核心摘要：
移動互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，催生5G通信技術(shù)。相較于前幾代移動通信技術(shù)，5G在標(biāo)準(zhǔn)、性能、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、用戶群體及產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展速度方面均有很大不同。
為滿足不同運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求，3GPP分別從4G和5G兩個角度定義了NSA與SA兩種組網(wǎng)方式。從5G角度看，SA組網(wǎng)才能真正支持超高可靠低時延的應(yīng)用場景。
目前，5G標(biāo)準(zhǔn)還未全部完成，網(wǎng)絡(luò)部署也需要一定時間，最快也需要到2023年左右，5G網(wǎng)絡(luò)才具備支持超高可靠低時延應(yīng)用場景的能力。
ITU-R為5G定義了eMBB(Enhance MobileBroadband)、uRLLC( Ultra ReliableLow Latency Communications )及mMTC( Massive Machine Type Communications )三大應(yīng)用場景。
目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)大批消費(fèi)級及行業(yè)級5G應(yīng)用場景，各應(yīng)用場景對5G網(wǎng)絡(luò)的需求各不相同，應(yīng)用場景的成熟度也各不相同。
無論是垂直行業(yè)用戶還是投資者，都應(yīng)該從應(yīng)用場景的需求出發(fā)，分析應(yīng)用場景與5G技術(shù)的相關(guān)度及5G網(wǎng)絡(luò)的成熟度，從而判斷該應(yīng)用是否為真正的5G應(yīng)用及該應(yīng)用場景的成熟時間，為決策提供支撐。
當(dāng)前5G發(fā)展重點(diǎn)要從兩方面發(fā)力，一方面要建設(shè)高質(zhì)量的5G網(wǎng)絡(luò)，另一方面要加速通信行業(yè)與垂直行業(yè)的融合，促進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的發(fā)展與成熟。
概述：5G有何不同
5G發(fā)展背景
移動互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展催生5G技術(shù)
人們對移動網(wǎng)絡(luò)高性能的追求，推動移動通信技術(shù)從2G向4G演變。但隨著移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的速率、時延已無法滿足人們對高清視頻、全景直播及沉浸式游戲業(yè)務(wù)的極致體驗(yàn)，移動通信技術(shù)需要向下一代演進(jìn)。另一方面，隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，多元化的應(yīng)用場景及海量的設(shè)備連接，對4G網(wǎng)絡(luò)的速率、時延及連接密度都帶來極大的挑戰(zhàn)，急需下一代技術(shù)滿足這些應(yīng)用需求?？梢姡苿踊ヂ?lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展推動移動通信技術(shù)向下一代演進(jìn)，5G應(yīng)運(yùn)而生。
5G有何不同—技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
R16預(yù)計在2020年完成，5G實(shí)現(xiàn)了全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
每一代移動通信技術(shù)都有不同的制式，5G首次實(shí)現(xiàn)了全球標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。在3G時代，有3GPP制定的WCDMA、TD-SCDMA 及3GPP2制定的cdma 2000三個標(biāo)準(zhǔn)。4G時代，3GPP制定了FDD-LTE及TDD-LTE兩個標(biāo)準(zhǔn)。對于5G，3GPP只制定了一個標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化工作分為兩個階段，分別對應(yīng)R15和R16版本。其中R15版本按時間又分為R15 NR NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))、R15 NR SA(獨(dú)立組網(wǎng))和 R15 late drop三個子階段。因 R15 late drop 完成時間比原計劃推遲了3個月，受此影響， R15版本于今年3月份凍結(jié)， R16版本完成時間向后順延3個月，預(yù)計在2020年3月份完成。
5G有何不同—性能指標(biāo)
大帶寬、高可靠低時延、大連接推動行業(yè)發(fā)展
