村田看5G(一):5G商用化提速,组件技术无法回避哪些挑战?

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5G是近几年热爆了的话题。2019年被称为5G商用元年。

据了解,目前已经有超过20个国家或地区的消费者可以在智能手机上享受5G速度。有预测称,未来五年,普通消费者将以5G智能手机换机为起点,逐步体验到5G技术为生活和社会带来的全方位的改变;对于技术提供商以及服务运营商而言,未来几年5G技术的成功商业化进程中,则将充满巨大的技术、政策以及投资领域的挑战。

“村田看5G”系列,小编本期仅为您梳理一下有关5G的几个基本概念,简单介绍5G商业化近况,最后列举与5G相关的设备在组件层面将面临的五大技术挑战。这些技术难点给5G成功商业化带来风险,“村田看5G“系列将就此呈现更多精彩观点。

5G ≠ 4G + 1G

首先,5G是什么?回答这个问题,其实需要看看是谁发问。

今天,任何一位消费者去运营商柜台办手机套餐,4G已经是不言而喻的。所以,5G给消费者的概念,貌似比4G多了1G而已。这一定程度上是个误解。

关于5G,有个更到位的说法——“4G改变生活,5G改变社会”。因为从1G到4G都属于通信技术的演进,解决人与人之间的跨空间交流问题。而5G不局限在通信领域,而是将解决人与人、人与物、物与物之间的信息互通,全面提升移动互联通信网络至5G,会对人类社会的运作产生深远影响。

对于技术方案提供商、运营商而言,从人与人的通信技术跃升为集无线技术、网络技术、智能技术于一体的新一代通信技术,5G应用市场意味着全新的发展契机,消费模式、技术创新、商业机会都会指数性增加。

所以,不仅5G ≠ 4G + 1G,而且常被称为“5G大爆炸”。下面这个著名的“5G三角形”,从5G的三大技术特征出发,为”5G Big Bang“定义了应用场景的想象空间:

应用场景

(图片来源:Omdia 2020 5G报告)

5G技术无比丰富的应用场景

”5G三角形“三个顶点代表了5G的三大技术特征,即强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类通信(mMTC)、超高可靠且低时延通信(uRLLC)。大带宽、低时延、高可靠、机器通信(物联网IoT)等技术特征的”组合“勾勒出5G丰富的应用场景。

增强型移动宽带(eMBB)

增强型移动宽带(eMBB)

大规模物联网

大规模物联网

任务关键型商用通信

任务关键型商用通信

专用区域网络

专用区域网络

自2019年年中5G踏出商用化第一步以来,目前5G商用网络的主流就是服务那些使用增强移动宽带(eMBB)的消费者。这个趋势与前几代技术进步相似,也可以大致理解为4G移动通信互联的升级。

以往,每代通信技术更迭的速率提升为10倍,而5G比4G(LTE)的速率提升百倍,实现宽带数据接入,基于5G的智能手机用户可以享受流畅的4K视频,实现三位立体视频(AR/VR)、云上工作、云上娱乐。未来还会有更多应用场景有待发掘。市场预测,2020年全球5G智能手机出货量将达到2亿台。

5G的大规模机器类通信(mMTC)是指对时延敏感度较低且吞吐量要求相对较低,但在网络上需要覆盖范围广的大规模、低成本、低能耗设备的应用。

需要说明的是,物联网(IoT)并不是5G产物,”万物互联“的目标在4G时代已经家喻户晓,然而实际却只能称得上是”物物上网“。市场分析预测,2020年5G大规模IoT商用化起步,智慧家居、智慧城市、智能资产管理是首批主要的应用场景。

uRLLC超高可靠且低时延通信(uRLLC),是用于任务关键型商用通信的5G技术,能够确保与急救人员、政府和行业的安全通信,包括从专用网络到具有专业嵌入式任务关键功能的商业移动网络。5G网络时延大幅将低至20毫秒,可以满足数据的高速传输;另外,5G的可靠性链接将带来无所不达的连接、无所不在的计算、和无所不及的智能。

这类专用区域网络具有统一连接性的专用网络,是特定区域内安全的通信方式,它将提供5G承诺的支持下一代应用的速度、延迟和其它优势。市场预测这一类型的5G应用将从2023年开始进行有规模的商业部署,应用场景包括无人驾驶、远程医疗、工业自动化、紧急任务应用等等。

5G商业化市场进程

根据GSA机构的最新数据,截至2019年年底,全球有61家运营商开通了5G商业服务,同时全球有超过一百多个国家和地区的近350家运营商在投资5G。

而仅2020年1月,全球就有76家公司推出近200种新的5G设备,其中60种已经商用的设备中有35种是5G智能手机,其它5G新玩意儿则用在更广的领域,比如室内室外家居、笔记本电脑、机器人、无人机、以及企业级路由器、IoT路由器等。

一份2019年底的Omdia的市场分析告诉我们,虽然5G智能手机目前代表着5G应用的主流,但是,预测显示,从2023年起,5G技术将在各个领域大幅增加,比如资产管理、汽车、能源设施、健康医疗、智慧城市、智慧交通等领域,特别在2023年有望看到大量工业类高可靠低时延应用从概念进入实用。

5G商业化市场进程

(资料来源:Omdia)

5G商业化面临的挑战

未来几年5G市场应用指数增长,但是行业专家和分析师们对5G顺利商业化并不盲目乐观。将5G优势释放至更多新的行业和应用中,5G面临的巨大挑战不仅来自鼓励和优惠5G的政策措施,有效的商业策略和管理(比如投资、行业标准制定),还包括诸多技术风险。

当5G商业化进程涉足自动驾驶、智能家居和安防,应用到远程医疗而非云端的VR游戏,设备端的电池寿命、低时延性能、热管理、小型化、以及频谱部署可扩展性等五个方面将显得极为重要,而组件技术创新是减少设备风险、保证设备性能的主要一环。

热管理

热管理

 

电池寿命

电池寿命

 

低时延

低时延

 

小型化

小型化

 

可扩展性

可扩展性

村田制作所自1G创立以来,一直致力于电信创新,并且一直是5G高性能组件的重要贡献者——从基础架构到手机,再到小型物联网设备。在小型化、性能、效率和电源管理方面,村田还将继续为技术的进步提供组件级的技术创新和解决方案。

▼下期预告▼

”The 5G big bang and how it will influence the market“

关于村田

株式会社村田制作所是一家进行基于陶瓷的无源电子元件与解决方案、通信模块和电源模块之设计、制造与销售的全球领先企业。村田致力于开发先进的电子材料以及领先的多功能和高密度模块。公司的员工和制造基地遍布世界各地。

文章来源:Murata村田中国

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