【導(dǎo)讀】自2019年國(guó)內(nèi)5G正式商用開始，5G已經(jīng)走過(guò)了2個(gè)年頭，5G前進(jìn)的步伐也越來(lái)越清晰。截止到2020年四季度，全球已經(jīng)有超過(guò)100個(gè)國(guó)家的5G商用網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)營(yíng)，國(guó)內(nèi)的5G基站也超過(guò)了60萬(wàn)個(gè)。于此同時(shí)，我們也看到，基于5G網(wǎng)絡(luò)的各種各樣的行業(yè)應(yīng)用，如4K/8K視頻、云游戲、VR、電網(wǎng)、工業(yè)控制等給用戶帶來(lái)了極致體驗(yàn)。
自2019年國(guó)內(nèi)5G正式商用開始，5G已經(jīng)走過(guò)了2個(gè)年頭，5G前進(jìn)的步伐也越來(lái)越清晰。截止到2020年四季度，全球已經(jīng)有超過(guò)100個(gè)國(guó)家的5G商用網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)營(yíng)，國(guó)內(nèi)的5G基站也超過(guò)了60萬(wàn)個(gè)。于此同時(shí)，我們也看到，基于5G網(wǎng)絡(luò)的各種各樣的行業(yè)應(yīng)用，如4K/8K視頻、云游戲、VR、電網(wǎng)、工業(yè)控制等給用戶帶來(lái)了極致體驗(yàn)。相信在新的一年，我們能看到更多5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在垂直行業(yè)帶來(lái)的千行百業(yè)的變革和升級(jí)。
一、行業(yè)概述
1、移動(dòng)通信代際技術(shù)進(jìn)步
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1G：1986-1999 |
采用模擬信號(hào)，最大速率2.4K |
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2G：1991-至今 |
采用數(shù)字信號(hào)，采用時(shí)分復(fù)用的多址方式及更高階的調(diào)制方式，增大了相同寬帶下攜帶的信息量，從而提高了頻譜的利用率。主流技術(shù)是GSM與CDMA，最大速率64K |
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3G：2009-至今 |
采用數(shù)字信號(hào)，采碼分復(fù)用、Rake接收，改變了信息接受方式，而智能天線可以自適應(yīng)用戶的移動(dòng)使信號(hào)更穩(wěn)定、多用戶檢測(cè)等，進(jìn)一步提升了頻譜的利用率和信噪比。主流技術(shù)是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，最大速率2M |
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4G：2013-至今 |
采用數(shù)字信號(hào)，采用OFDMA技術(shù)提升了頻譜的使用率，ICIC技術(shù)通過(guò)提高有效信號(hào)的功率實(shí)現(xiàn)更好的信噪比，MIMO技術(shù)使用了更多天線，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)收發(fā)。主流技術(shù)是FDD、TDD，最大速率100M |
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5G：2019-至今 |
采用數(shù)字信號(hào)，采用了全新的信道編碼方式，即數(shù)據(jù)信道用LDPC編碼，控制信道和廣播信道用Polar編碼。這一改進(jìn)可以提高NR信道編碼效率，能以低復(fù)雜度和低時(shí)延，同時(shí)通過(guò)Massive MIMO超密集組網(wǎng)來(lái)提升頻譜利用率和信噪比。主流技術(shù)是NR，最大速率20G |
美國(guó)數(shù)學(xué)家、信息論創(chuàng)始人香農(nóng)，提出著名的公式：C=W log2(1+S/N)。式中：W是信道帶寬（赫茲），S是信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率（瓦），N是信道內(nèi)部的高斯噪聲功率（瓦）。通過(guò)這一公式可以知道，信息傳輸速度與帶寬和信噪比之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。
