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物聯(lián)網

2019年5G行業(yè)研究報告

2025China.cn   2020年01月10日

  編者按:2019年被認為是5G元年,從年初開始,伴隨著華為事件受到持續(xù)關注,5G也是這一年非常熱門的話題和前沿科技,從5G的基礎設施建設一直到5G手機的應用、場景重構等等。2019年的行業(yè)報告幫助我們客觀認識5G行業(yè)。

  核心摘要:

  移動互聯(lián)網及物聯(lián)網的發(fā)展催生5G技術。

  大帶寬、高可靠低時延及大連接是5G的三大優(yōu)勢。

  調研結果顯示,用戶對5G的認知度高,認為5G對生活的影響大。

  調研結果顯示,76.6%的用戶希望在2021年之前用上5G網絡。

  為滿足用戶需求,運營商需要加速部署高質量的5G網絡。

  中國移動2019年計劃建設超過5萬個基站,覆蓋50余個城市。2020年將進一步擴大覆蓋范圍,實現(xiàn)地市級以上城市的覆蓋。

  調研結果顯示,用戶對娛樂、家居、交通及醫(yī)療類應用場景的認知度高,期待度高。

  5G將助力文化娛樂、智能家居、智慧醫(yī)療、智慧交通、工業(yè)互聯(lián)網及智慧能源的發(fā)展、為C端用戶帶來極致娛樂與生活體驗的同時,也將賦能產業(yè)的數字化發(fā)展。

  中國移動推動5G服務大眾,更好地滿足人們對美好數字生活的需要;推動5G融入百業(yè),更好地促進產業(yè)數字化。

  5G應用場景的發(fā)展需要5G與其他技術充分融合,也需要通信行業(yè)與垂直行業(yè)的共同努力。

  中國移動堅持推進5G+AICDE,打造以5G為中心的泛在智能基礎設施;堅持推進5G+Ecology,打造資源共享、生態(tài)共生、互利共贏、融通發(fā)展的5G新生態(tài)。

  4K/8K超高清視頻、VR、智能家居、智慧醫(yī)療、智慧交通及工業(yè)互聯(lián)網等應用場景的產業(yè)鏈成熟度不同,對5G網絡的性能需求各異,因此,各應用場景的發(fā)展步調不同,落地時間有先后順序。

  整體來看,5G網絡及產業(yè)鏈成熟度高的應用場景落地更早,發(fā)展速度更快。

  概述:5G有何不同

  ▍5G從何而來

  移動互聯(lián)網及物聯(lián)網的發(fā)展催生5G技術

  人們對高性能移動網絡的追求推動移動通信技術的更新?lián)Q代。第一代移動通信技術(1G)到第四代移動通信技術(4G),主要是以人為中心,滿足人們隨時隨地語音通話與上網的需求。然而當前的4G網絡已經無法滿足移動互聯(lián)網及物聯(lián)網快速發(fā)展的需求。為應對未來移動互聯(lián)網及物聯(lián)網發(fā)展帶來的移動數據流量的爆發(fā)式增長,海量的終端連接,終端的多樣化及不斷出現(xiàn)的新應用場景,第五代移動通信技術(5G)應運而生。5G將以人為中心的通信擴展到同時以人與物為中心的通信,將為社會的生活與生產方式帶來巨大的變化。

  ▍5G關鍵性能指標

  大帶寬、高可靠低時延及大連接是5G的三大優(yōu)勢

  為滿足移動互聯(lián)網及物聯(lián)網快速發(fā)展的需求,5G的速率、時延、移動性及連接量等關鍵性能指標均有極大的提升。在速率方面,5G的峰值速率是10Gbps,特殊場景下是20Gbps,是4G的10(20)倍,5G的體驗速率是0.1-1Gbps,是4G的10-100倍。在時延方面,5G時延的目標值是1ms,只有4G的1/10。在連接方面,5G每平方千米可連接100萬臺終端,是4G連接量的10倍。大帶寬、高可靠低時延及大連接是5G的三大優(yōu)勢,將為用戶帶來極致生活與娛樂體驗的同時,也將有效推動行業(yè)向智慧化發(fā)展。

  ▍國家政策

  國家政策引領,地方政府積極推進,我國5G實現(xiàn)快速發(fā)展

  2013年,工信部、發(fā)改委與科技部成立IMT-2020推進組,主要職責是推動我國第五代移動通信技術研究和開展國際交流與合作。2015年到2018年期間,國家政策密集出臺,主要從技術標準、網絡建設及產業(yè)應用三方面強化我國5G布局。2019年1月,各省積極響應國家大力發(fā)展5G的政策,26個省份的政府工作報告將5G列為發(fā)展重點。 今年6月,工信部向中國移動、中國聯(lián)通、中國電信及廣電發(fā)放了5G牌照,意味著我國提前進入5G商用階段。在國家政策大力支持,各省政府積極推動下,我國5G實現(xiàn)了快速的發(fā)展。

