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《科技经济信息》摘要
科技经济信息(内参版)2014年第7期
点击次数:10179   发布时间:2014/12/21 15:30:12   信息来源:本站原创

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          ● 5G主打速度、网络和应用

          ● 移动信息消费市场潜力巨大

          ● 2020年5G或将实现商用

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  绵阳市科技情报研究所

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(内部资料,谨慎传阅)

5G主打速度、网络和应用

  目前,没有人知道5G究竟应该使用什么样的技术和标准,它只是一个正在逐渐形成具体轮廓的模糊概念,但一些基本的要素正逐渐形成共识。

  随着移动服务的普及和物联网的发展,人们对数据流量的需求激增。据预测,2020年的数据流量将比2010年增长1000倍。5G系统研发面向2020年移动通信应用需求,包含体系架构、无线组网、无线传输、新型天线与射频以及新频谱开发与利用等关键技术。

  华中科技大学光电子科学与工程学院副教授张敏明认为,虽然5G的概念尚无定论,但必须具备一些基本特性:一是实现无限的频谱效率,相对4G提高10倍;二是所用频谱总带宽比4G提高10倍;三是基站数量是4G的10倍;整个通信网络容量提高1000倍,以支撑用户急剧增长的移动通信需求。此外,能量效率也要提升10倍,把能耗控制在一个可接受的水平。

  “对普通用户而言,5G技术最直观的特性在于速率是4G的100倍,用手机上网的速率和目前家庭光纤网络类似。”中国电信湖北分公司通信基地办主任史军说。

  5G技术将提供超级容量的带宽,短距离传输速率达10G bps,这意味着用户几乎不受限制地传输大量数据文件,瞬间下载一部电影,在线视频、3D电影和游戏等高带宽的应用也畅通无阻。正如华为憧憬的那样,“当用户以任何方式接入移动网络、读取任何数据时都不要网络的等待”。

  速度的提升无疑是通信技术与网络升级的重要方面,但5G网络绝不只是与速度有关。一些研究人士认为,5G应与建设更具复原能力的、更加一致的以及更加具备可用性的网络有关,不仅要能支持庞大的数据流量,还能以远低于今天的成本来交付联网服务。

  贝尔实验室副总裁托德.西泽尔接受采访时曾表示,在建设那些不同的网络子集时,我们对设备进行优化的同时,还能对面向不同网络连接的应用进行优化,不同类型的网络连接制定不同的价格。“当我们为未来的平板电脑墙面投射仪下载高清视频时,可以使用华为的超高速网络;但只是用一个聊天应用发送信息时,就可使用速度较慢、延迟较高的网络,这种网络能更加有效地传输聊天信息的数据。”

  独立电信分析师付亮认为,用户使用的不是速度,而是体验。利用新的技术作为支撑,提供更多的应用和更好的服务体验,应该是5G的题中应有之义。“到时候,整个世界越来越成为一个‘地球村’,物理上的距离将被信息高速公路大大缩小。”

  移动信息消费市场潜力巨大

  “整个社会就像科幻片一样,无所不在的感知、高清视频,医疗、教育、消防、家庭智能系统……都可通过各种移动终端轻松实现;房子、车子、各种消费品,都开始联网,人类社会万物互联,实现数字化生存。”张敏明兴奋地展望未来的5G生活,愈发觉得自己眼前的工作是如此富有价值。

  现有的4G提出链接全球50亿个物品,而5G能实现1000亿海量链接,几乎所有的消费品、工业品、物流等都可以连在网上,实现万物互联互通。对于普通用户来说,一部手机就可以帮你完成所有事情。

  高速的移动通信网络既是扩大消费,促进经济发展的硬件条件,也是重要推手。以率先在世界范围内实现L T E -A即4.5G网络商用的韩国为例,通过网络更新换代,不仅带动了其国内IT消费,提高了智能手机普及率,还刺激了移动支付手段的开发和移动消费的增长。

  美国市场调查机构SA近日发布的报告显示,去年韩国手机的平均售价比他国平均值高2 .5倍,达到415美元,成为全球最贵手机国。智能手机普及率达到67.6%,是全球平均普及率的4 .6倍。去年韩国银行移动终端处理业务量已占整体业务量的26%。移动支付产品的发展带动了移动购物。2010年韩国移动购物市场规模仅200亿韩元;2012年就达到6000亿韩元。

