2021年5G展望：從5G+行業到5G+產品的轉變
發布時間：2021-02-02 責任編輯：lina
【導讀】自2019年國內5G正式商用開始，5G已經走過了2個年頭，5G前進的步伐也越來越清晰。截止到2020年四季度，全球已經有超過100個國家的5G商用網絡正在運營，國內的5G基站也超過了60萬個。於此同時，我們也看到，基於5G網絡的各種各樣的行業應用，如4K/8K視頻、雲遊戲、VR、電網、工業控製等給用戶帶來了極致體驗。
自2019年國內5G正式商用開始，5G已經走過了2個年頭，5G前進的步伐也越來越清晰。截止到2020年四季度，全球已經有超過100個國家的5G商用網絡正在運營，國內的5G基站也超過了60萬個。於此同時，我們也看到，基於5G網絡的各種各樣的行業應用，如4K/8K視頻、雲遊戲、VR、電網、工業控製等給用戶帶來了極致體驗。相信在新的一年，我們能看到更多5G網絡應用在垂直行業帶來的千行百業的變革和升級。
一、行業概述
1、移動通信代際技術進步
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1G：1986-1999 |
采用模擬信號，最大速率2.4K |
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2G：1991-至今 |
caiyongshuzixinhao，caiyongshifenfuyongdeduozhifangshijigenggaojiedetiaozhifangshi，zengdalexiangtongkuandaixiaxiedaidexinxiliang，congertigaolepinpudeliyonglv。zhuliujishushiGSM與CDMA，最大速率64K |
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3G：2009-至今 |
采用數字信號，采碼分複用、Rake接收，改變了信息接受方式，而智能天線可以自適應用戶的移動使信號更穩定、多用戶檢測等，進一步提升了頻譜的利用率和信噪比。主流技術是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，最大速率2M |
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4G：2013-至今 |
采用數字信號，采用OFDMA技術提升了頻譜的使用率，ICIC技術通過提高有效信號的功率實現更好的信噪比，MIMO技術使用了更多天線，實現了多點收發。主流技術是FDD、TDD，最大速率100M |
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5G：2019-至今 |
采用數字信號，采用了全新的信道編碼方式，即數據信道用LDPC編碼，控製信道和廣播信道用Polar編碼。這一改進可以提高NR信道編碼效率，能以低複雜度和低時延，同時通過Massive MIMO超密集組網來提升頻譜利用率和信噪比。主流技術是NR，最大速率20G |
美國數學家、信息論創始人香農，提出著名的公式：C=W log2(1+S/N)。式中：W是信道帶寬（赫茲），S是信道內所傳信號的平均功率（瓦），N是信道內部的高斯噪聲功率（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學關係。
因此，移動通信技術每一次的升級，就是通過不同的技術手段。提升可用帶寬，提高已有寬帶的使用率以及信噪比，進而達到高速率、低時延和更穩定的傳輸，這三個功能指標上的飛躍。即：“更高、更快、更穩”！！！
2、5G三大應用場景對應的技術協作
根據國際電信聯盟（ITU）對5G應用場景的定義，可分為三大應用場景，即eMBB（Enhance Mobile Broadband）增強移動帶寬、uRLLC（Ultra Reliable Low Latency Communications）超高可靠低時延通信、mMTC（Massive Machine Type Communications）海量機器通信等。
而在這三大應用場景的背後，具體的技術協助究竟是如何實現的呢？