  ▍用戶對5G的認知度

  用戶對5G的認知度高,認為5G對生活的影響大

  5G的明星效應,吸引了各界企業(yè)。高密度的新聞、廣告、展會宣傳,使5G已成為家喻戶曉的通信技術。調研結果顯示,57.2%的用戶比較了解或非常了解5G,87.1%的用戶認為 5G將會為生活帶來較大或很大的影響??梢?,現(xiàn)階段用戶對5G的認知度高,且認為5G對生活的影響大。

  網絡:網絡是應用的基礎和保障

  ▍用戶對5G網絡的期待

  76.6%的用戶希望2021年之前能夠使用5G網絡

  對5G網絡性能的追求與對5G應用的向往,是用戶希望能夠盡早使用5G網絡的主要原因。調研結果顯示,8.9%的用戶希望2019年能夠用上5G網絡,67.7%的用戶希望2020年能夠用上5G網絡。不同區(qū)域用戶對5G網絡的期待基本保持一致,與區(qū)域的發(fā)達程度弱相關。整體來看,76.6%的用戶希望在2021年之前用上5G網絡。網絡是應用的基礎。若要滿足用戶需求,運營商需要加速5G網絡的部署。

  ▍5G網絡建設資金投入

  5G基站數量增加導致網絡建設需要更高的資金投入

  手機之所以能夠隨時隨地的打電話與上網,是因為有很多基站在實時提供網絡服務。與路由器的特點相似,單個基站的覆蓋范圍是有限的,超出基站覆蓋范圍,手機將無法正常通信?;痉譃槭彝饣九c室內基站,一般室外基站標配是三面天線,三面天線的夾角呈120度,因此單個基站覆蓋的范圍接近于圓形。覆蓋的半徑主要取決于使用的頻率,頻率越高,覆蓋半徑越小。為保障在室外手機隨時隨地通信,需要很多基站編織成一張網,進行無縫覆蓋,可見使用的頻率越高,需要的基站數量越多。無線通信網絡室內覆蓋有兩種方式,第一種是通過室外基站天線對打來實現(xiàn)室內覆蓋,但效果一般。第二種方式是通過室內分布系統(tǒng)(室內基站與天線組成)進行覆蓋,效果較好。相較于4G,5G頻率高,室內高價值應用場景多的特點,導致需要建設更多的基站來實現(xiàn)5G網絡無縫覆蓋?;緮盗吭龆啵窘ㄔO成本相應增高,因此,5G網絡建設需要更高的資金投入。

  ▍5G網絡建設速度

  運營商需加速部署5G網絡來滿足用戶盡早使用5G網絡的需求

  前文調研數據顯示,76.6%的用戶希望在2021年之前能夠使用5G網絡。然而網絡建設要經歷規(guī)劃、建設、維護和優(yōu)化四個階段,在網絡建設前期,主要涉及前兩個階段。網絡規(guī)劃是根據5G建設頻率與實際物理環(huán)境規(guī)劃該區(qū)域要建設的基站數量及站址位置。網絡建設是根據規(guī)劃方案進行站址的選擇,配套設施的建設及基站的安裝施工。由此可見,在標準,設備已成熟的前提下,5G網絡的建設速度受運營商資源與能力的影響,主要體現(xiàn)在資金投入、頻率資源及站址資源三方面。持續(xù)的資金投入是5G網絡建設的基本保障。優(yōu)質的頻率資源有助于提升5G網絡的規(guī)劃和建設效率。豐富的存量站址有利于5G網絡的快速部署。可見,網絡建設耗時耗力,要滿足用戶需求,運營商需要充分發(fā)揮資源與能力優(yōu)勢加速建設5G網絡。

  5G網絡建設質量運營商需要建設高質量的5G網絡來保障用戶感知對高速率、高可靠性、低時延的追求是用戶希望盡早使用5G網絡的主要原因。然而5G高速率、高可靠低時延的實現(xiàn),除了需要5G關鍵技術的支撐,也需要高質量的5G網絡作為保障。覆蓋、干擾及容量是影響用戶感知的主要因素,也是評價5G網絡質量的重要指標。在網絡建設前期,運營商的資金投入與使用頻率是影響5G網絡質量的主要原因。資金投入決定運營商能夠建設的基站數量,在合理范圍內,基站數量越多,網絡覆蓋越好。運營商擁有的頻段數量與質量也將影響5G網絡的覆蓋。若運營商擁有的頻率資源豐富,則可采取多頻組網提升覆蓋效果。運營商擁有的頻率越低覆蓋效果越好。在網絡建設后期,5G的網絡質量主要取決于運營商的優(yōu)化能力。整體來看,5G網絡的質量主要受運營商的資源與能力的影響。可見,為保障用戶感知,運營商需要充分發(fā)揮其資源與能力優(yōu)勢,快速建設高質量的5G網絡。

