据预测，到2020年，4G流量将占到总体移动流量的70%以上，这样就会产生一个问题，即在人口集中的流量高地，4G网络不能承受从.txt到4K.avi流量高压，并且常规的扩容、小基站等增益方式也解决不了频谱利用的实质痛点。在这种情况下， 5G的推出就显得很有必要。 爆发式增长的移动数据流量 据权威机构预测，在2030年之前，移动数据流量将出现爆炸式增长。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。
2010年～2030年全球和中国移动数据流量增长趋势(单位：倍) 急速增长的流量需求一方面凸显了4G网络的“力不从心”，另一方面也反映了社会对新一代网络的紧迫需求。5G网络，不仅需要应对爆发式增长的移动数据流量需求，还要提供安全、稳定、低成本的解决方案。显然，这是一个充满挑战的未知领域。 相比挑战，机遇也总是来得令人更兴奋些，巨大的流量需求不仅为运营商创造了新的增长点，同时也为生产商带来千亿的市场规模。据统计，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。
2010-2030年全球和中国移动终端及物联网连接数增长趋势 运营商以及生产商显然对研究5G网络充满兴趣。作为全球最大的移动通信运营商，中国移动从2012年就启动了5G的相关工作，制订了面向2020年的5G研发、规划、候选频率、关键技术研究、试验验证等一系列工作。中国电信则在2015年底与广东省政府签订合作协议，率先在广东开展5G移动通信网络试用与部署，建设世界级的互联网数据中心(IDC)、云计算中心。而中国联通则表示，将在2017年建立5G现场展示馆，2018年进行5G的实验室试验。 生产商方面也毫不让步，据了解，爱立信、诺基亚正在争分夺秒研发5G技术，我国企业华为、中兴通讯、大唐电信、酷派等也在致力于5G技术标准的研发，而且整体投入相当可观。 虽然目前社会上还没有真正出现关于5G的成熟技术方案，甚至对于它的很多探讨仍停留在概念层面，但各大巨头都不愿懈怠，因为这意味着谁能够在5G的马拉松中抢跑一步，谁就能够抢先跑马圈地，掌握主导技术话语权。 华为中兴较劲4.5G
5G最快要到2020年才能商用，还有接近5年的时间，随着移动互联网应用越来越多，数据流量越来越大，运营商该怎么来应对呢?华为中兴将目标锁定在4.5G上。 那么，4.5G是什么? 按技术划分来讲，4.5G实际上等同于LTE-Advanced，但是人们在谈论它时意见不一，因为LTE-A多多少少有点被定义为双载波聚合，但除了双载波聚合外，LTE-A还包含很多技术，例如4x4MIMO、三载波聚合、多点协作(CoMP)、LTE-Machine(LTE-M)、LTE-Unlicensed(LTE-U)以及其他。 在Ovum分析师DarylSchoolar看来，4.5G就是迈向5G的一块垫脚石。“这是一种大杂烩”，使用像4.5G这样的术语意味着，“在5G到来之前关于LTE还有很多可以做的”。
DarylSchoolar认为，4.5G就是迈向5G的一块垫脚石 那么，4G和5G网络之间真的需要一个4.5G吗?4.5G究竟有没有存在的必要?它能否在5G降临之前堪当重任，还是仅仅只是一个徒有其名的“噱头”? 华为是4.5G概念的热衷推动者，对于它来说，4.5G显然有存在的必要。华为无线网络产品线首席营销官杨超斌表示，物联网正处“风口”，等不及2020年即将到来的5G网络。杨超斌认为，4.5G能够提升物物联接能力，促进网络架构的调整。目前，大部分物物联接都是借助近程通讯，如蓝牙、Wi-Fi等完成，相对地，把握最大规模网络资源的移动运营商在物物联接中仅占据6%的份额，这充分体现了目前的4G网络还不足以支持物物联接。 华为高级工程师朱勇发也告诉《磁性元件与电源》杂志记者，尽管当前4.5G仍存在很多争议，但华为还是很坚定地在推4.5G。这种坚定表现在，今年2月份，华为携手挪威TeliaSonera、香港HKT、韩国LG Uplus、波兰P4、科威特VIVA等7家运营商启动了4.5G战略合作，这象征着4.5G全球大规模商用正式启航。 而另一位同样等不及5G网络“姗姗到来"的还有中兴，与华为注重的4.5G有所区别，中兴推出的是“另一种4.5G技术”——Pre-5G，其原理是将5G核心技术中的Massive MIMO应用到4G基站上。这种技术的亮点是，客户无需更换终端，就可以提前在4G设备上享受到5G网络带来的红利，同时运营商无须担心客户的流失。但这种技术显然更难!