因此，移動(dòng)通信技術(shù)每一次的升級(jí)，就是通過(guò)不同的技術(shù)手段。提升可用帶寬，提高已有寬帶的使用率以及信噪比，進(jìn)而達(dá)到高速率、低時(shí)延和更穩(wěn)定的傳輸，這三個(gè)功能指標(biāo)上的飛躍。即：“更高、更快、更穩(wěn)”?。?！
2、5G三大應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的技術(shù)協(xié)作
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）對(duì)5G應(yīng)用場(chǎng)景的定義，可分為三大應(yīng)用場(chǎng)景，即eMBB（Enhance Mobile Broadband）增強(qiáng)移動(dòng)帶寬、uRLLC（Ultra Reliable Low Latency Communications）超高可靠低時(shí)延通信、mMTC（Massive Machine Type Communications）海量機(jī)器通信等。
而在這三大應(yīng)用場(chǎng)景的背后，具體的技術(shù)協(xié)助究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢？
eMBB：信道帶寬提升+提高NR信道編碼效率+Massive MIMO超密集組網(wǎng)
信道寬帶提升其實(shí)最好理解，就像馬路一樣，馬路越寬車就能跑的越快。2G的信道寬帶普遍只有10MHz，而5G達(dá)到了100MHz，毫米波上甚至能支持400MHz，提供了更快的條件。
4G時(shí)代數(shù)據(jù)信道所用turbo碼、控制信道用TBCC，該信道編碼方式在更高的速率上容易出錯(cuò)，而5G NR采用了全新的信道編碼方式，即數(shù)據(jù)信道用LDPC編碼，控制信道和廣播信道用Polar編碼。這一改進(jìn)可以提高NR信道編碼效率，能以低復(fù)雜度和低時(shí)延，擴(kuò)展達(dá)到更高的傳輸速率。
MassiveMIMO超密集組網(wǎng)就是增加了基站的密度，在同一個(gè)基站內(nèi)增加了天線的數(shù)量，通過(guò)載波聚合，就能實(shí)現(xiàn)更快的速率。這就像原來(lái)一堆貨物只有一個(gè)大卡車一趟一趟的搬運(yùn)，現(xiàn)在來(lái)了幾百輛小卡車，一次性就全部搬完。
uRLLC：邊緣計(jì)算
5G實(shí)現(xiàn)低時(shí)延除了提高了NR信道編碼效率外，最重要的就是邊緣計(jì)算了。
當(dāng)數(shù)據(jù)中心部署的位置離設(shè)備越近的時(shí)候，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延就越低。因此，為了實(shí)現(xiàn)更低的時(shí)延，會(huì)把對(duì)時(shí)延要求敏感的數(shù)據(jù)處理放在離基站更近的地方，即放在網(wǎng)絡(luò)的邊緣端，也就是邊緣計(jì)算了。
mMTC：NB-IOT
mMTC在國(guó)外還有eMTC技術(shù)，但在國(guó)內(nèi)就只有NB-IOT技術(shù)了。NB-IOT技術(shù)是第一種專門為實(shí)現(xiàn)海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信設(shè)計(jì)的技術(shù)，在2020年7月9日結(jié)束的ITU-R WP5D #35會(huì)議上，3GPP技術(shù)正式被接受為ITU IMT-2020 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3、政策對(duì)5G產(chǎn)業(yè)的大力扶持
自5G商用以來(lái)，國(guó)家各部委頻頻出臺(tái)各類政策來(lái)支持5G的發(fā)展，各地方政府也紛紛確定了5G的發(fā)展目標(biāo)。
二、5G的發(fā)展現(xiàn)狀
1、5G產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀
核心設(shè)備制造商：現(xiàn)全國(guó)具備提供5G核心通信設(shè)備的企業(yè)只有華為、中興、愛(ài)立信、諾基亞、三星5家企業(yè)。受中美貿(mào)易糾紛影響，華為的市場(chǎng)份額有所下降，但目前仍以32.%的占比排名第一。中興通信自與美國(guó)和諧以后，奮發(fā)圖強(qiáng)，市場(chǎng)份額穩(wěn)步提升，目前已經(jīng)以14.2%，排名第三。第二則是愛(ài)立信，占據(jù)30.7%，但隨著瑞典對(duì)華為的5G禁令，不排除未來(lái)受國(guó)內(nèi)訂單的影響，排名會(huì)初步下降。諾基亞目前雖然以13%的市場(chǎng)份額排名第四，但由于失去了中國(guó)市場(chǎng)，前景堪憂。
