5G基礎梳理及應用前景分析
行動通訊網路的傳輸過程是將手機訊號傳輸到基站(長距離傳輸會到核心網),再將訊號從基站傳輸到手機的過程
行動通訊網路的傳輸過程就是訊號的調製(將低頻訊號變成可傳送的高頻訊號)和解調(將高頻訊號變成可接受的低頻訊號)過程,聲音、影象等訊號經過基帶晶片以及射頻模組處理後,通過手機天線發射到基站天線上,基站(本文特指訊號塔)將訊號處理(射頻訊號轉換成光訊號後進行調製解調)後,傳輸到機房或核心網上,而後經過其他的機房或核心網、到另一個基站、最後訊號到另一個手機終端。若通訊距離較短,則只通過基站間通訊(基站和基站傳輸),後到手機終端。
伴 隨著移動通訊技術的發展,頻段使用越來越高、傳輸速率越來越快、使用者容量越來越大、通話質量越來越好

經歷了4.5G(LTE-A Pro)之後,5G現已完成部分標準的制定工作,預計2020年實現商用

第一批5G網路試點城市一共12座,上海是唯一 一座三家運營商同時試點的城市
目前,除通訊裝置、手機廠商之外,三大運營商作為基站的建設者,正在快速地部署5G網路。三大運營商均預計2019年實現5G的預商用。由於技術和建設成本的問題,三大運營商正在分批試點5G網路(指建設基站),截至2018年8月,三大運營商的第一批5G網路試點城市包括12座,其中中國聯通試點7座城市,中國電信試點6座城市,中國移動試點5座城市。
5G將滲透到社會的各個領域,ITU提出了八大關鍵技術指標
ITU(International Telecommunications Union,國際電信聯盟)是聯合國的一個重要機構,負責5G標準頂層設計以及資源管理等工作。3GPPP(the 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴專案)作為一個“民間機構”,是具體的標準制定組織,經ITU稽核後,方可成為標準。在2015年5G的願景研究階段,ITU指出5G將滲透到未來社會的各個領域,使資訊突破時空限制,拉進萬物的距離,最終實現人和萬物的智慧互聯,由此ITU規定了5G的八大關鍵技術指標,指明5G不再追求單一目標(峰值速率),而是考慮不同的業務和應用場景(如物聯網)。

5G網路架構更加註重軟體技術(包括雲化和網路虛擬化)
從模擬通訊到數字通訊,從文字傳輸、影象傳輸又到視訊傳輸,移動通訊技術極大地改變了人們的生活方式。前四代行動通訊網路技術,只是專注於行動通訊,而5G在此基礎上還包括了物聯網的應用場景。面對如此複雜多變的應用環境,5G不只是簡單的升級了技術,而是對整體通訊網路架構進行了改變。相比於4G網路架構中使用了更多的硬體裝置,為了滿足多種多樣的網路計算需求,5G將更多的使用雲化及網路虛擬化(在一臺硬體裝置上虛擬出多臺裝置)等軟體技術。

高頻傳輸難度較大,4G時代領先的企業在5G時代更有優勢
高頻通訊傳輸損耗大、訊號穿透力較差,而通訊行業是一個資本、技術勞動密集型行業,已經在4G時代領先的晶片、模組或裝置製造商也許在5G時代更有優勢。以下分別列舉了5G相關領域(分為8大部分)國內外的部分頭部企業佈局(括號內數字代表全球市場佔比,截止到2018年) :

5G的產業鏈可分為裝置製造商、通訊運營商和手機終端裝置商
根據行動通訊的網路架構以及其傳輸過程可以看出,行動通訊網路(包括5G)產業鏈可以分為:上游包括基站/機房裝置廠商及相應元器件、模組提供廠商;中游包括通訊運營商(也可包括網路運營規劃);下游包括終端生產商及相應的行業應用廠商。上游主要涉及基站天線、基帶晶片、光纖及光模組、射頻模組(包括射頻前端、終端天線等) 、基站射頻拉遠單元(RRU)、室內基帶處理單元(BBU) 、GPS蘑菇頭(用於定位)以及機櫃、供電系統(電源模組及蓄電池)、空調(用於散熱)以及各種線纜等製造廠商;中游的通訊運營商主要從上游裝置製造廠商採購相應的裝置,並負責基站的維護以及收取使用費用等;下游包括終端裝置廠商(其中終端裝置內的晶片屬於終端裝置廠商的上游)及相應的應用廠商,如物聯網、車聯網、AR/VR等,通訊類領先企業多集中於上游。
機遇與挑戰並存,5G基站相關模組市場規模總共超過萬億,但前期投入資金巨大
5G產業鏈中前期的投入成本主要在於基站的建設。根據中國電信統計,我國2008年開始建設3G,2015年開始建設4G,而7年後的自由現金流虧損3400億元,而到5G階段據估計將累計投資超過萬億,前期資金投入量巨大。5G的高頻段(頻段越高,覆蓋面積越小),迫使5G將採取“巨集站+小站”的方式進行區域覆蓋,巨集站指的是中低頻段(6GHz以下),小站指的是高頻段(6GHz以上)。通過研究瞭解到,5G的巨集基站將是4G基站的1.5倍。而5G的小站覆蓋面積更小(半徑為10-200m),若要實現連續覆蓋,小站數量要遠高於巨集基站的數量。基站建設包括重建或對原有基站升級改造兩種方式,由於基站數量巨大,使得5G基站相關模組需求量巨大。根據賽迪智庫資料, 5G基站相關模組市場規模將近1.2萬億。
5G三大使用情景下的具體應用場景
在5G的三大使用情景中,根據標準制定的先後順序,最先商用的情景將會是增強移動頻寬。增強移動頻寬主要以人為中心,側重於關注多媒體類應用場景,需要在使用者密度大的區域增強通訊能力,實現無縫的使用者體驗。大規模機器類通訊的使用情景特點為連線裝置的數量巨大,但每個裝置所需要傳輸的資料較少,且對時延性要求較低。超高可靠低時延類通訊的使用情景對延遲時間、效能可靠性等要求極高,且此類使用情景也是為機器到機器(M2M)的實時通訊而設計的。

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