相較于4G，5G的傳輸速率、時延、移動性及連接密度等指標(biāo)均有質(zhì)的提升。根據(jù)ITU的取值，5G的峰值速率高達(dá)20Gbps，體驗(yàn)速率可達(dá)1Gbps，空口時延小于1ms，每平方千米可連接百萬設(shè)備，可支持每小時500km以上的移動速度。高性能的5G網(wǎng)絡(luò)可承載對網(wǎng)絡(luò)有特殊需求的行業(yè)應(yīng)用場景，是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，將有效推動行業(yè)發(fā)展。
5G有何不同—網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使5G網(wǎng)絡(luò)具備承載多元化應(yīng)用場景的能力
為滿足關(guān)鍵性能指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營能力及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的需求，5G從核心網(wǎng)及接入網(wǎng)兩方面進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)創(chuàng)新。一方面，無線側(cè)從BBU+RRU的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演變?yōu)镃U+DU+AAU的三級結(jié)構(gòu)，BBU功能拆分，網(wǎng)元功能更細(xì)化，組網(wǎng)方式更靈活，能夠支持不同應(yīng)用場景的需求。另一方面，核心網(wǎng)功能拆分為New Core和MEC兩個網(wǎng)元，功能下沉，MEC部署在更靠近用戶的地方,以滿足低時延業(yè)務(wù)的需求?；贜FV(網(wǎng)絡(luò)虛擬化)與SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))的5G核心網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)功能與硬件的解耦合、控制與轉(zhuǎn)發(fā)的分離及網(wǎng)絡(luò)切片，從而達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)性能的目標(biāo)，以支持多元化的應(yīng)用場景。
5G有何不同—用戶群體
C端市場增長乏力，B端應(yīng)用將成為5G發(fā)展的主要驅(qū)動力
C端市場增長乏力，B端應(yīng)用將成為5G發(fā)展的主要驅(qū)動力。就C端市場而言，一方面是因?yàn)橐苿佑脩舻臐B透率已經(jīng)高達(dá)112.2%，增長乏力且ARPU逐年下降。另一方面，移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，雖帶來用戶流量的高速增長，但因提速降費(fèi)，運(yùn)營商價格戰(zhàn)等原因，整體呈現(xiàn)流量猛增，收入不變的現(xiàn)象。整體來看，C端用戶規(guī)模已到達(dá)極限，營收開始下滑，C端市場已趨于飽和。相對來說，垂直行業(yè)應(yīng)用市場潛力巨大，一方面是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的連接量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過移動互聯(lián)網(wǎng)。另一方面，5G作為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，將創(chuàng)造更高的應(yīng)用價值。
5G有何不同—終端成熟度
5G終端成熟度高，發(fā)展速度快
前文講，行業(yè)應(yīng)用將成為5G發(fā)展的主要驅(qū)動力。面對多樣化的場景需求，5G終端將沿著形態(tài)多樣化和交互多元化發(fā)展。各國政策大力支持，通信企業(yè)共同努力，在5G商用元年，終端的類型和數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期，發(fā)展速度之快是歷代移動通信技術(shù)無法比擬的。4G商用元年，市場上只有4款4G終端，而截止到今年9月10日，5G終端數(shù)量已有136款之多，促進(jìn)了5G行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。
網(wǎng)絡(luò)：5G網(wǎng)絡(luò)如何部署
5G組網(wǎng)方式
為滿足不同需求，3GPP定義了NSA和SA兩種5G組網(wǎng)方式