  著名通信设备制造商诺基亚西门子预测,到5G时代的2020年,每个人平均消耗的移动业务数据流量是1G B,相当于现在全球最高的韩国用户半年使用的流量。这种巨大流量消耗背后是信息消费的大幅拉升和移动消费领域的爆炸性增长。而在这种大流量消耗的背景下,流量资费也将下降到几元钱1G bps的水平。

  5G的应用还将开启物联网的新时代。物联网的核心都是以互联网为基础构建的新一代网络体系,信息传输的快慢影响很大。5G网络可满足入网设备多样化的无线连接要求,以极高速度处理各类联网信息,实现高效、便捷和安全的信息传输与共享,真正开启物联网新世界。

  业内人士认为,技术的提升将刺激互联网的发展,也将极大带动经济发展。万物互联的背景下,加上高速率的保证,移动信息消费潜力巨大。

  工信部统计数据显示2012年中国信息消费市场规模达1.7万亿元,同比增长29%,带动相关行业新增产出近9300亿元。预计到2015年,中国最终信息消费规模有望超过3.2万亿元,带动相关行业新增产出超过1 .2万亿元。到2020年,这一数据还会翻番。

  2020年5G或将实现商用

  作为国内最权威的互联网接入技术研究机构,张敏明所在的下一代互联网无线接入系统国家工程实验室,正在进行光纤技术在5G网络传输中的应用实验。

  张敏明说,2012年后4G的标准和技术已经成熟,学术界就开始了较大规模的5G研发。2010年,贝尔实验室提出了大规模M IM O阵列天线技术,可使能量效率提升10倍,很可能成为5G网络最具革命性的技术。

  “一般来说,运营商、设备商都会提前10年开始5G的研究。”付亮介绍,虽然国内4G还没正式商用,但中国移动等运营商已经开始了5G网络的研发,德国、新加坡、法国等国的运营商也都开始了战略布局。

  2010年,中国移动研究院提出了C-R A N的网络解决方案,通过结合集中化的基带处理、高速的光传输网络和分布式的远端无线模块,形成绿色清洁、集中化处理、协作化无线电、云计算化的无线接入网构架。“这不仅对业界,对学术研究也有很大的启发,可能是5G网络层面的解决方案之一。”张敏明说。

  一些主流的设备厂商拉开阵势群雄逐鹿,以抢占5G产业先机。“华为在海外已经建立了16个独立的研发中心,2009年就开始研发5G,目前已有数百人的研发团队投入研究,已经在通信基础研究领域进入了世界第一梯队。”华为公司一位不愿透露姓名的工程师表示。

  韩国三星电子日前宣布,公司在研发5G方面已取得突破性进展,他们采用一种毫米波的技术,用64个天线组(用于确认客户端的位置并交换信号),克服“(高频段)不利传播难题”,在两公里多距离内,每秒钟传输超过千兆字节数据。在测试中,三星5G技术在28G H z的频段下下载速率达到1G bps,而当前的L T E网络数据传输速率为75M bps。但全球运营商想启用这项技术,还需几年时间。

  此外,著名通信设备制造商诺西、阿尔卡特朗讯、爱立信、中兴等也都不同程度地开始5G技术研发。

  一些国家和地区也开始5G项目研发和战略布局。欧盟日前宣布启动了M E T IS(构建2020年信息社会的无线移动通信关键技术)项目,旨在推动标准的统一化。中国科技部也已开始了5G系统前期研究开发项目立项,广泛吸纳企业、大学和科研院所的参与5G标准建设和技术研发。

  “5G还处在很初级的研究阶段,实验室技术研究和商用都有许多难点,频谱效率提升、能耗及成本大幅降低等,都需要一些突破性的技术出现。”付亮说。

  “目前并没有具有革命性的5G技术出现。但可以肯定的是,未来5到10年,5G将成为整个行业最热门的研究课题,而已经进入世界第一集团的中国企业和研究机构必将在这上面大展拳脚。”张敏明说。

  华为公司预计,如果适当的频谱或无线电频率得以释放,就能够在2020年推出商用5G网络。(来源:中国行业研究网)

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