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2018年中国5G产业应用场景及关键能力分析(图)

       移动通信自 20 世纪 80 年代诞生以来,每十年出现新一代技术,通过关键技术的引入,实现频谱效率和容量的成倍提升,推动新的业务类型不断涌现。2G实现从1G的模拟时代走向数字时代,3G实现从2G语音时代走向数据时代,4G实现IP化、移动互联网化,数据速率大幅提升。5G 最大的改变是实现从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信,实现万物互联,推动社会发展。为了应对移动数据流量的持续爆发增长,未来海量设备的连接入网,以及各类新的业务和应用场景的不断涌现,第五代移动通信系统(5G)应用而生。
       随着产业定位的变化,5G 也会对整个社会经济产生深远的影响,根据信通院发布的《5G经济社会影响白皮书》,2030年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿,同时还将带动直接和间接工作岗位 800 万个、1150 万个。广阔的市场空间以及对社会经济的带动作用也让5G产业充满了想象。

 
图表:移动通信技术演进

       5G 应用三大场景:eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量机器类通信)、和 uRLLC(超可靠低时延通信)。(1)增强移动宽带场景(eMBB)场景是指在现有移动宽带业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升,主要满足人们对数字化生活的需求。代表应用包括:4K高清视频、AR/VR、远程教育、外场支援等。(2)海量机器类连接,其实就是物联网,实现万物设备互联。代表应用包括工业物联网、智慧城市、智能家居等。物联网内涵丰富,应用广泛,前景广阔。目前三大运营商也都在积极布局物联网。这里面的投资机会,下文有详细介绍。(3)低时延高可靠应用场景,例如自动驾驶/辅助驾驶、远程控制等,满足人们对于数字化工业的需求。此类场景通常涉及到安全,对信号传输的低时延要求很高。

       5G 通过一系列的技术创新来实现,包括无线空口新技术、大规模天线、网络切片等。为提高系统的灵活性和效率,并降低成本,5G 网络架构将引入新的IT 技术,如软件定义网络SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)。通过引入虚拟化技术实现了软件与硬件的解耦,通过 NFV 技术的部署,使得部分功能网元以虚拟功能网元的形式部署在云化的基础设施上,网络功能由软件实现,不再依赖于专有通信硬件平台。在无线技术领域,技术的创新主要包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入、基于滤波的正交频分复用(F-OFDM)、全双工、灵活双工等;在网络技术领域,技术的创新主要包括软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等。

       参考观研天下发布《2018-2023年中国5G行业市场产销态势分析与投资发展趋势研究报告
图表:5G 应用三种场景及关键能力
 
图表:5G 网络新的关键技术
 

       5G 关键能力:高速率、大容量、低时延。为了满足连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低时延高可靠等应用场景的需求。5G 相比4G 重要指标上有大幅提升。例如,5G 的峰值速率要求达到 20Gbps,是4G 峰值速率1Gbps 的20 倍,5G 每平方公里的连接能力100万终端,是4G 的10 倍,延时要求从10ms降低至1ms。对5G的关键性能指标包括:

       传输速率:为用户提供 100 Mbps ~1 Gbps的用户体验速率;

       系统容量:百万/km2连接数密度;

       空口时延:低至1 ms的空口时延;

       可靠性:接近100%的业务可靠性保证;

       超低功耗、超低成本等。

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