廣5G的應用,有效利用無線帶域,早在2019年4月便對日本國內的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移動。

    Sub6頻帶進一步被分割為一個框帶100MHz的帶寬。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。軟銀和樂天移動各有3.7GHz頻帶的一框。毫米波波段被分割為一框400MHz的帶寬。4家公司各分配了1框。如下圖所示。

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    日本5G頻率分配情況,圖出自日本總務省網站

    上述頻率將用于移動電話運營商在全國范圍內提供的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,其他國家并沒有“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為了在有限范圍內使用而構筑的“自營5G網絡”。

    日本國內用于本地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享,28GHz頻帶與固定衛星系統共享,因此需要明確共享條件等。

    考慮到4.7GHz頻段可以獨立運營,富士通和NEC等科技公司相繼推出了本地5G的正式服務。

    富士通于2021年3月30日宣布,為實現智能工廠,在其網絡設備制造基地小山工廠(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于2021年4月22日宣布,與三菱重工機床、NTTdocomo、三立自動化公司等一起在三菱重工機床的栗東工廠進行了利用5G的工廠內無線化的實證試驗。確認了5G的有效性,獲得了工廠無線化所需的知識。

    豐田自動織機、豐田自動織機IT解決方案等公司已著手進行本地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月開始進行使用支持本地5G和4k無人機等監視設備的實驗。為此,該公司于4月30日取得本地5G預備許可,并在姬路第二發電廠進行實證實驗。

    富士電機于5月中旬在東京工廠的制造現場開展本地5G的實證實驗。在工作人員和機床配置實際環境下進行通信驗證等。

    跟其他國家由電信運營商主宰的5G應用不同,引入“本地5G”這個概念后,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,在該產業內開展融合5G、IoT、AI、以及大數據技術,促進產業的數字革新(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著不菲的實力。在這些行業應用5G時,顯然該行業的企業擁有各電信運營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,便成為各個企業生存競爭的要務。

    本地5G由于在本地進行,并不需要電信運營商的介入。日本的三大運營商,機構臃腫守舊,官僚主義濃厚,服務菜單繁瑣,為公眾所詬病。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,則可以甩脫電信運營商,較快地創新。

    從日本的新聞報道來看,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,或許會成為一種社會實驗,為推廣5G利用辟出一條蹊徑。

    供稿 / 戴維
    編輯修改 / JST客觀日本編輯部