eMBB：信道帶寬提升+提高NR信道編碼效率+Massive MIMO超密集組網
信道寬帶提升其實最好理解，就像馬路一樣，馬路越寬車就能跑的越快。2G的信道寬帶普遍隻有10MHz，而5G達到了100MHz，毫米波上甚至能支持400MHz，提供了更快的條件。
4G時代數據信道所用turbo碼、控製信道用TBCC，該信道編碼方式在更高的速率上容易出錯，而5G NR采用了全新的信道編碼方式，即數據信道用LDPC編碼，控製信道和廣播信道用Polar編碼。這一改進可以提高NR信道編碼效率，能以低複雜度和低時延，擴展達到更高的傳輸速率。
MassiveMIMO超(chao)密(mi)集(ji)組(zu)網(wang)就(jiu)是(shi)增(zeng)加(jia)了(le)基(ji)站(zhan)的(de)密(mi)度(du)，在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)基(ji)站(zhan)內(nei)增(zeng)加(jia)了(le)天(tian)線(xian)的(de)數(shu)量(liang)，通(tong)過(guo)載(zai)波(bo)聚(ju)合(he)，就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)更(geng)快(kuai)的(de)速(su)率(lv)。這(zhe)就(jiu)像(xiang)原(yuan)來(lai)一(yi)堆(dui)貨(huo)物(wu)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)大(da)卡(ka)車(che)一(yi)趟(tang)一(yi)趟(tang)的(de)搬(ban)運(yun)，現(xian)在(zai)來(lai)了(le)幾(ji)百(bai)輛(liang)小(xiao)卡(ka)車(che)，一(yi)次(ci)性(xing)就(jiu)全(quan)部(bu)搬(ban)完(wan)。
uRLLC：邊緣計算
5G實現低時延除了提高了NR信道編碼效率外，最重要的就是邊緣計算了。
當dang數shu據ju中zhong心xin部bu署shu的de位wei置zhi離li設she備bei越yue近jin的de時shi候hou，數shu據ju傳chuan輸shu的de時shi延yan就jiu越yue低di。因yin此ci，為wei了le實shi現xian更geng低di的de時shi延yan，會hui把ba對dui時shi延yan要yao求qiu敏min感gan的de數shu據ju處chu理li放fang在zai離li基ji站zhan更geng近jin的de地di方fang，即ji放fang在zai網wang絡luo的de邊bian緣yuan端duan，也ye就jiu是shi邊bian緣yuan計ji算suan了le。
mMTC：NB-IOT
mMTC在國外還有eMTC技術，但在國內就隻有NB-IOT技術了。NB-IOT技術是第一種專門為實現海量物聯網設備通信設計的技術，在2020年7月9日結束的ITU-R WP5D #35會議上，3GPP技術正式被接受為ITU IMT-2020 5G技術標準。
3、政策對5G產業的大力扶持
自5G商用以來，國家各部委頻頻出台各類政策來支持5G的發展，各地方政府也紛紛確定了5G的發展目標。
二、5G的發展現狀
1、5G產業鏈現狀
核心設備製造商：現全國具備提供5G核心通信設備的企業隻有華為、中興、愛立信、諾基亞、三星5家企業。受中美貿易糾紛影響，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後，奮發圖強，市場份額穩步提升，目前已經以14.2%，排名第三。第二則是愛立信，占據30.7%，但隨著瑞典對華為的5G禁令，不排除未來受國內訂單的影響，排名會初步下降。諾基亞目前雖然以13%的市場份額排名第四，但由於失去了中國市場，前景堪憂。
運營商：中國移動及中國電信是國內最積極的運營商，截止目前移動已經擁有了1.65億的5G用戶，電信則擁有了8650萬的5G用戶。聯通已開啟5G服務，但至今未公布自己的5G用戶數，而廣電離5G商用還需要時日。