運(yùn)營(yíng)商：中國(guó)移動(dòng)及中國(guó)電信是國(guó)內(nèi)最積極的運(yùn)營(yíng)商，截止目前移動(dòng)已經(jīng)擁有了1.65億的5G用戶，電信則擁有了8650萬(wàn)的5G用戶。聯(lián)通已開啟5G服務(wù)，但至今未公布自己的5G用戶數(shù)，而廣電離5G商用還需要時(shí)日。
行業(yè)應(yīng)用方案：5G在千行百業(yè)雖然側(cè)重點(diǎn)不同，但均有應(yīng)用落地，5G+文娛、5G +醫(yī)療、5G +工業(yè)、5G +電網(wǎng)、5G +金融、5G +零售、5G +出行、5G +生活、5G +智慧城市、5G+農(nóng)業(yè)等等。
但比較遺憾的是，除了手機(jī)行業(yè)，其他行業(yè)目前仍看不到5G爆發(fā)的跡象。這也為5G的發(fā)展蒙上了一層陰影。
2、5G行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀
手機(jī)：5G手機(jī)月出貨量已經(jīng)達(dá)到2014萬(wàn)部，占國(guó)內(nèi)手機(jī)出貨比例接近70%。
從手機(jī)品牌市場(chǎng)占有率情況統(tǒng)計(jì)，華為以48.4%的占有率排名第一，榮耀手機(jī)以10.3%的占有率排名第二。蘋果由于新機(jī)發(fā)布較晚，占有率僅為5.9%。而2020年銷量不錯(cuò)的小米則僅以1.8%的占有率，排在第七。
其他應(yīng)用場(chǎng)景，目前均實(shí)施卡位戰(zhàn)略，打造標(biāo)桿案例為主，下面我們看看國(guó)內(nèi)巨頭的布局情況：
5G+文娛：央視頻借勢(shì)5G布局4K/8K超高清視頻
“央視頻”是中央廣播電視總臺(tái)為適應(yīng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的用戶使用需求，基于5G+4K/8K+AI等新技術(shù)，推出的總臺(tái)綜合性視聽新媒體平臺(tái)，也是中國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)5G新媒體平臺(tái)。
5G+出行：大唐移動(dòng)智慧交通方案
2018年，大唐移動(dòng)與廈門市交通運(yùn)營(yíng)局達(dá)成戰(zhàn)略合作，共同推出廈門5G智慧交通應(yīng)用發(fā)展；并聯(lián)合廈門公交集團(tuán)、中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)共同發(fā)布了國(guó)內(nèi)首個(gè)面向5G的城市級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用---廈門5G BRT智能網(wǎng)聯(lián)車路協(xié)同系統(tǒng)。
5G+醫(yī)療：中國(guó)聯(lián)通布局5G智慧醫(yī)療
中國(guó)聯(lián)通與福建孟超醫(yī)院、深圳市人民醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院聯(lián)合完成了多次5G遠(yuǎn)程手術(shù)試驗(yàn)，均舉得完美成功。
三、2021年5G發(fā)展展望
可以說(shuō)，2020年是5G在千行百業(yè)不斷探索的過(guò)程，雖未開花結(jié)果，但均落地生根。而2021年，會(huì)在原來(lái)的行業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行深耕，5G會(huì)從“5G+行業(yè)”的試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑D(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;5G+產(chǎn)品”的應(yīng)用模式。
1、5G+弱終端
所謂“弱終端”，就是終端本地的計(jì)算能力很弱，只能提供信息分發(fā)，簡(jiǎn)單操作、顯示以及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理能力，大部分計(jì)算能力都遷移到了云端。代表產(chǎn)品有“云手機(jī)”、“云電腦”、“云桌面”等產(chǎn)品。
