客观日本

等不及5G通用服务,日本知名企业纷纷自行构筑“本地5G”

2021年06月02日 信息通信

全球5G商用服务已经进入第三个年头。

说来很巧,移动通信服务自1980年代的模拟通信开始到现在的5G通信,平均每隔10年升一级,更新换代。

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日本在5G通信方面比世界先驱者起步晚,日本的三大电信运营商NTTdocomo、au(KDDI)和软银从2020年3月起才开始提供5G商用服务。

NTTdocomo在日本全国150处,设置了500个基站。日本全国主要的车站、机场、东京奥运会预定使用的体育设施、一部分的NTTdocomo商店等都将开始提供5G连接。但是,目前还不是在相应地点的任何地方都能连接,而是仅限于距离天线较近的地方。例如,东京羽田机场是5G区域,但JR东京站和新宿站等则在区域外,所以目前5G在日本还只能在非常有限的场所使用。

au的5G服务是从全国15个都道府县的部分地区开始的,但也没有覆盖整个地区的所有区域,比如局限于“东京都新宿区西新宿”那样,服务区域还有相当的局限。软银的5G服务则从7个都府县的一部分地区开始,区域更加有限。

但是各运营商都预告在2022年春天左右在日本全国范围内开展5G服务。

由于5G频繁地出现于各种媒体,因此,一般大众也拥有了对5G的基本理解。5G较之于4G,最大的特点是高速度、大容量、高稳定性和低延迟。5G的通信速度是4G的20倍,延迟是4G的1/10,可以同时连接相当4G 10倍的设备。譬如,下载2小时的电影仅需要几秒钟。

然而,跟媒体的热度相比,一般人还没有亲身体会到5G的好处。在现实生活中体验到5G服务的人,尚属凤毛麟角。

这涉及到5G的特性(也是5G的弱点)。5G为了提高通信速度利用了高频带域,但电波的频率越高,则越容易被障碍物阻挡,导致电波衰减,很难到达远处。因此,像4G那样面向个人的随时随地都可以通信的服务就变得困难。

目前5G使用的频带是Sub6的3.7 GHz频带、4.5 GHz频带,和毫米波的28GHz频带。因为频率带域是宝贵的资源,需由国家分配。在日本属于总务省的管辖范围。

日本总务省为了推广5G的应用,有效利用无线带域,早在2019年4月便对日本国内的5G频带进行了分配——将5G可使用频率分配给了三大手机公司和新加入的乐天移动。

Sub6频带进一步被分割为一个框带100MHz的带宽。NTTdocomo得到了3.7GHz频带和4.5GHz频带的各1个框,KDDI得到了3.7GHz频带的2个框。软银和乐天移动各有3.7GHz频带的一框。毫米波波段被分割为一框400MHz的带宽。4家公司各分配了1框。如下图所示。

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日本5G频率分配情况,图出自日本总务省网站

上述频率将用于移动电话运营商在全国范围内提供的5G手机服务。

此外,还有面向“本地5G” (Local5G)的频率。日本总务省在5G的执照发放上引进了“本地5G”这一概念,其他国家并没有“本地5G”的称呼,英文圈有时叫Private5G,貌似中国的“5G专用网”。所谓“本地5G”,是指企业和地方自治团体为了在有限范围内使用而构筑的“自营5G网络”。

日本国内用于本地5G的频率有4.7GHz频带(4.6G~4.9GHz)和28GHz频带(28.3G~29.1GHz)两种。4.7GHz频带与防卫省的公共业务用系统共享,28GHz频带与固定卫星系统共享,因此需要明确共享条件等。

考虑到4.7GHz频段可以独立运营,富士通和NEC等科技公司相继推出了本地5G的正式服务。

富士通于2021年3月30日宣布,为实现智能工厂,在其网络设备制造基地小山工厂(栃木县小山市)的现场作业自动化和远程支援等方面开始运用本地5G系统。

NEC于2021年4月22日宣布,与三菱重工机床、NTTdocomo、三立自动化公司等一起在三菱重工机床的栗东工厂进行了利用5G的工厂内无线化的实证试验。确认了5G的有效性,获得了工厂无线化所需的知识。

丰田自动织机、丰田自动织机IT解决方案等公司已着手进行本地5G服务的实证试验,以期在2022年在其高滨工厂开展服务。

关西电力从6月开始进行使用支持本地5G和4k无人机等监视设备的实验。为此,该公司于4月30日取得本地5G预备许可,并在姬路第二发电厂进行实证实验。

富士电机于5月中旬在东京工厂的制造现场开展本地5G的实证实验。在工作人员和机床配置实际环境下进行通信验证等。

跟其他国家由电信运营商主宰的5G应用不同,引入“本地5G”这个概念后,日本的5G应用出现了一种产业应用的趋势。即由各产业的龙头老大带队,在该产业内开展融合5G、IoT、AI、以及大数据技术,促进产业的数字革新(DX),带动产业的升级换代。

日本在半导体材料、生产设备与零部件供应,以及其他基础产业有着不菲的实力。在这些行业应用5G时,显然该行业的企业拥有各电信运营商所没有的产业知识与经验。如何将各企业所拥有的业务知识快速与5G、IoT、AI等技术相结合,便成为各个企业生存竞争的要务。

本地5G由于在本地进行,并不需要电信运营商的介入。日本的三大运营商,机构臃肿守旧,官僚主义浓厚,服务菜单繁琐,为公众所诟病。企业如果能够与运作灵活的科技公司合作推广本地5G应用,则可以甩脱电信运营商,较快地创新。

从日本的新闻报道来看,总务省推出的这个“本地5G”,大有在日本遍地开花的迹象。日本结合国情推出的这一制度,或许会成为一种社会实验,为推广5G利用辟出一条蹊径。

供稿 / 戴维
编辑修改 / JST客观日本编辑部