5G技术的主要应用场景及发展现状

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5G(5th-generation)是第五代移动通信技术的简称,但与4G、3G、2G不同的是,5G并不是独立的、全新的无线接入技术,而是对现有无线接入技术(包括2G、3G、4G和WiFi)的技术演进,以及一些新增的补充性无线接入技术集成后解决方案的总称。

2019年可以说是5G元年,因此5G对于人们来说并不是一个陌生的词汇。如今,5G已经正式进入人们的生活,并给人们带来不一样的上网体验。5G技术的应用不仅大大提高网络的传输速度,也将促进医疗、物流等行业的发展。

一、5G的基本概况

1.什么是5G?

5G(5th-generation)是第五代移动通信技术的简称,但与4G、3G、2G不同的是,5G并不是独立的、全新的无线接入技术,而是对现有无线接入技术(包括2G、3G、4G和WiFi)的技术演进,以及一些新增的补充性无线接入技术集成后解决方案的总称。

2.三大主要应用场景

应用场景主要是:增强型移动宽带(eMBB)、大连接物联网(mMTC)及低时延高可靠通信(uRLLC)。

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,主要还是追求人与人之间极致的通信体验,对应的是3D/超高清视频等大流量移动宽带业务。

eMTC主要体现物与物之间的通信需求,面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景。

uRLLC应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,面向如车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求。超高可靠超低时延通信,例如无人驾驶等业务(3G响应为500ms,4G为50ms,5G要求0.5ms)。

当前,第五代移动通信技术(5G)正在阔步前行,它将以全新的网络架构,提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力,开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。

3.5G关键指标定义

据NGMNA称,5G关键能力之一是能为大规模移动用户提供在热点区域1Gbps的数据的传输速率。而据IMT-2020数据显示,5G比4G具备更高的性能,体现在用户体验速率、流量密度、时延、移动性和峰值速率上。而对于3G、4G等前代通信技术而言,通信速率是唯一的作为判断技术能力的指标。

二、5G行业的发展现状

1.5G行业的发展历程

我国移动通信技术起步虽晚,但在5G标准研发上已经成为了全球的领跑者。

1G:主要功能是音频,我国以应用为主,处于引进、跟随阶段。

2G:主要功能是音频+短信,我国以应用为主,处于引进、跟随、模仿阶段。

3G:主要功能是音频+短信+互联网接入,我国初步融入国际发展潮流,大唐集团和西门子共同研发的TD-SCDMA成为全球三大标准之一。

4G:主要功能是音频+短信+互联网接入+视频,我国已经有了自主研发的TD-LTE系统,并成为全球4G的主流标准。

5G:主要功能是音频+短信+互联网接入+视频+智能家居/无人驾驶/远程医疗等,我国政府、企业、科研机构等各方高度重视前沿布局,5G技术研发已走在全球前列,在全球5G标准制定上掌握话语权。5G将会为我们提供峰值在10Gpbs以上的速率,也会稳定在1Gpbs到2Gpbs之间,传输速率更高,耗时更少。

政府层面,顶层前沿布局已逐步展开,明确了5G技术突破方向。一是我国从国家宏观层面明确了未来5G的发展目标和方向。二是依托国家重大专项等方式,积极组织推动5G核心技术的突破。

企业层面,国内领军企业已赢得先发优势。华为、中兴、大唐等国内领军通信设备企业高度重视对5G技术的研发布局,在标准制定和产业应用等方面已获得业界认可。

2.全球5G竞争

2.1美国和中国5G研发支出领先

根据IHS预测,美国、中国、日本、德国、韩国、英国和法国七个国家将处于5G发展的前沿。而美国和中国有望在本研究跨越的16年间主导5G研发与资本性支出,两国将分别投入1.2万亿美元和1.1万亿美元。IHS Markit预计,美国的投入将约占全球5G投入的28%,中国紧随其后将约占24%。

2.2 5G全球竞争——中美并列第一,韩国居第三

根据美国无线通信和互联网协会(CTIA)2019年4月3日发布的最新《全球5G竞赛》报告显示,得益于美国运营商和政府官员迅速采取行动,美国2018年在5G准备就绪方面领先于韩国,从上年的第三名升至与中国并列第一。其次是韩国,日本、英国和意大利。此外,预计到2019年底,美国将有92个5G商业部署计划,韩国为48个,英国16个。