2021年1月26日，中國(guó)電信發(fā)布了第一款5G云手機(jī)“天翼1號(hào)2021“，相比其他5G手機(jī)動(dòng)輒3000以上的價(jià)格，“天翼1號(hào)2021“只需要1199，比4G手機(jī)還便宜。原因就在于，這是一個(gè)弱終端。該手機(jī)本地的配件性能不需要很高，只需要把計(jì)算放在云端，加上5G網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延的特征，用低性能的配件就可以達(dá)到與現(xiàn)有主流5G手機(jī)一樣的使用感受。
2020年9月，阿里推出了云電腦，這款電腦沒(méi)有本地CPU、硬盤、顯卡、內(nèi)存、顯示器等等設(shè)備，全部都在云端。當(dāng)用戶想要使用云電腦時(shí)，只需要在這個(gè)卡片上進(jìn)行指紋識(shí)別，并且連接到顯示屏和網(wǎng)絡(luò)即可隨時(shí)使用。
以上的產(chǎn)品能否在2021年爆發(fā)尚有爭(zhēng)議，但下面這個(gè)產(chǎn)品，在2021年大概率會(huì)成為行業(yè)的焦點(diǎn)。
這個(gè)產(chǎn)品就是“云桌面“，“云桌面“其實(shí)已經(jīng)發(fā)展很多年，但受制于辦公帶來(lái)的延遲感體驗(yàn)較差，發(fā)展尚未普及。隨著5G、wifi6及邊緣計(jì)算等技術(shù)成熟，這個(gè)瓶頸則有望被解決。5G、wifi6+邊緣計(jì)算帶來(lái)的高可靠性及低時(shí)延性，完全可以讓”云桌面“在任何場(chǎng)景都擁有與現(xiàn)有辦公場(chǎng)景一樣的體驗(yàn)。
由于計(jì)算、存儲(chǔ)全在云端/邊緣端，“云桌面“的載體計(jì)算機(jī)可以完全弱化，采用全國(guó)產(chǎn)化的配件，成為一個(gè)完完全全的國(guó)產(chǎn)弱終端，飛騰CPU+紫光內(nèi)存+長(zhǎng)江儲(chǔ)存硬盤+京東方屏幕+麒麟系統(tǒng)。不提脫離美國(guó)企業(yè)的控制這些，單成本就要下降一倍以上，再加上“云桌面”的安全優(yōu)勢(shì)，“云桌面”2021年值得期待。
2、5G+網(wǎng)絡(luò)租賃
即5G專網(wǎng)。5G公網(wǎng)應(yīng)用受制于基站成本高、功耗太高、導(dǎo)致覆蓋不足，行業(yè)應(yīng)用發(fā)展緩慢。而5G專網(wǎng)可以跟進(jìn)客戶需求進(jìn)行建網(wǎng)，并且收取建設(shè)費(fèi)、帶寬租賃費(fèi)等。這就使得運(yùn)營(yíng)商的投入產(chǎn)出得到可靠的回報(bào)。
而在客戶使用上，窄帶專網(wǎng)設(shè)備移動(dòng)性受限，實(shí)際應(yīng)用不方便；工業(yè)級(jí)wifi穩(wěn)定些和安全性較差，無(wú)法滿足實(shí)際行業(yè)需求；LTE專網(wǎng)終端模組成本非常高，應(yīng)用難以鋪開。而部分無(wú)線專網(wǎng)使用非3GPP標(biāo)準(zhǔn)，限制多，技術(shù)更新慢，跟不上行業(yè)應(yīng)用的演進(jìn)。
5G專網(wǎng)可以根據(jù)部署范圍進(jìn)行區(qū)域設(shè)計(jì)，使用特定頻段，網(wǎng)絡(luò)需求個(gè)性化，部署靈活，特別適合對(duì)時(shí)延要求苛刻、可靠性要求高、上行速率要求高、數(shù)據(jù)安全和隔離要求嚴(yán)格的場(chǎng)景。如醫(yī)療、能源、制造業(yè)等等。
目前，三大運(yùn)營(yíng)商業(yè)已經(jīng)分別針對(duì)5G專業(yè)設(shè)計(jì)了產(chǎn)品。
中國(guó)移動(dòng)：優(yōu)享、專享、尊享三種模式
中國(guó)電信：致遠(yuǎn)、比鄰、如翼三種模式
中國(guó)聯(lián)通：虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)、獨(dú)立專網(wǎng)三種模式
盡管三家運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G專網(wǎng)部署方式的命名不同，但基本架構(gòu)是一致的。
3、5G+消息分發(fā)
即5G消息。5G是短信業(yè)務(wù)的升級(jí)，是面向用戶提供增強(qiáng)的消息服務(wù)，能夠?yàn)橛脩籼峁┪谋尽D片、音頻、視頻、位置、聯(lián)系人（vCard）等媒體內(nèi)容的發(fā)送和接收。