  應用:應用顛覆生活和生產方式

  ▍用戶對5G應用場景的期待

  娛樂、家居、交通及醫(yī)療類應用場景的認知度高,期待度高

  5G自提出以后便備受關注,目前在各行業(yè)的共同努力下,已出現(xiàn)多種5G應用場景。在眾多的應用場景中,娛樂、家居、交通及醫(yī)療類應用場景的認知度較高,期待程度較高。對極致娛樂與生活體驗的追求是多數用戶期待這些應用場景的主要原因。

  ▍5G+文化娛樂

  5G推動4K/8K視頻與VR的發(fā)展,為用戶帶來極致的娛樂體驗

  4G推動移動互聯(lián)網的高速發(fā)展,層出不窮的應用,方便人們生活的同時,也豐富了人們的娛樂方式。但4G網絡的性能已不足以支撐4K/8K超高清視頻、超高清云游戲、VR全景直播等新興應用場景的發(fā)展需求。4K分辨率與8K分辨率的視頻被定義為超高清視頻, 4K超高清視頻每幀800萬像素,8K超高清視頻每幀3300萬像素,是高清視頻的16倍。巨大的像素量為4G網絡帶來極大的挑戰(zhàn),而5G網絡大帶寬的特性能夠支持每秒120幀的4K/8K超高清視頻的實時傳輸,為用戶帶來極具震撼力和感染力的體驗。 VR用戶可接受的頭部運動到圖像顯示的最大時延是20ms,否則視覺和位置差異會導致強烈的眩暈感。網絡VR時延主要由位置跟蹤時延、網絡傳輸時延(上行時延與下行時延)、圖像處理時延、可視屏幕刷新時延與屏幕傳輸時延幾部分組成。5G高可靠低時延的特性將有效降低網絡傳輸時延,使得運動到成像的時延控制在20ms以內,從而解決VR眩暈感問題,為用戶來帶沉浸感的體驗。5G網絡將真正推動4K/8K超高清視頻及VR類應用的高速發(fā)展,為用戶帶來極致的體驗。

  ▍5G+智能家居

  5G助力智能家居向高階發(fā)展,為用戶帶來極致的生活體驗

  智能家居,即住宅的自動化與智能化,主要包括智能照明、智能門窗、智能門鎖、智能安防、智能影音、智能睡眠及智能家電控制等細分應用場景。4G時代,受限于網絡帶寬,部分應用場景將無法實現(xiàn)用戶的良好體驗。例如,在智能安防的應用場景中,高清監(jiān)控需要實現(xiàn)畫面的實時傳輸,因4G網絡帶寬小,經常出現(xiàn)卡頓或信號丟失的現(xiàn)象,用戶感知差。5G網絡速率最高可達10Gbps(特殊場景下達到20Gbps),能夠實現(xiàn)高清視頻實時傳輸,家庭監(jiān)控畫面更加清晰流暢,更好地保障家庭安全。5G助力智能家居向高階的全屋智能發(fā)展,為用戶帶來極致的生活體驗。

  ▍5G+智慧交通

  5G助力智慧交通發(fā)展,更好地服務大眾出行

  智慧交通主要是基于無線通信、傳感探測等技術,實現(xiàn)車、路、環(huán)境之間的大協(xié)同,以緩解交通環(huán)境擁堵、提高道路環(huán)境安全、達到優(yōu)化系統(tǒng)資源的目的。5G的高可靠低時延能實現(xiàn)車與車、車與路、車與人之間的實時通信,推動車路協(xié)同自動駕駛的發(fā)展,更好地增強車-路-人協(xié)同,實現(xiàn)車輛系統(tǒng)智能與交通系統(tǒng)的互聯(lián)互通,助力智慧交通的發(fā)展,更好地服務大眾出行。

  ▍5G+智慧醫(yī)療

  5G助力智慧醫(yī)療發(fā)展,為患者提供更好的醫(yī)療服務

  智慧醫(yī)療是基于移動通信、物聯(lián)網、云計算、大數據、人工智能等先進技術,實現(xiàn)患者與醫(yī)療人員、醫(yī)療機構、醫(yī)療設備間的互聯(lián)互通和信息共享,促進院內外業(yè)務協(xié)同,實現(xiàn)醫(yī)療資源的高效配置。智慧醫(yī)療主要包括院內醫(yī)療、醫(yī)患服務、遠程醫(yī)療及應急救援等應用場景。其中,遠程醫(yī)療主要包括遠程手術、遠程診斷、遠程示教等細分應用場景。4G網絡的帶寬小、可靠性低、時延高,無法滿足智慧醫(yī)療的發(fā)展需求。5G將助力智慧醫(yī)療的發(fā)展,為患者提供更好的醫(yī)療服務。