行業應用方案：5G在千行百業雖然側重點不同，但均有應用落地，5G+文娛、5G +醫療、5G +工業、5G +電網、5G +金融、5G +零售、5G +出行、5G +生活、5G +智慧城市、5G+農業等等。
但比較遺憾的是，除了手機行業，其他行業目前仍看不到5G爆發的跡象。這也為5G的發展蒙上了一層陰影。
2、5G行業應用現狀
手機：5G手機月出貨量已經達到2014萬部，占國內手機出貨比例接近70%。
從手機品牌市場占有率情況統計，華為以48.4%的占有率排名第一，榮耀手機以10.3%的占有率排名第二。蘋果由於新機發布較晚，占有率僅為5.9%。而2020年銷量不錯的小米則僅以1.8%的占有率，排在第七。
其他應用場景，目前均實施卡位戰略，打造標杆案例為主，下麵我們看看國內巨頭的布局情況：
5G+文娛：央視頻借勢5G布局4K/8K超高清視頻
“央視頻”是中央廣播電視總台為適應移動互聯網時代的用戶使用需求，基於5G+4K/8K+AI等新技術，推出的總台綜合性視聽新媒體平台，也是中國首個國家級5G新媒體平台。
5G+出行：大唐移動智慧交通方案
2018年，大唐移動與廈門市交通運營局達成戰略合作，共同推出廈門5G智慧交通應用發展；並聯合廈門公交集團、中國聯通集團共同發布了國內首個麵向5G的城市級智能網聯應用---廈門5G BRT智能網聯車路協同係統。
5G+醫療：中國聯通布局5G智慧醫療
中國聯通與福建孟超醫院、深圳市人民醫院、首都醫科大學宣武醫院聯合完成了多次5G遠程手術試驗，均舉得完美成功。
三、2021年5G發展展望
可以說，2020年是5G在千行百業不斷探索的過程，雖未開花結果，但均落地生根。而2021年，會在原來的行業場景進行深耕，5G會從“5G+行業”的試驗模式，轉變為“5G+產品”的應用模式。
1、5G+弱終端
所謂“弱終端”，就是終端本地的計算能力很弱，隻能提供信息分發，簡單操作、顯示以及簡單的數據處理能力，大部分計算能力都遷移到了雲端。代表產品有“雲手機”、“雲電腦”、“雲桌麵”等產品。
2021年1月26日，中國電信發布了第一款5G雲手機“天翼1號2021“，相比其他5G手機動輒3000以上的價格，“天翼1號2021“隻需要1199，比4G手機還便宜。原因就在於，這是一個弱終端。該手機本地的配件性能不需要很高，隻需要把計算放在雲端，加上5G網絡低時延的特征，用低性能的配件就可以達到與現有主流5G手機一樣的使用感受。
2020年9月，阿裏推出了雲電腦，這款電腦沒有本地CPU、硬盤、顯卡、內存、顯(xian)示(shi)器(qi)等(deng)等(deng)設(she)備(bei)，全(quan)部(bu)都(dou)在(zai)雲(yun)端(duan)。當(dang)用(yong)戶(hu)想(xiang)要(yao)使(shi)用(yong)雲(yun)電(dian)腦(nao)時(shi)，隻(zhi)需(xu)要(yao)在(zai)這(zhe)個(ge)卡(ka)片(pian)上(shang)進(jin)行(xing)指(zhi)紋(wen)識(shi)別(bie)，並(bing)且(qie)連(lian)接(jie)到(dao)顯(xian)示(shi)屏(ping)和(he)網(wang)絡(luo)即(ji)可(ke)隨(sui)時(shi)使(shi)用(yong)。
以上的產品能否在2021年爆發尚有爭議，但下麵這個產品，在2021年大概率會成為行業的焦點。
這個產品就是“雲桌麵“，“雲桌麵“其實已經發展很多年，但受製於辦公帶來的延遲感體驗較差，發展尚未普及。隨著5G、wifi6及邊緣計算等技術成熟，這個瓶頸則有望被解決。5G、wifi6+邊緣計算帶來的高可靠性及低時延性，完全可以讓”雲桌麵“在任何場景都擁有與現有辦公場景一樣的體驗。
由於計算、存儲全在雲端/邊緣端，“雲桌麵“的載體計算機可以完全弱化，采用全國產化的配件，成為一個完完全全的國產弱終端，飛騰CPU+紫光內存+長江儲存硬盤+京東方屏幕+麒麟係統。不提脫離美國企業的控製這些，單成本就要下降一倍以上，再加上“雲桌麵”的安全優勢，“雲桌麵”2021年值得期待。
2、5G+網絡租賃
