中国通信行业发展历程及应用前景分析

2016-12-28 07:34

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导读：中国通信行业发展历程及应用前景分析。5G 将采用包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构在内的一组关键技术，以满足各种场景的差异化需求。

　　从 1986 年的第 1 代移动网络到 2013 年的第 4 代移动网络，这短短的 26 年间见证了移动通信技术的突飞猛进，从大哥大到诺基亚手机，从 iPhone 的诞生到 Google Glass 的推出，这些设备给我们带来更好的体验，都在依赖移动网络的支撑。而 1G、2G、3G 以及现在的 4G 逐渐从简单的通话也已经转换为清晰语音、高质量图片视频传送技术发展，运营商的业务也开始发生了转变。而更高网速的 5G 也将诞生，未来翻天覆地的移动通信将彻底改变我们的生活。

　　5G 将采用包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构在内的一组关键技术，以满足各种场景的差异化需求。根据 IMT-2020(5G)推进组发布《5G 网络架构设计》白皮书，5G 关键性能指标主要包括用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和用户峰值速率，其中，用户体验速率、连接数密度和时延为 5G 最基本的三个性能指标。从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发，可归纳出连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个 5G 主要技术场景。连续广域覆盖和热点高容量场景主要满足 2020 年及未来的移动互联网业务需求，也是传统的 4G 主要技术场景。

　　移动互联网颠覆传统移动通信业务模式，为用户提供前所未有的使用体验，深刻影响着人们工作生活的方方面面。面向 2020 年及未来，移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频、移动云等更加身临其境的极致业务体验。移动互联网的进一步发展将带来未来移动流量超千倍增长，推动移动通信技术和产业的新一轮变革。

　　物联网扩展了移动通信的服务范围，从人与人通信延伸到物与物、人与物智能互联，使移动通信技术渗透至更加广阔的行业和领域。面向 2020 年及未来，移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等将会推动物联网应用爆发式增长，数以千亿的设备将接入网络，实现真正的“万物互联”，并缔造出规模空前的新兴产业，为移动通信带来无限生机。同时，海量的设备连接和多样化的物联网业务也会给移动通信带来新的技术挑战。

　　预计 2010 年到 2020 年全球移动数据流量增长将超过 200 倍，2010 年到 2030 年将增长近 2 万倍；中国的移动数据流量增速高于全球平均水平，预计 2010 年到 2020 年将增长300 倍以上，2010 年到 2030 年将增长超 4 万倍。发达城市及热点地区的移动数据流量增速更快，2010 年到 2020 年上海的增长率可达 600 倍，北京热点区域的增长率可达 1000 倍。

　　预计到 2020 年，全球移动终端（不含物联网设备）数量将超过 100 亿，其中中国将超过 20 亿。全球物联网设备连接数也将快速增长，2020 年将接近全球人口规模达到 70 亿，其中中国将接近 15 亿。到 2030 年，全球物联网设备连接数将接近 1 千亿，其中中国超过 200 亿。在各类终端中，智能手机对流量贡献最大，物联网终端数量虽大但流量占比较低。

　　目前包括 ITU、IEEE、3GPP 国际组织积极推进 5G 标准落地，预计最快在 2018 年可以看到 5G 标准雏形，2020 年 5G 标准将落地。1）ITU 于 2015 年启动 5G 国际标准制定的准备工作，首先开展 5G 技术性能需求和评估方法研究，明确候选技术的具体性能需求和评估指标，形成提交模板；2017 年 ITU-R 发出征集 IMT-2020 技术方案的正式通知及邀请函，并启动 5G 候选技术征集；2018 年底启动 SG 技术评估及标准化；计划在 2020 年底形成商用能力。

　　2）作为 IEEE 3G/4G 准的制定机构，IEEE 802 标准委员会结合自身优势，积极推进下一代无线局域网标准（IEEE 802.11ax）研制，并希望将其整合至 5G 技术体系。3）从 2015 年初开始， 3GPP 已启动 5G 相关议题讨论，初步确定了 5G 工作时间表。3GPP 5G 研究预计将包含 3 个版本：R14、R15、R16。 R14 主要开展 5G 系统框架和关键技术研究；R15 作为第一个版本的 5G 标准，满足部分 5G 需求，例如 5G 增强移动宽带业务的标准；R16 完成全部标准化工作，于 2020 年初向 ITU 提交候选方案。

　　韩国、欧盟、日本和美国都开始启动 5G 商用机会，在 5G 标准制定中谁掌握话语权，将会在新一代移动通信技术革命中占据先机。其中，韩国将于 2018 年年初开展 5G 预商用试验支持平昌冬奥会，计划到 2020 年年底实现 5G 商用；欧盟 5G PPP 预计在 2018 年启动 5G 技术试验；日本计划在 2020 年东京奥运会之前实现 5G 商用，当前 NTT DoCoMo 正在组织 10 多家主流企业验证 5G 关键技术，进行关键技术及频段的筛选；美国运营商 Verizon 成立 5G 技术论坛，并计划于 2016 年启动 5G 外场试验。其中，美国联邦通信委员会(FCC)针对 24 GHz 以上频谱用于无线宽带业务宣布了新的规则和法令，美国成为全球首个宣布将这些频谱用于 5G 无线技术的国家：2016 年 7 月 15 日，美国联邦通信委员会（FCC）将为 5G 网络分配频率资源。

　　我国 5G 试验分为两步实施：从 2015 年到 2018 年进行技术研发试验，由中国信息通信研究院牵头组织，运营企业、设备企业及科研机构共同参与；从 2018 年到 2020 年进行产品研发试验，由国内运营企业牵头组织，设备企业及科研机构共同参与。中国这次在 5G 时代的话语权有望超越以往，在 2G 跟随、3G 突破、4G 引领发展之后，中国移动通信技术在 5G 时代将成为引领者。按计划，中国将力争在 2020 年实现 5G 网络商用。目前正在工信部统一领导下，依托 IMT—2020（5G）推进组，开展 5G 技术研发试验。