通信巨頭布局下一代移動通信技術(shù) 或進(jìn)入5G時代


時間:2013-09-24





  3G還未完全普及,4G在我國也沒有正式商用,世界各國相關(guān)研究機構(gòu)、設(shè)備商和運營商就將目光投向了第五代移動通信技術(shù)5G ,爭先恐后地開展戰(zhàn)略布局和科技研發(fā)以占得先機。

  專家認(rèn)為,5G除了網(wǎng)絡(luò)速度的大幅提升,還意味著更為優(yōu)化和高效的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、利用及規(guī)劃,目前5G的研發(fā)雖然取得了一定的突破,但并未形成統(tǒng)一的概念,還處在群雄逐鹿、各顯神通的階段,未來5到10年,5G將成為整個行業(yè)最熱門的話題,并逐漸實現(xiàn)商用。



  5G主打速度、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用

  目前,沒有人知道5G究竟應(yīng)該使用什么樣的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),它只是一個正在逐漸形成具體輪廓的模糊概念,但一些基本的要素正逐漸形成共識。

  隨著移動服務(wù)的普及和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)流量的需求激增。據(jù)預(yù)測,2020年的數(shù)據(jù)流量將比2010年增長1000倍。5G系統(tǒng)研發(fā)面向2020年移動通信應(yīng)用需求,包含體系架構(gòu)、無線組網(wǎng)、無線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù)。

  華中科技大學(xué)光電子科學(xué)與工程學(xué)院副教授張敏明認(rèn)為,雖然5G的概念尚無定論,但必須具備一些基本特性:一是實現(xiàn)無限的頻譜效率,相對4G提高10倍;二是所用頻譜總帶寬比4G提高10倍;三是基站數(shù)量是4G的10倍;整個通信網(wǎng)絡(luò)容量提高1000倍,以支撐用戶急劇增長的移動通信需求。此外,能量效率也要提升10倍,把能耗控制在一個可接受的水平。

  “對普通用戶而言,5G技術(shù)最直觀的特性在于速率是4G的100倍,用手機上網(wǎng)的速率和目前家庭光纖網(wǎng)絡(luò)類似?!敝袊娦藕狈止就ㄐ呕剞k主任史軍說。

  5G技術(shù)將提供超級容量的帶寬,短距離傳輸速率達(dá)10G bps,這意味著用戶幾乎不受限制地傳輸大量數(shù)據(jù)文件,瞬間下載一部電影,在線視頻、3D電影和游戲等高帶寬的應(yīng)用也暢通無阻。正如華為憧憬的那樣,“當(dāng)用戶以任何方式接入移動網(wǎng)絡(luò)、讀取任何數(shù)據(jù)時都不要網(wǎng)絡(luò)的等待”。

  速度的提升無疑是通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)升級的重要方面,但5G網(wǎng)絡(luò)絕不只是與速度有關(guān)。一些研究人士認(rèn)為,5G應(yīng)與建設(shè)更具復(fù)原能力的、更加一致的以及更加具備可用性的網(wǎng)絡(luò)有關(guān),不僅要能支持龐大的數(shù)據(jù)流量,還能以遠(yuǎn)低于今天的成本來交付聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

  貝爾實驗室副總裁托德?西澤爾接受采訪時曾表示,在建設(shè)那些不同的網(wǎng)絡(luò)子集的時,我們對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的同時,還能對面向不同網(wǎng)絡(luò)連接的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,不同類型的網(wǎng)絡(luò)連接制定不同的價格?!爱?dāng)我們?yōu)槲磥淼钠桨咫娔X墻面投射儀下載高清視頻時,可以使用華為的超高速網(wǎng)絡(luò);但只是用一個聊天應(yīng)用發(fā)送信息時,就可使用速度較慢、延遲較高的網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)能更加有效地傳輸聊天信息的數(shù)據(jù)?!?/p>