即5G專網。5G公網應用受製於基站成本高、功耗太高、導致覆蓋不足，行業應用發展緩慢。而5G專網可以跟進客戶需求進行建網，並且收取建設費、帶寬租賃費等。這就使得運營商的投入產出得到可靠的回報。
而在客戶使用上，窄帶專網設備移動性受限，實際應用不方便；工業級wifi穩定些和安全性較差，無法滿足實際行業需求；LTE專網終端模組成本非常高，應用難以鋪開。而部分無線專網使用非3GPP標準，限製多，技術更新慢，跟不上行業應用的演進。
5G專網可以根據部署範圍進行區域設計，使用特定頻段，網絡需求個性化，部署靈活，特別適合對時延要求苛刻、可靠性要求高、上行速率要求高、數據安全和隔離要求嚴格的場景。如醫療、能源、製造業等等。
目前，三大運營商業已經分別針對5G專業設計了產品。
中國移動：優享、專享、尊享三種模式
中國電信：致遠、比鄰、如翼三種模式
中國聯通：虛擬專網、混合專網、獨立專網三種模式
盡管三家運營商對5G專網部署方式的命名不同，但基本架構是一致的。
3、5G+消息分發
即5G消息。5G是短信業務的升級，是麵向用戶提供增強的消息服務，能夠為用戶提供文本、圖片、音頻、視頻、位置、聯係人（vCard）等媒體內容的發送和接收。
5G消息具備安全可靠、陌生人聊天、功能齊全等能力，能夠實現消息業務能力升級，提升用戶體驗，是有機會重新喚醒短信業務，與當前OTT類聊天應用軟件一較高下的。
當然，5G消息的發展業麵臨著重大的挑戰，主要有以下三點：
1）OTT類應用10年的用戶習慣已經養成，5G消息單純的社交和服務能力是否可以撬動用戶。
2）終端機型適配還不夠多。5G消息是終端強依賴的業務，終端是否支持5G消息是該業務推廣的最大障礙。好在的是，2020年4月8日發布會上，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）跨平台入口問題，為進一步提升用戶粘性，適應更多場景，需要支持跨終端適配的需求。
此外，在終端應用升級、用戶體驗優化、惡意消息監控，行業應用推廣、商業模式創新等方麵，5G消息業將麵臨眾多挑戰。
2020年，中國電信、中國聯通5G消息平台兩次流標，但正所謂好事多磨，5G消息平台流標不影響5G消息發展前景。相反，無論在供給側還是需求側，5G消息都被市場所接受，它必將作為新基礎設施，擁有著光明的前景。
2020年(nian)中(zhong)央(yang)經(jing)濟(ji)工(gong)作(zuo)會(hui)議(yi)會(hui)議(yi)指(zhi)出(chu)，要(yao)大(da)力(li)發(fa)展(zhan)數(shu)字(zi)經(jing)濟(ji)，加(jia)大(da)新(xin)型(xing)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)投(tou)資(zi)力(li)度(du)。十(shi)四(si)五(wu)規(gui)劃(hua)建(jian)議(yi)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)出(chu)係(xi)統(tong)布(bu)局(ju)新(xin)型(xing)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)，加(jia)快(kuai)第(di)5代移動通信、工業互聯網、大數據中心等建設，推動物聯網、大數據、人工智能等同產業深度融合等相關要求，為信息通信產業發展指明了前進方向。
為充分發揮5G技術和電子信息產業效能，推動5G產業快速發展，展現行業領先的創新應用成果，加強5G應用的展示宣傳推廣以及電信運營企業、通信設備企業、行業應用企業與用戶的對接合作，助推5G應用落地，支撐經濟高質量發展。組委會在第九屆中國電子信息博覽會（CITE 2021）期間舉辦高規格5G係列主題活動，如5G峰會、5GNB-IoT創新應用、5G+自動駕駛、5G+AR/VR、5G+8K超高清、5G+工業互聯網等活動。並組織5G-AIoT創新應用主題展區，其中自動駕駛車聯網、無人機主題展區在7、8號館，工業互聯網、8K超高清和AIoT在1號館，歡迎產業界朋友參與交流合作。
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