中兴Pre5G商用基站 中兴首席科学家向际鹰博士解释了这种技术的研发难点：在4G终端不配合的情况下，在基站侧单方面实现massive MIMO非常困难，甚至比5G还难。因为5G还有终端配合，而pre 5G并没有专门的终端配合。但可喜的是，中兴在咬这块硬肉的时候已经有了绝对的毅力，据《磁性元件与电源》杂志记者了解，中兴已于2015年发布系列Pre5G原型机，并将于2016~2018年推出Pre5G产品。 华为中兴对于4.5G显然是看好的，不过，市场上也还会出现一些质疑的声音，普思电子SSD工程师谭海波就对《磁性元件与电源》杂志记者说道，他发现4G与4.5G区别并不是很明显，对消费者的吸引力不够。但不管是否接受，4.5G还是来临了。对此，爱立信亚太区首席技术官Magnus Ewerbring认为，无论是Pre5G还是4.5G，它们都不是一个标准化的概念，而更多的是LTE技术的演进和持续的进步。换句话说，4.5G/Pre5G只是4G向5G演进过程中的一次缓冲，那么存在便有其合理性。 5G网络要求电源改革 华为中兴虽然在4.5G上相互角力，但它们的目标是一致的，那就是都是为了更好地推进5G而进行技术储备。那么，5G到底需要研究哪些技术?磁性元件厂商又该如何进行配合? 据华为朱勇发高工介绍，5G通信要求广域覆盖、高速高带宽、低功耗大连接和低延时高可靠，为进一步提高通信带宽，5G需要全频段覆盖，将可用通信频率提升至 6GHz-300GHz 区间。这些技术场景对射频器件的性能，比如功率、线性度、工作频率、效率、可靠性等提出了极高的要求。此外，在电源部分，由于电源频率提升了，现在是几百k，而5G网络需要提升到1、2兆，因此电路方案需要变革，磁性材料的参数以及特性也将会有所改变。“还有另外一个，据我所知，华为计划未来2-3年内电源尺寸要缩小20%-30%，目前变压器块头太大了，小型化、高效以及适应高温是变压器的改善空间。” 朱勇发表示。
5G网速形象图 康舒电子主管工程师张振东则认为，未来5G基站的分布可能会更加密集以及分散，因此通讯电源的尺寸以及功率都会比以前更小些，但总体的功率密度以及转化率、效率都要有所提升，“越到后期，磁性元件进步的空间会越小，因此重点还是在电路设计的改善上。” 张振东说道。 “我觉得，5G网络的提升对工业类电源的改变不会太大，更多的应该体现在对提升网络速率、质量有直接影响的网络变压器或者各类射频器件，” 磁性元件行业专家郑庆杰博士分析。他说到：“任何设备都会配套电源，如5G网络配套的电源有通讯电源、UPS电源、数据中心等，但网络的提升与这些电源关系不会太大，对里面磁性元件的技术要求也是属于常规性的要求，即往高频、高功率密度、高效这三高方向发展，但对网络变压器的影响会大一些。” 此外，据《磁性元件与电源》杂志记者了解，5G网络会产生天量的数据，这些数据的传输采用了各种类型的无线通信协议，但将来这些协议必须通过应用软件转换为5G蜂窝协议，并通过网络进行传输并储存至云端，这个过程中就需要变压器与电感做出配合，提供合适的解决方案，才能实现不同类型物联网产品的互联与共存。 TDK、普思等磁件巨头率先涉足
5G网络虽然还未成熟，各种关键技术也还在讨论之中。但《磁性元件与电源》杂志记者在采访中发现，如TDK、普思等磁件巨头均已率先涉足。 据TDK集团执行董事兼电子元器件营业本部副经理普迈高先生介绍，TDK目前已经为5G技术做好了充分准备，能够独立提供多种射频通信解决方案，方案产品覆盖各种射频元件和模块、微型层级式电感器、嵌入式电容器、一系列先进的传感器技术、用于无线充电的微型超平整线圈以及紧凑型高蓄能电池等。 此外，TDK还在2016年1月与高通合资成立一家名为“RF360”的公司。普迈高先生表示，高通是一家全球领先的手机芯片厂商，在射频技术领域遥遥领先，并且在5G领域也早有布局，通过与其进行合作，TDK集团能够获得新技术、新知识并进入相关应用领域。希望结合高通的无线技术和产品方面的专业知识与TDK在微声射频滤波、封装以及模块集成技术方面的优势，为移动设备提供更好的射频前端解决方案。 全球网络变压器顶尖供应商普思电子谭海波也向《磁性元件与电源》杂志记者透露，普思电子目前也在紧锣密鼓地研发5G产品，但还没真正量产，“我们目前的设计是把一些标准加严，并且尽量去压缩尺寸，使得做出来的网络变压器稳定性更高、结构更精简。"但对于此款网络变压器的更多的细节，谭海波并未透露。 雅玛西则是针对5G通讯电源做出配合，据其公司副总经理丘庆荣透露，雅玛西目前已经与华为就5G的配套进行合作，主要生产通讯电源变压器以及小电感，所采用的材料也比较新，是雅玛西与华中科技大学共同进行研发的，采用这种材料所做出来的产品具有体积更小、宽温、宽频的优点。 网络升级快会造成库存积压吗? 4G才刚在普及，4.5G、5G便已悄然来临，令众多消费者措手不及。网络升级周期越来越短，那么会导致库存增加吗? “不会，”康舒电子张振东说道。他表示，电源属于定制化的产品，需要根据客户的要求去进行配套的，可变因素比较多，所以平时很少做库存，因此也不会存在库存风险。 VIVO智能手机高级经理王志远则表示，一般前期他们都会对市场进行谨慎的规划，并且小心地评估市场需求量，一般不会造成很大的库存积压，“我们与供应商考虑的是合作双赢问题，如果我们下单之后造成库存积压，那么这些库存肯定是算我们的，不是供应商的问题，我们不会给供应商造成压力。” 王志远补充。 磁性元件厂商雅玛西则是很乐观地看待这个问题，丘庆荣说：“网络升级快本身就是好事，因为这促使我们不断去升级、去创新产品。而作为供应商，我们的磁性材料也是在不断地升级中，但升级并不会对库存造成影响，我们现在已经不做库存了。” 普思电子谭海波则坦承，网络升级过快在一定程度会影响整条产业链的设计，元器件也要做相应的调整。虽说磁性元件属于定制化的产品，但零库存一般比较难实现，因为有时客户需求会有变化，这就会给企业库存造成风险。 5G网络面向的是一个更广阔的物联网空间，其蕴藏的商机更是不可估量，对于磁性元件厂商来说，找到适合自己企业的方式切入市场，才是当前的最佳首选。 |