為滿足不同運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求，3GPP從兩個角度定義了NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))和SA(獨(dú)立組網(wǎng))兩種5G組網(wǎng)方式。從5G角度來看，NSA是5G網(wǎng)絡(luò)要以4G基站為控制面錨點(diǎn)接入到EPC(4G核心網(wǎng))，或者以增強(qiáng)型的4G基站為控制面錨點(diǎn)接入5GC(5G核心網(wǎng))，反之就是SA。從4G角度看，4G網(wǎng)絡(luò)要以5G基站為控制面錨點(diǎn)接入5GC，反之是SA。標(biāo)準(zhǔn)制定早期，3GPP共提出了8種5G組網(wǎng)方式，2017年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先選用了Option2、Option3/3a/3x、Option4/4a、Option5、 Option7/7a/7x 組網(wǎng)架構(gòu)。目前這5種組網(wǎng)架構(gòu)隨著3GPP R15中NSA、SA及l(fā)ate drop三個子版本的凍結(jié)均已經(jīng)完成。從5G角度來看Option2、 Option4/4a屬于SA架構(gòu)， Option3/3a/3x、 Option5及Option7/7a/7x屬于NSA架構(gòu)。從不同角度看，結(jié)果不同，本報告主要從5G角度定義兩種組網(wǎng)方式。
NSA與SA網(wǎng)絡(luò)性能
SA組網(wǎng)才能真正支持超高可靠低時延的業(yè)務(wù)
受制于4G(LTE)的核心網(wǎng)和空口 ， NSA組網(wǎng)的5G網(wǎng)絡(luò)無法真正實(shí)現(xiàn)毫秒級的端到端時延。NSA組網(wǎng)主要以4G網(wǎng)絡(luò)為主，5G基站相當(dāng)于增加了額外的資源為現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容，從而滿足高速率的業(yè)務(wù)需求。SA組網(wǎng)不依賴4G網(wǎng)絡(luò)，5G基站與5G核心網(wǎng)單獨(dú)組網(wǎng)，新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及多種5G關(guān)鍵技術(shù)相互配合，5G網(wǎng)絡(luò)能真正實(shí)現(xiàn)高可靠低時延。時延與可靠性是一對捆綁的指標(biāo)，存在此消彼長的關(guān)系，在研究如何降低移動通信系統(tǒng)端到端時延的同時，要綜合考慮可靠性的指標(biāo)。移動通信系統(tǒng)的時延主要由空口時延、承載網(wǎng)時延、核心網(wǎng)時延及PDN時延組成，5G從系統(tǒng)角度進(jìn)行設(shè)計，整體規(guī)劃以降低端到端時延。因此，只有采用SA組網(wǎng)，才能從整體系統(tǒng)出發(fā)，綜合運(yùn)用多種新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高可靠低時延的目標(biāo)。SA組網(wǎng)主要采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、網(wǎng)絡(luò)切片、核心網(wǎng)功能下沉及移動邊緣計算等技術(shù)建立新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以降低系統(tǒng)時延，采用新型幀結(jié)構(gòu)、減小TTI、降低數(shù)據(jù)傳輸間隔、資源預(yù)留、D2D等技術(shù)來降低空口時延、采用直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、FLEX-E技術(shù)、降低NP處理時延、降低TM調(diào)度時延以降低承載網(wǎng)時延，整個系統(tǒng)不同部分的新技術(shù)相互配合，可實(shí)現(xiàn)端到端時延的降低，真正支持高可靠低時延的業(yè)務(wù)應(yīng)用。
NSA與SA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度
相較于NSA組網(wǎng)，SA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度較慢
新一代移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度主要由標(biāo)準(zhǔn)制定速度、設(shè)備廠家的進(jìn)度及運(yùn)營商建網(wǎng)速度共同決定，三者依次進(jìn)行，任意環(huán)節(jié)的進(jìn)度均會影響整個網(wǎng)絡(luò)的成熟周期。從標(biāo)準(zhǔn)制定角度來看，NSA比SA標(biāo)準(zhǔn)完成時間早。如前文所述，5G標(biāo)準(zhǔn)分為R15和R16兩個階段，第一階段已于今年6月全部完成，其中R15 NSA標(biāo)準(zhǔn)已于2017年12月完成，R15 SA標(biāo)準(zhǔn)于2018年6月完成，第二階段預(yù)計在2020年3月完成。5G第二階段主要在完善5G應(yīng)用場景與提升5G性能兩方面進(jìn)行研究。一方面，將進(jìn)一步對高可靠低時延進(jìn)行研究以滿足工業(yè)制造、電力控制等工業(yè)應(yīng)用場景，基于5G新空口的V2X進(jìn)行研究以滿足高級自動駕駛的應(yīng)用場景。另一方面，從MIMO演進(jìn)、新空口移動性增強(qiáng)、遠(yuǎn)程干擾管理及交叉鏈路干擾抑制等方面對5G性能進(jìn)行提升。可見R16標(biāo)準(zhǔn)完成后，SA組網(wǎng)的5G網(wǎng)絡(luò)才能真正支持高可靠低時延的行業(yè)應(yīng)用場景。