  ▍5G+工業(yè)互聯(lián)網

  5G讓工業(yè)互聯(lián)網成為現(xiàn)實,推動我國制造業(yè)高質量發(fā)展

  工業(yè)互聯(lián)網是我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國發(fā)展的必經之路。網絡是工業(yè)互聯(lián)網的基礎,數據是工業(yè)互聯(lián)網的核心,安全是工業(yè)互聯(lián)網的保障。未來,數據將成為制造業(yè)的核心生產資料,而數據的采集、流轉、分析及應用均需要網絡作為支撐。工業(yè)互聯(lián)網應用場景復雜多樣,對網絡的需求各異。按照對網絡的需求劃分,工業(yè)互聯(lián)網可分以超高清視頻為基礎的機器視覺、遠程控制及設備連接三類應用場景。5G大帶寬、高可靠低時延及大連接的特性,讓工業(yè)互聯(lián)網成為現(xiàn)實,助力企業(yè)提質、降本、增效,推動我國制造業(yè)高質量發(fā)展。

  ▍5G+智慧能源

  5G助力智慧能源發(fā)展,實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用

  智慧能源,即能源行業(yè)的自動化與智能化,主要包括智慧電網與智慧礦山兩大應用場景。電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、配電、變電及用電五大環(huán)節(jié)組成,不同環(huán)節(jié)對網絡的需求各異。目前,電力通信網主要由光纖覆蓋,但隨著智慧電網的發(fā)展,光纖已無法滿足電力行業(yè)的發(fā)展需求。智慧電網主要分為控制與采集兩類細分應用場景,5G既能滿足控制類應用場景對低時延的需求,又能滿足采集類應用場景對大帶寬及大連接的需求,將極大的推動智慧電網的發(fā)展。礦山環(huán)境復雜,人工現(xiàn)場作業(yè)危險系數高,效率低。礦山的無人化是未來礦山發(fā)展的必然趨勢。智慧礦山包括遠程監(jiān)測與無人作業(yè)兩類應用場景。4G網絡的性能無法滿足智慧礦山的發(fā)展需求,5G既能滿足遠程監(jiān)測類應用對大帶寬的需求,又能滿足無人化作業(yè)對低時延的需求,將助力智慧礦山的發(fā)展。整體來看,5G大帶寬、高可靠低時延及大連接的特性,將助力智慧能源的發(fā)展,實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。

  生態(tài):合理共創(chuàng)新未來

  ▍多技術融合

  5G技術需要與IT技術、行業(yè)技術合力推動5G應用場景的發(fā)展

  5G作為新一代移動通信技術,是萬物互聯(lián)的入口,也是數字經濟發(fā)展的基礎。5G技術需要與人工智能、云計算、邊緣計算等IT技術,視覺技術、控制技術、傳感技術、VR技術等行業(yè)技術充分融合,合力推動文化娛樂、智能家居、智慧醫(yī)療、智慧交通等5G應用場景的發(fā)展。

  ▍5G生態(tài)建設

  多方合作構建5G生態(tài),合力推動5G產業(yè)發(fā)展

  5G的發(fā)展需要各界的緊密合作與共同努力。一方面,5G的發(fā)展需要通信業(yè)上下游企業(yè)共同努力,推動芯片、終端、設備及應用的成熟。另一方面,通信企業(yè)需要與工業(yè)、交通、能源、醫(yī)療及農業(yè)等垂直行業(yè)充分融合,推動5G賦能產業(yè)數字化發(fā)展。

  展望:5G商用,未來已來

  ▍5G應用場景落地時間

  5G網絡及產業(yè)鏈成熟度高的應用場景落地早,發(fā)展快

  2019年6月,工信部向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通及廣電發(fā)放了5G牌照,標志著我國已提前進入5G商用階段,也意味著曾描繪的5G愿景已經到來。但4K/8K超高清視頻、VR、智能家居、智慧醫(yī)療、智慧交通及工業(yè)互聯(lián)網等應用場景的產業(yè)鏈成熟度各不相同,對5G網絡的性能需求各異,因此,各應用場景的發(fā)展步調不同,落地時間有先后順序。整體來看,5G網絡及產業(yè)鏈成熟度高的應用場景落地更早,發(fā)展速度更快。

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