《電子技術(shù)應(yīng)用》
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2021年5G展望:從5G+行業(yè)到5G+產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變

2021-02-01
來源:中電會(huì)展
關(guān)鍵詞: 5G CITE 移動(dòng)通信

自2019年國內(nèi)5G正式商用開始,5G已經(jīng)走過了2個(gè)年頭,,5G前進(jìn)的步伐也越來越清晰,。截止到2020年四季度,全球已經(jīng)有超過100個(gè)國家的5G商用網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)營,,國內(nèi)的5G基站也超過了60萬個(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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美國數(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)用場景對(duì)應(yīng)的技術(shù)協(xié)作

根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)對(duì)5G應(yīng)用場景的定義,,可分為三大應(yīng)用場景,,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,。

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而在這三大應(yīng)用場景的背后,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,,通過載波聚合,,就能實(shí)現(xiàn)更快的速率。這就像原來一堆貨物只有一個(gè)大卡車一趟一趟的搬運(yùn),,現(xiàn)在來了幾百輛小卡車,,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,。

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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在國外還有eMTC技術(shù),,但在國內(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,,國家各部委頻頻出臺(tái)各類政策來支持5G的發(fā)展,,各地方政府也紛紛確定了5G的發(fā)展目標(biāo)。

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二,、5G的發(fā)展現(xiàn)狀

1,、5G產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

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核心設(shè)備制造商:現(xiàn)全國具備提供5G核心通信設(shè)備的企業(yè)只有華為,、中興、愛立信,、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。中興通信自與美國和諧以后,,奮發(fā)圖強(qiáng),,市場份額穩(wěn)步提升,目前已經(jīng)以14.2%,,排名第三,。第二則是愛立信,占據(jù)30.7%,,但隨著瑞典對(duì)華為的5G禁令,,不排除未來受國內(nèi)訂單的影響,排名會(huì)初步下降,。諾基亞目前雖然以13%的市場份額排名第四,,但由于失去了中國市場,前景堪憂,。

運(yùn)營商:中國移動(dòng)及中國電信是國內(nèi)最積極的運(yùn)營商,,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,。

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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2014萬部,占國內(nèi)手機(jī)出貨比例接近70%,。

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從手機(jī)品牌市場占有率情況統(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。

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其他應(yīng)用場景,,目前均實(shí)施卡位戰(zhàn)略,,打造標(biāo)桿案例為主,下面我們看看國內(nèi)巨頭的布局情況:

5G+文娛:央視頻借勢5G布局4K/8K超高清視頻

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“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),也是中國首個(gè)國家級(jí)5G新媒體平臺(tái),。

5G+出行:大唐移動(dòng)智慧交通方案

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2018年,,大唐移動(dòng)與廈門市交通運(yùn)營局達(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),、中國聯(lián)通集團(tuán)共同發(fā)布了國內(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:中國聯(lián)通布局5G智慧醫(yī)療

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中國聯(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,2020年是5G在千行百業(yè)不斷探索的過程,,雖未開花結(jié)果,,但均落地生根。而2021年,,會(huì)在原來的行業(yè)場景進(jìn)行深耕,,5G會(huì)從“5G+行業(yè)”的試驗(yàn)?zāi)J剑D(zhuǎn)變?yōu)椤?G+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),,簡單操作,、顯示以及簡單的數(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)算帶來的高可靠性及低時(shí)延性,,完全可以讓”云桌面“在任何場景都擁有與現(xiàn)有辦公場景一樣的體驗(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,,采用全國產(chǎn)化的配件,成為一個(gè)完完全全的國產(chǎn)弱終端,,飛騰CPU+紫光內(nèi)存+長江儲(chǔ)存硬盤+京東方屏幕+麒麟系統(tǒng),。不提脫離美國企業(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,,“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)格的場景,。如醫(yī)療、能源,、制造業(yè)等等,。

目前,三大運(yùn)營商業(yè)已經(jīng)分別針對(duì)5G專業(yè)設(shè)計(jì)了產(chǎn)品,。

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盡管三家運(yùn)營商對(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?、圖片、音頻,、視頻,、位置、聯(lián)系人(vCard)等媒體內(nèi)容的發(fā)送和接收,。

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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了5G消息的功能測試,。

3) 跨平臺(tái)入口問題,為進(jìn)一步提升用戶粘性,,適應(yīng)更多場景,,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,,中國電信、中國聯(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,,無論在供給側(cè)還是需求側(cè),,5G消息都被市場所接受,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,?!笆奈?span style="text-indent: 32px;">”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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