但R15 SA 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成，待設(shè)備廠商通過SA測試后，運(yùn)營商可以先基于SA組網(wǎng)方式建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)完成的時間，直接影響設(shè)備廠家的進(jìn)度，目前NSA速度較快，SA還處在測試階段。從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)角度來看，NSA依附于4G網(wǎng)絡(luò)，只需部署5G基站，建設(shè)速度快，SA組網(wǎng)要新建基站和核心網(wǎng)，速度較慢。整體來看，相較于NSA組網(wǎng)，SA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度慢，成熟時間晚。但SA才是5G最終形態(tài)，要想實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的性能指標(biāo)，NSA組網(wǎng)最終要向SA組網(wǎng)演進(jìn)。
國內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)部署情況
5G網(wǎng)絡(luò)預(yù)計2023年前后才真正具備超高可靠低時延的能力
2019年6月6日，工信部向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通及中國廣電發(fā)放了5G牌照，意味著我國正式進(jìn)入5G商用元年。與中國廣電只能采用SA組網(wǎng)不同，其它三大運(yùn)營商在5G網(wǎng)絡(luò)部署方式上可以有更多的選擇。但無論采用哪種建設(shè)方式，支持高可靠低時延及大連接的SA組網(wǎng)才是我國5G網(wǎng)絡(luò)的最終形態(tài)。今年7月，工信部要求2020年入網(wǎng)的手機(jī)必須同時支持NSA和SA，只支持NSA的手機(jī)不允許入網(wǎng)，此舉也表明了政府支持5G SA組網(wǎng)的態(tài)度。 R16標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)展順利的情況下，預(yù)計于2020年3月完成，各設(shè)備廠商研發(fā)測試需要近一年時間，運(yùn)營商全網(wǎng)部署也需要一定時間。4G時代，運(yùn)營商用了將近4年才打造了一張精品網(wǎng)，按4G的建網(wǎng)速度類推，5G牌照剛發(fā)布不久，要實(shí)現(xiàn)全國覆蓋至少也需要3年時間。因此，目前我國運(yùn)營商無論是選擇由NSA組網(wǎng)平滑過渡至SA組網(wǎng)，還是直接采用SA組網(wǎng)，支持高可靠低時延及大連接的5G網(wǎng)絡(luò)最早也要在2023年前后才能基本建成。
應(yīng)用：5G有哪些應(yīng)用場景
5G應(yīng)用的載體—5G手機(jī)
建議在2020年以后購買同時支持NSA與SA的雙模5G手機(jī)手機(jī)是移動互聯(lián)網(wǎng)的主要入口，也是語音業(yè)務(wù)和各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的載體。5G手機(jī)支持的網(wǎng)絡(luò)制式?jīng)Q定了其能接入的網(wǎng)絡(luò)。如前文所述，5G有NSA和SA兩種組網(wǎng)方式，單獨(dú)支持一種組網(wǎng)方式的手機(jī)，將無法接入另一種組網(wǎng)方式的網(wǎng)絡(luò)。因NSA標(biāo)準(zhǔn)完成時間早，產(chǎn)業(yè)鏈成熟速度快，支持NSA的手機(jī)芯片已經(jīng)完成測試，而支持SA的手機(jī)芯片仍處于測試階段，發(fā)展速度較慢。受限于手機(jī)芯片，目前市場上的手機(jī)只有華為的mate 30既支持NSA也支持SA，其它品牌手機(jī)均只能支持NSA。工信部要求2020年上市的5G手機(jī)必須同時支持NSA與SA，只支持NSA的手機(jī)將無法入網(wǎng)。由此可以預(yù)測，只支持NSA的手機(jī)將集中在2020年前上市。我國運(yùn)營商均以SA組網(wǎng)為最終目標(biāo)，前期雖然可能會采取NSA與SA混合組網(wǎng)，但也意味著只支持的NSA的手機(jī)只能在NSA組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)下使用5G網(wǎng)絡(luò)。因此，欲購買5G手機(jī)的用戶，建議在2020年以后購買既支持NSA又支持SA的雙模5G終端。
超高清視頻-4K/8K視頻
5G與百兆以上光纖均能滿足4K/8K超高清視頻的傳輸需求