2.3全球5G产业经济产出

2.3.1 5G对全球GDP的贡献达2.1万亿美元

在2020–2035年期间,IHS Markit预测,全球实际GDP将以2.9%的年平均增长率增长,其中5G将贡献0.2%的增长。从2020年到2035年,5G为年度GDP创造的年度净值达贡献达2.1万亿美元,这个数字相当于印度目前的GDP——印度目前是全球第七大经济体。

资料来源:IHS Markit,前瞻产业研究院

2.3.2 5G对经济产出贡献突出

根据中国信通院研究数据,按照2020年5G正式商用算起,预计当年将带动约4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长到3.3万亿元、6.3万亿元,十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面,2020年、2025年和2030年,5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元的间接经济产出,年均复合增长率达到24%。此外,预计2030年5G将带动超过800万人就业,主要来自于电信运营和互联网服务企业创造的就业机会。

资料来源:中国信息通信研究院

2.3.3拉动产出动力随5G商用进程的深化而转换

从产出结构来看,拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换。在5G商用初期,运营商大规模开展网络建设,5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源。

预计2020年,网络设备和终端设备收入合计约4500亿元,电信运营商在5G网络设备上的投资将超过2200亿元;5G商用持续推进,互联网企业与5G相关的信息服务收入增长显著,成为直接产出的主要来源,5G设备的支出将稳步增长,预计2030年,互联网信息服务收入达到2.6万亿元,各领域在5G设备上的支出将超过5200亿元。

2.3.4 5G对经济附加值的贡献

根据中国信通院,2020年,预计5G将创造约920亿元的GDP,间接拉动的GDP增长将超过4190亿元,这部分贡献主要来自于5G网络建设初期电信运营商的网络设备支出;

2025年,预计5G将拉动经济增加值约1.1万亿元,对当年GDP增长的贡献率为3.2%,间接拉动的GDP将达到2.1万亿元;

2030年,预计5G对经济增加值的直接贡献将超过2.9万亿元,十年间的年均复合增长率将达到41%,间接经济增加值贡献进一步增长至3.6万亿元,十年间的年均复合增长率为24%。

资料来源:中国信息通信研究院

2.3.5中国预计5G用户规模居全球首位

根据全球移动通信协会发布的报告显示,到2025年,全球5G用户规模预计达13.6亿人。其中,中国5G用户总量4.54亿人,全球居首;其次,欧洲5G用户总数2.03亿人;美国5G用户总量则可达1.89亿人;日本5G用户数量将达9500万人、韩国5G用户数量有3700万、中国因为有着庞大的用户和市场需求,在推进新兴产业或技术具有较大优势。

资料来源:全球移动通信协会,前瞻产业研究院

三、5G行业的发展趋势

1.产品技术逐步聚焦四大应用场景

推进组归纳出未来5G应用主要集中在4个场景:高铁、地铁等连续广域覆盖场景;住宅区、办公区、露天集会等热点高容量场景;智慧城市、环境监测、智能农业等低功耗大连接场景;车联网、工业控制、虚拟现实、可穿戴设备等低时延高可靠场景。因此,5G技术与产品开发也应重点围绕这4个场景展开,及时做好前沿技术与产品开发。

2.5G技术将激发新的消费需求

5G的一个重要特征就是可以实现“人与人、人与物、物与物之间的连接”,形成万物互联,并融合在工作学习、休闲娱乐、社交互动、工业生产等各方面。逐步丰富的消费形态将促进用户体验需求的重大变革,进一步激发出新的产业、新的业态和新的模式。为此,要充分做好技术与产品储备,及时跟踪技术与产品的动态变化,尽早布局颠覆性技术与产品。

3.产业融合变革加速

基于5G技术的支撑,跨行业的融合发展进一步加强,新型信息化和工业化将深度融合,引发产业领域的深层次变革。移动物联网场景等5G技术将渗透到消费、生产、销售、服务等各行业,推动研发、设计、营销、服务等环节进一步向数字化、智能化、协同化方向发展,实现工业领域全生命周期、全价值链的智能化管理。

(原标题:5G行业的发展现状及趋势)

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责编:莎莉
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