5G消息具備安全可靠、陌生人聊天、功能齊全等能力，能夠?qū)崿F(xiàn)消息業(yè)務(wù)能力升級(jí)，提升用戶體驗(yàn)，是有機(jī)會(huì)重新喚醒短信業(yè)務(wù)，與當(dāng)前OTT類聊天應(yīng)用軟件一較高下的。
當(dāng)然，5G消息的發(fā)展業(yè)面臨著重大的挑戰(zhàn)，主要有以下三點(diǎn)：
1）OTT類應(yīng)用10年的用戶習(xí)慣已經(jīng)養(yǎng)成，5G消息單純的社交和服務(wù)能力是否可以撬動(dòng)用戶。
2）終端機(jī)型適配還不夠多。5G消息是終端強(qiáng)依賴的業(yè)務(wù)，終端是否支持5G消息是該業(yè)務(wù)推廣的最大障礙。好在的是，2020年4月8日發(fā)布會(huì)上，華為、小米、OPPO、vivo三星等品牌的收集均通過(guò)了5G消息的功能測(cè)試。
3）跨平臺(tái)入口問(wèn)題，為進(jìn)一步提升用戶粘性，適應(yīng)更多場(chǎng)景，需要支持跨終端適配的需求。
此外，在終端應(yīng)用升級(jí)、用戶體驗(yàn)優(yōu)化、惡意消息監(jiān)控，行業(yè)應(yīng)用推廣、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面，5G消息業(yè)將面臨眾多挑戰(zhàn)。
2020年，中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通5G消息平臺(tái)兩次流標(biāo)，但正所謂好事多磨，5G消息平臺(tái)流標(biāo)不影響5G消息發(fā)展前景。相反，無(wú)論在供給側(cè)還是需求側(cè)，5G消息都被市場(chǎng)所接受，它必將作為新基礎(chǔ)設(shè)施，擁有著光明的前景。
2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議會(huì)議指出，要大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，加大新型基礎(chǔ)設(shè)施投資力度。十四五規(guī)劃建議進(jìn)一步提出系統(tǒng)布局新型基礎(chǔ)設(shè)施，加快第5代移動(dòng)通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等建設(shè)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等同產(chǎn)業(yè)深度融合等相關(guān)要求，為信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了前進(jìn)方向。
為充分發(fā)揮5G技術(shù)和電子信息產(chǎn)業(yè)效能，推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，展現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先的創(chuàng)新應(yīng)用成果，加強(qiáng)5G應(yīng)用的展示宣傳推廣以及電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)、通信設(shè)備企業(yè)、行業(yè)應(yīng)用企業(yè)與用戶的對(duì)接合作，助推5G應(yīng)用落地，支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。組委會(huì)在第九屆中國(guó)電子信息博覽會(huì)（CITE 2021）期間舉辦高規(guī)格5G系列主題活動(dòng)，如5G峰會(huì)、5GNB-IoT創(chuàng)新應(yīng)用、5G+自動(dòng)駕駛、5G+AR/VR、5G+8K超高清、5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等活動(dòng)。并組織5G-AIoT創(chuàng)新應(yīng)用主題展區(qū)，其中自動(dòng)駕駛車聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)主題展區(qū)在7、8號(hào)館，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、8K超高清和AIoT在1號(hào)館，歡迎產(chǎn)業(yè)界朋友參與交流合作。
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