4K分辨率與8K分辨率的視頻被定義為超高清視頻，主要是通過高分辨率、高幀率、高色深、寬色域、高動態(tài)范圍及三維聲六個維度的技術(shù)提升，為用戶帶來更具感染力及沉浸感的體驗(yàn)。高清視頻(1080P)每幀圖像是200萬像素，4K超高清視頻每幀800萬像素，而8K超高清視頻每幀圖像的像素高達(dá)3300萬，是高清視頻的16倍。巨大的像素量在給用戶帶來極致體驗(yàn)的同時，也為網(wǎng)絡(luò)帶來了挑戰(zhàn)。4K超高清視頻至少需要60幀/秒的幀率，那么一秒鐘的4K超高清視頻的數(shù)據(jù)量=每幀像素*色彩深度*幀率=3840*2160*10*3*60=1.74GB。因此在無壓縮的情況下，4K超高清視頻至少需要14Gbps的傳輸帶寬，在常用的H.265編碼方式下，4K超高清視頻需要60-75Mbps的傳輸帶寬，8K超高清視頻需要約135Mbps的傳輸帶寬。5G的下行峰速最高可達(dá)20Gbps，體驗(yàn)速率可達(dá)100Mbps-1Gbps，可見5G網(wǎng)絡(luò)具備4K及8K超高清視頻的良好承載能力。在有線寬帶方面，截止到今年6月，我國有線寬帶的接入用戶已高達(dá)43475萬戶，其中百兆帶寬以上的用戶占比為77.1%，且我國寬帶用戶還在不斷向高速率遷移，由此可見，現(xiàn)有的百兆光纖及運(yùn)營商正在大力發(fā)展的千兆光纖均能滿足4K/8K超高清視頻的傳輸需求。綜上所述，基于5G的超清視頻在移動性較強(qiáng)的場景或有線觸達(dá)不到的區(qū)域中才具有更大優(yōu)勢，因此，用戶需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景選擇接入網(wǎng)絡(luò)。
消費(fèi)級應(yīng)用—5G+超高清移動視頻
超高清移動視頻類應(yīng)用將再次推動移動流量的爆發(fā)式增長
4K/8K超高清視頻的應(yīng)用場景屬于5G 增強(qiáng)移動寬帶(eMBB)類應(yīng)用。在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期，兩種組網(wǎng)方式均能滿足此類場景的需求。對于超高清視頻應(yīng)用場景來說，從使用成本、網(wǎng)絡(luò)性能與網(wǎng)絡(luò)覆蓋等方面分析，在室內(nèi)環(huán)境中，百兆以上有線寬帶的性能更具優(yōu)勢，在移動性強(qiáng)的應(yīng)用場景或無有線覆蓋的區(qū)域中，5G網(wǎng)絡(luò)更具優(yōu)勢。由此可見基于智能手機(jī)的超高清視頻點(diǎn)播/直播與超高清云游戲?qū)⒊蔀?G網(wǎng)絡(luò)重要的一類應(yīng)用場景。目前超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈還未完善，面臨著內(nèi)容匱乏不足以支撐一個頻道播出的問題，因此在發(fā)展前期，體育賽事直播、大型活動直播等超高清直播類應(yīng)用場景發(fā)展速度較快。超高清視頻產(chǎn)業(yè)需不斷降低超高清視頻的制作成本，豐富超高清視頻的內(nèi)容，與5G攜手推動該產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因智能手機(jī)的便捷性，用戶可不受時間與區(qū)域限制的觀看視頻、玩網(wǎng)絡(luò)游戲，隨時隨地使用手機(jī)進(jìn)行流量消費(fèi)。5G時代，在手機(jī)視頻逐漸向超高清趨勢的發(fā)展下，移動視頻流量將再次推動移動流量的爆發(fā)式增長。
消費(fèi)級應(yīng)用—5G+VR應(yīng)用場景
目前VR對5G的需求小，未來基于云VR的便攜式頭顯，將會對5G有更大的需求
按頭顯設(shè)備分類，VR可分為輕量級VR、PC VR 和VR一體機(jī)。輕量級VR無獨(dú)立的計算、存儲及顯示設(shè)備，需要與手機(jī)等移動設(shè)備配套使用。PC VR是將PC作為計算和存儲的有線連接設(shè)備。VR一體機(jī)內(nèi)置CPU/GPU、具備獨(dú)立的顯示屏，能夠連接網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立運(yùn)行。VR一體機(jī)將成為未來主流的設(shè)備形態(tài)。按是否聯(lián)網(wǎng)分類，VR可分為單機(jī)VR和網(wǎng)絡(luò)VR，其中網(wǎng)絡(luò)VR按圖像的計算位置又可以分為有云VR和客戶端VR。云VR將計算和控制管理集中放在云端處理，這樣將大大降低對頭顯設(shè)備的性能要求，有效降低其成本。網(wǎng)絡(luò)VR對傳輸帶寬和時延均有很高的要求。如前文所述，5G與百兆以上的光纖均能滿足4K/8K超高清視頻的傳輸需求。VR用戶可接受的頭部運(yùn)動到圖像顯示的最大時延是20ms，否則視覺和位置差異會導(dǎo)致強(qiáng)烈的眩暈感。網(wǎng)絡(luò)VR時延主要包括位置跟蹤時延、網(wǎng)絡(luò)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。單機(jī)VR沒有網(wǎng)絡(luò)傳輸時延，時延相對來說小一些，目前一般單機(jī)VR的時延已經(jīng)低于20ms。相對于4G而言，5G與有線寬帶的時延更小，基本能滿足網(wǎng)絡(luò)VR20ms時延的要求。目前VR已經(jīng)廣泛應(yīng)用于沉浸式游戲，賽事直播等場景，在數(shù)字博物館、遠(yuǎn)程醫(yī)療、教育、旅游等領(lǐng)域也在不斷探索。但綜合來看，目前VR頭顯設(shè)備的便攜性低，主要的應(yīng)用場景還在室內(nèi)，對移動性要求不高，與5G技術(shù)的相關(guān)性較弱。但是，隨著云VR技術(shù)的發(fā)展，輕量級頭顯設(shè)備將會得到快速發(fā)展普及，VR技術(shù)的移動性需求隨即增加，對5G技術(shù)的需求也會不斷增高。