  獨立電信分析師付亮認(rèn)為,用戶使用的不是速度,而是體驗。利用新的技術(shù)作為支撐,提供更多的應(yīng)用和更好的服務(wù)體驗,應(yīng)該是5G的題中應(yīng)有之義?!暗綍r候,整個世界越來越成為一個‘地球村’,物理上的距離將被信息高速公路大大縮小?!?/p>

  移動信息消費市場潛力巨大

  “整個社會就像科幻片一樣,無所不在的感知、高清視頻,醫(yī)療、教育、消防、家庭智能系統(tǒng)……都可通過各種移動終端輕松實現(xiàn);房子、車子、各種消費品,都開始聯(lián)網(wǎng),人類社會萬物互聯(lián),實現(xiàn)數(shù)字化生存。”張敏明興奮地展望未來的5G生活,愈發(fā)覺得自己眼前的工作是如此富有價值。

  現(xiàn)有的4G提出鏈接全球50億個物品,而5G能實現(xiàn)1000億海量鏈接,幾乎所有的消費品、工業(yè)品、物流等都可以連在網(wǎng)上,實現(xiàn)萬物互聯(lián)互通。對于普通用戶來說,一部手機就可以幫你完成所有事情。

  高速的移動通信網(wǎng)絡(luò)既是擴大消費,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的硬件條件,也是重要推手。以率先在世界范圍內(nèi)實現(xiàn)L T E -A即4.5G網(wǎng)絡(luò)商用的韓國為例,通過網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代,不僅帶動了其國內(nèi)IT消費,提高了智能手機普及率,還刺激了移動支付手段的開發(fā)和移動消費的增長。

  據(jù)美國市場調(diào)查機構(gòu)SA近日發(fā)布的報告顯示,去年韓國手機的平均售價比他國平均值高2 .5倍,達(dá)到415美元,成為全球最貴手機國。智能手機普及率達(dá)到67.6%,是全球平均普及率的4 .6倍。去年韓國銀行移動終端處理業(yè)務(wù)量已占整體業(yè)務(wù)量的26%。移動支付產(chǎn)品的發(fā)展帶動了移動購物。2010年韓國移動購物市場規(guī)模僅200億韓元;2012年就達(dá)到6000億韓元。

  著名通信設(shè)備制造商諾基亞西門子預(yù)測,到5G時代的2020年,每個人平均消耗的移動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量是1G B,相當(dāng)于現(xiàn)在全球最高的韓國用戶半年使用的流量。這種巨大流量消耗背后是信息消費的大幅拉升和移動消費領(lǐng)域的爆炸性增長。而在這種大流量消耗的背景下,流量資費也將下降到幾元錢1G bps的水平。

  5G的應(yīng)用還將開啟物聯(lián)網(wǎng)的新時代。物聯(lián)網(wǎng)的核心都是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)構(gòu)建的新一代網(wǎng)絡(luò)體系,信息傳輸?shù)目炻绊懞艽蟆?G網(wǎng)絡(luò)可滿足入網(wǎng)設(shè)備多樣化的無線連接要求,以極高速度處理各類聯(lián)網(wǎng)信息,實現(xiàn)高效、便捷和安全的信息傳輸與共享,真正開啟物聯(lián)網(wǎng)新世界。

  業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,技術(shù)的提升將刺激互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,也將極大帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。萬物互聯(lián)的背景下,加上高速率的保證,移動信息消費潛力巨大。

  工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示2012年中國信息消費市場規(guī)模達(dá)1.7萬億元,同比增長29%,帶動相關(guān)行業(yè)新增產(chǎn)出近9300億元。預(yù)計到2015年,中國最終信息消費規(guī)模有望超過3.2萬億元,帶動相關(guān)行業(yè)新增產(chǎn)出超過1 .2萬億元。到2020年,這一數(shù)據(jù)還會翻番。

  2020年5G或?qū)崿F(xiàn)商用

  作為國內(nèi)最權(quán)威的互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)研究機構(gòu),張敏明所在的下一代互聯(lián)網(wǎng)無線接入系統(tǒng)國家工程實驗室,正在進(jìn)行光纖技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)傳輸中的應(yīng)用實驗。