行業(yè)級應(yīng)用—5G+行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用
5G網(wǎng)絡(luò)將推動行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用的快速發(fā)展
無人機(jī)，指利用無線遙控和程序控制的不載人飛機(jī)，正在經(jīng)歷由消費(fèi)應(yīng)用向行業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。行業(yè)無人機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在農(nóng)林植保、電力及石油管線巡檢、應(yīng)急通信、氣象監(jiān)視、農(nóng)林作業(yè)、海洋水紋檢測、礦產(chǎn)勘探等應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用。行業(yè)無人機(jī)對無線通信的需求主要包括無人機(jī)安全飛行與業(yè)務(wù)通信兩個方面，安全飛行指無人機(jī)要與地面保持實(shí)時通信保證無人機(jī)的安全飛行，業(yè)務(wù)通信是要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層面的信息傳遞。一般來說，業(yè)務(wù)對速率的需求更高，安全飛行要求更小的通信時延。不同應(yīng)用場景的業(yè)務(wù)對上行速率、時延、覆蓋高度與覆蓋范圍的需求各不相同。蜂窩網(wǎng)絡(luò)的站高一般在50米，行業(yè)無人機(jī)低空飛行的高度在300米以內(nèi)，可見50米到300米的空間不在天線主瓣范圍內(nèi)，需要對網(wǎng)絡(luò)的低空覆蓋質(zhì)量進(jìn)行測試，驗(yàn)證是否滿足行業(yè)無人機(jī)的飛行需求。經(jīng)過對工業(yè)園區(qū)、農(nóng)村及城市等不同場景下4G網(wǎng)絡(luò)的低空覆蓋質(zhì)量進(jìn)行測試，測試指標(biāo)包括信號強(qiáng)度、下行信號的信噪比、干擾、上行速率、時延、切換等指標(biāo)進(jìn)行測試，受限于上行速率、時延及干擾等問題，4G網(wǎng)絡(luò)只能滿足部分應(yīng)用場景的需求。5G的關(guān)鍵技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)在覆蓋能力、上行速率、時延、干擾及小區(qū)連接數(shù)等指標(biāo)上均有提升，能滿足現(xiàn)階段行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用及未來行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)通信的需求，有效推動行業(yè)無人機(jī)的快速發(fā)展。
行業(yè)級應(yīng)用—5G+智慧港口
5G實(shí)現(xiàn)港口業(yè)務(wù)自動化、智能化發(fā)展，助力智慧港口建設(shè)
近幾年，我國港口貨物吞吐量大幅度提升，為港口裝卸效率帶來了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)碼頭人工作業(yè)效率低且提升困難，港口自動化、智慧化運(yùn)營需求迫切。港口碼頭生產(chǎn)主要包括水平運(yùn)輸系統(tǒng)、垂直運(yùn)輸系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)三個環(huán)節(jié)。水平運(yùn)輸系統(tǒng)包括集卡和AGV，用于岸橋與堆場之間的集裝箱等貨物的運(yùn)輸。垂直運(yùn)輸系統(tǒng)包括岸吊、輪胎吊與軌道吊，岸吊用于集裝箱從船到岸的裝卸。軌道吊與輪胎吊用于集裝箱等貨物的裝卸與整理。視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像頭、無人機(jī)，用于安全監(jiān)控，海岸線巡檢等。按照對網(wǎng)絡(luò)需求劃分，港口業(yè)務(wù)可分為控制級通信與監(jiān)控級別通信兩類應(yīng)用場景?？刂萍壨ㄐ艑?shí)現(xiàn)岸吊、輪胎吊、軌道吊的遠(yuǎn)程控制及集卡與AGV的遠(yuǎn)程調(diào)度。監(jiān)控級別通信類應(yīng)用主要是指視頻監(jiān)控類場景。目前部分港口依舊人工作業(yè)，已實(shí)現(xiàn)自動化的港口主要是采用有線寬帶與4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)同組網(wǎng)方案。但有線寬帶在港口部署困難，易磨損，覆蓋范圍有限及4G網(wǎng)絡(luò)成本高，帶寬小、可靠性低等問題無法滿足港口業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)移動性、可靠性、時延及帶寬的需求。5G大帶寬、高可靠低時延、大連接的特性在港口各類業(yè)務(wù)中優(yōu)勢突出，可實(shí)現(xiàn)港口自動化、智能化發(fā)展，助力智慧港口建設(shè)。
行業(yè)級應(yīng)用—5G+智能電網(wǎng)
5G豐富配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的通信接入方式，5G專網(wǎng)必要性待論證
智能電網(wǎng)將是電力行業(yè)的發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)的建設(shè)也為現(xiàn)在的電力通信網(wǎng)帶來了新的挑戰(zhàn)。按照電流的流向，電力系統(tǒng)可分為發(fā)電、輸電、配電、變電及用電五大環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)對通信網(wǎng)絡(luò)的需求各異。電力通信網(wǎng)絡(luò)主要由骨干通信網(wǎng)與多種業(yè)務(wù)接入的配電通信網(wǎng)組成。目前骨干通信網(wǎng)由光纖實(shí)現(xiàn)全覆蓋，配電通信網(wǎng)應(yīng)用場景復(fù)雜，由無線與有線等多種通信技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)覆蓋。按照通信網(wǎng)絡(luò)的用途劃分，智能電網(wǎng)(主要指配電網(wǎng)側(cè)業(yè)務(wù))典型的應(yīng)用場景可分為控制類與采集類兩大應(yīng)用?？刂祁悜?yīng)用包括智能分布式自動化、用電負(fù)荷需求側(cè)相應(yīng)與分布式能源控制等應(yīng)用場景。采集類應(yīng)用包括高級計量，變電站巡檢機(jī)器人，輸電線路無人機(jī)控制，配電房視頻監(jiān)控等應(yīng)用場景。目前智能電網(wǎng)終端分布廣泛，有線網(wǎng)絡(luò)雖然在性能上能滿足業(yè)務(wù)需求，但存在布線困難、成本高等問題?，F(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)雖不需要布線，但在性能上無法滿足部分業(yè)務(wù)對時延及可靠性的需求?？傮w來看，現(xiàn)有的通信電力網(wǎng)有“強(qiáng)壯”的骨干網(wǎng)，卻沒有“靈活”的配電網(wǎng)。5G的大帶寬、高可靠低時延及大連接的特性，豐富了配電網(wǎng)側(cè)業(yè)務(wù)的接入方式，克服了最后一公里的接入難題，助力智能電網(wǎng)的建設(shè)。對于構(gòu)建“靈活”的配電通信網(wǎng)來說，無線網(wǎng)絡(luò)是剛需，但是電力行業(yè)是否有必要用5G技術(shù)打造專網(wǎng)，需要進(jìn)一步論證。
行業(yè)級應(yīng)用—5G+遠(yuǎn)程醫(yī)療
5G遠(yuǎn)程醫(yī)療促進(jìn)醫(yī)療資源下沉，發(fā)展初期建議只用于輔助醫(yī)療
遠(yuǎn)程醫(yī)療能有效促進(jìn)醫(yī)療資源的共享下沉，實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)區(qū)域醫(yī)療能力的提升。目前遠(yuǎn)程醫(yī)療主要包括遠(yuǎn)程會診、遠(yuǎn)程超聲、遠(yuǎn)程手術(shù)、應(yīng)急救援及遠(yuǎn)程示教等應(yīng)用場景。遠(yuǎn)程醫(yī)療對網(wǎng)絡(luò)的需求主要包括大帶寬與低時延兩個方面，大帶寬主要是用于高清醫(yī)學(xué)影像的傳輸與高清視頻的交互，低時延用于遠(yuǎn)程操控醫(yī)用機(jī)械手臂或醫(yī)學(xué)機(jī)器人等設(shè)備。有線與5G均能滿足大帶寬與低時延的需求，但在醫(yī)療能力落后的偏遠(yuǎn)山區(qū)，有線布線困難且成本高，5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更大?，F(xiàn)在遠(yuǎn)程醫(yī)療存在隔著屏幕無法做到精準(zhǔn)判斷，患者不信任等問題，推廣受阻。遠(yuǎn)程醫(yī)療還處于發(fā)展初期，5G網(wǎng)絡(luò)與相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施還有待發(fā)展，因涉及生命安全，建議現(xiàn)階段只用于輔助醫(yī)療。
行業(yè)級應(yīng)用—5G+車聯(lián)網(wǎng)
5G的高性能加速車聯(lián)網(wǎng)向自動駕駛邁進(jìn)
車聯(lián)網(wǎng)(Vehicle toEverything, V2X)是將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術(shù)，其中V代表車輛，當(dāng)前X主要是指車、人、交通路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。C-V2X是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括LTE-V2X與5G NR V2X。受限于帶寬與時延，LTE V2X只能滿足輔助駕駛與初級自動駕駛，高級的自動駕駛要求更大帶寬與更低時延的網(wǎng)絡(luò)支撐。目前車聯(lián)網(wǎng)典型的應(yīng)用場景有編隊(duì)形式、自動駕駛、遠(yuǎn)程駕駛及擴(kuò)展傳感等應(yīng)用場景，對網(wǎng)絡(luò)帶寬、時延及可靠性有更嚴(yán)格的要求。5G的大帶寬、高可靠低時延的特性將推動車聯(lián)網(wǎng)加速向自動駕駛邁進(jìn)。