  張敏明說,2012年后4G的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)已經(jīng)成熟,學(xué)術(shù)界就開始了較大規(guī)模的5G研發(fā)。2010年,貝爾實驗室提出了大規(guī)模M IM O陣列天線技術(shù),可使能量效率提升10倍,很可能成為5G網(wǎng)絡(luò)最具革命性的技術(shù)。

  “一般來說,運營商、設(shè)備商都會提前10年開始5G的研究。”付亮介紹,雖然國內(nèi)4G還沒正式商用,但中國移動等運營商已經(jīng)開始了5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā),德國、新加坡、法國等國的運營商也都開始了戰(zhàn)略布局。

  2010年,中國移動研究院提出了C-R A N的網(wǎng)絡(luò)解決方案,通過結(jié)合集中化的基帶處理、高速的光傳輸網(wǎng)絡(luò)和分布式的遠(yuǎn)端無線模塊,形成綠色清潔、集中化處理、協(xié)作化無線電、云計算化的無線接入網(wǎng)構(gòu)架?!斑@不僅對業(yè)界,對學(xué)術(shù)研究也有很大的啟發(fā),可能是5G網(wǎng)絡(luò)層面的解決方案之一?!睆埫裘髡f。

  一些主流的設(shè)備廠商拉開陣勢群雄逐鹿,以搶占5G產(chǎn)業(yè)先機?!叭A為在海外已經(jīng)建立了16個獨立的研發(fā)中心,2009年就開始研發(fā)5G,目前已有數(shù)百人的研發(fā)團(tuán)隊投入研究,已經(jīng)在通信基礎(chǔ)研究領(lǐng)域進(jìn)入了世界第一梯隊?!比A為公司一位不愿透露姓名的工程師表示。

  韓國三星電子日前宣布,公司在研發(fā)5G方面已取得突破性進(jìn)展,他們采用一種毫米波的技術(shù),用64個天線組用于確認(rèn)客戶端的位置并交換信號,克服“高頻段不利傳播難題”,在兩公里多距離內(nèi),每秒鐘傳輸超過千兆字節(jié)數(shù)據(jù)。在測試中,三星5G技術(shù)在28G H z的頻段下下載速率達(dá)到1G bps,而當(dāng)前的L T E網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率為75M bps。但全球運營商想啟用這項技術(shù),還需幾年時間。

  此外,著名通信設(shè)備制造商諾西、阿爾卡特朗訊、愛立信、中興等也都不同程度地開始5G技術(shù)研發(fā)。

  一些國家和地區(qū)也開始5G項目研發(fā)和戰(zhàn)略布局。歐盟日前宣布啟動了M E T IS構(gòu)建2020年信息社會的無線移動通信關(guān)鍵技術(shù)項目,旨在推動標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化。中國科技部也已開始了5G系統(tǒng)前期研究開發(fā)項目立項,廣泛吸納企業(yè)、大學(xué)和科研院所的參與5G標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和技術(shù)研發(fā)。

  “5G還處在很初級的研究階段,實驗室技術(shù)研究和商用都有許多難點,頻譜效率提升、能耗及成本大幅降低等 , 都需要一些突破性的技術(shù)出現(xiàn)。”付亮說。

  “目前并沒有具有革命性的5G技術(shù)出現(xiàn)。但可以肯定的是,未來5到10年,5G將成為整個行業(yè)最熱門的研究課題,而已經(jīng)進(jìn)入世界第一集團(tuán)的中國企業(yè)和研究機構(gòu)必將在這上面大展拳腳?!睆埫裘髡f。

  華為公司預(yù)計,如果適當(dāng)?shù)念l譜或無線電頻率得以釋放,就能夠在2020年推出商用5G網(wǎng)絡(luò)。

來源:經(jīng)濟(jì)參考報


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