展望：5G如何發(fā)展
5G技術(shù)相關(guān)度
根據(jù)應(yīng)用場景對5G技術(shù)的需求程度判斷5G技術(shù)相關(guān)度
5G技術(shù)相關(guān)度，是指應(yīng)用場景是否必須使用5G技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，或相比于其它通信技術(shù)，使用5G技術(shù)是否將具備更大的優(yōu)勢。 5G的明星效應(yīng)吸引了大批與之有關(guān)的消費(fèi)級與行業(yè)級應(yīng)用場景。然而這些應(yīng)用場景是否為真正的5G應(yīng)用，需要從應(yīng)用場景的需求出發(fā)，分析5G技術(shù)的相關(guān)度。從帶寬、時延、可靠性、移動性、連接量及覆蓋六個維度進(jìn)行對比分析，5G相較于4G的優(yōu)勢在于帶寬大、時延低、可靠性高，相較于光纖的優(yōu)勢在于移動性強(qiáng)，連接量大，劣勢是室內(nèi)環(huán)境覆蓋性差。根據(jù)應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)的需求及通信技術(shù)的性能分析，現(xiàn)階段熱點(diǎn)應(yīng)用場景可分為三大類，分別對應(yīng)5G相關(guān)度低中高的三個等級。第一類應(yīng)用場景，5G與光纖均能滿足，但光纖更具優(yōu)勢，這類應(yīng)用場景的5G相關(guān)度低。第二類應(yīng)用場景，5G與光纖均能滿足需求，但5G更具優(yōu)勢，這類應(yīng)用場景的5G相關(guān)度屬于中級。第三類應(yīng)用場景，只有5G才能滿足需求，這類應(yīng)用場景的5G相關(guān)度最高。
給行業(yè)用戶及投資者的建議
從應(yīng)用場景需求出發(fā)，分析5G技術(shù)相關(guān)度與5G網(wǎng)絡(luò)成熟度
如前文所述，目前5G標(biāo)準(zhǔn)還未完成，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)化需要耗費(fèi)大量時間，因此5G網(wǎng)絡(luò)需要在一定的發(fā)展時間后才能真正達(dá)到5G技術(shù)的高性能指標(biāo)。在發(fā)展期間，5G技術(shù)將不斷演進(jìn)，5G網(wǎng)絡(luò)的性能也會逐漸提升，可見，隨著5G的發(fā)展，不同時期的5G網(wǎng)絡(luò)將驅(qū)動對網(wǎng)絡(luò)有不同程度需求的應(yīng)用場景的發(fā)展。5G的高關(guān)注度，吸引著各個行業(yè)。各行業(yè)的企業(yè)均想搭上5G這班發(fā)展的快車。無論是垂直行業(yè)用戶還是投資者，都應(yīng)該從應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)的需求出發(fā)，首先分析應(yīng)用場景與5G技術(shù)的相關(guān)度，從而判斷該應(yīng)用是否為真正的5G應(yīng)用。然后，根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)的成熟度來判斷該應(yīng)用場景的成熟時間。最終根據(jù)分析結(jié)果，決策現(xiàn)階段是否要使用5G網(wǎng)絡(luò)或是否要投資。
現(xiàn)階段5G發(fā)展建議建設(shè)高質(zhì)量的5G網(wǎng)絡(luò)，加速通信行業(yè)與垂直行業(yè)的融合網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)設(shè)施，往往要先行于應(yīng)用的發(fā)展。今年6月工信部發(fā)放了四張5G牌照，意味著我國提前進(jìn)入5G商用階段。雖然經(jīng)過前期探索，市場上已出現(xiàn)大批的5G應(yīng)用解決方案，但截至到目前，5G還未出現(xiàn)殺手級的應(yīng)用。如前文所述，行業(yè)應(yīng)用將成為5G的主要應(yīng)用場景。網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用的基礎(chǔ)與保障，應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)價值的體現(xiàn)。當(dāng)前5G發(fā)展重點(diǎn)要從兩方面發(fā)力，一方面要建設(shè)高質(zhì)量的5G網(wǎng)絡(luò)，另一方面要加速通信行業(yè)與垂直行業(yè)的融合，促進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的發(fā)展與成熟。
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