中國5G技術(shù)發(fā)展：運(yùn)營商5G技術(shù)發(fā)展趨勢及應(yīng)用區(qū)域分析[圖]

    5G是指第五代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是4G之后的延伸，其峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，這比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。

    移動(dòng)通信的發(fā)展不僅深刻改變了人們的生活方式，而且已成為推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升社會(huì)信息化水平的重要引擎。面向2020年及未來的第五代移動(dòng)通信（5G）已成為全球研發(fā)熱點(diǎn)。

    目前5G技術(shù)還依舊處于規(guī)劃階段，概念和技術(shù)未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，2017年3月，3GPP通過5G加速提案，即2017年12月完成、2018年3月凍結(jié)非獨(dú)立5G新空口標(biāo)準(zhǔn)，2018年6月完成、9月凍結(jié)獨(dú)立5G新空口標(biāo)準(zhǔn)。

    5G核心網(wǎng)采用原生適配云平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路、基于服務(wù)的架構(gòu)和功能設(shè)計(jì)提供更泛在的接入，更靈活的控制和轉(zhuǎn)發(fā)以及更友好的能力開放。5G核心網(wǎng)與NFV基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合，為普通消費(fèi)者、應(yīng)用提供商和垂直行業(yè)需求方提供網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等新型業(yè)務(wù)能力。

    5G的應(yīng)用場景主要包含增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶、大規(guī)模機(jī)器通信以及高可靠低時(shí)延通信，與4G相比，寬帶需求提升100倍，時(shí)延要求降低10倍。

    目前，5G+智慧城市，主要體驗(yàn)在智慧安防；智慧出行；智慧能源。

    5G是第五代的移動(dòng)通信技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈從前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)，到組建器件材料、搭建設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，再通過運(yùn)營商或終端投放應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

    5G產(chǎn)業(yè)鏈的上游包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃運(yùn)維以及芯片、光器件、光纖光纜、視頻器件等各類器件材料。

    芯片可謂5G通信設(shè)備的心臟。近年來，中國芯片產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，通信企業(yè)也在積極研發(fā)芯片以搶占更多5G市場。

    一、5G產(chǎn)業(yè)鏈

    5G通信技術(shù)應(yīng)用中，光纖光纜作用于基站前傳和回傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。光纖是一種傳輸光束的介質(zhì)，由芯層、包層和涂覆層構(gòu)成，被廣泛應(yīng)

    用于通信行業(yè)。光纖是用來制作光纜的主要組成部分，是光纜中實(shí)際承擔(dān)通信網(wǎng)絡(luò)的材料。

    中國光纖市場持續(xù)增長。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017年中國光纖產(chǎn)量達(dá)到3.64億芯公里，同比增長15.7%。占全球產(chǎn)量的65%。

    隨著中國5G技術(shù)的發(fā)展，未來在智慧城市、無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場景的拓展，預(yù)計(jì)中國光纖的市場需求將進(jìn)一步擴(kuò)大，2018年中國光纖產(chǎn)量將超4億芯公里。

2013-2018年中國光纖市場規(guī)模及增長率圖

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    隨著5G技術(shù)的推廣、應(yīng)用，天線數(shù)量將大幅增加。5G技術(shù)需要新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，即使用SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）/NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并大量使用SmallCell（小基站/小蜂窩）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。

    二、5G基站

    5G建網(wǎng)的初期階段，基站的建設(shè)主要以宏基站為主，再用小基站作為補(bǔ)充，加大、加深覆蓋區(qū)域。在實(shí)現(xiàn)5G基礎(chǔ)廣泛覆蓋后，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的深入不部署，小基站的需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。

    5G的頻率提高，而原本的單站覆蓋范圍小，為了可以滿足需求，宏基站的數(shù)量將增長。在5G高頻通信的背景下，未來的基站數(shù)量將至少是4G的1.5倍。隨著5G建設(shè)的開展，5G基站數(shù)量將迎來大幅增長。

2019-2025年5G宏基站市場規(guī)模及預(yù)測圖

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    移動(dòng)通信基站設(shè)備的產(chǎn)量在今年迎來快速增長。1-11月累計(jì)生產(chǎn)移動(dòng)通信基站設(shè)備達(dá)38019.9萬信道，同比增長近五成，產(chǎn)量已超過去年全年總量。隨著5G技術(shù)的鋪設(shè)，未來移動(dòng)通信基站產(chǎn)量將迎來進(jìn)一步的增長。

2013-2018年移動(dòng)通信基站設(shè)備產(chǎn)量及增長

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    5G基站動(dòng)PCB需求量增長。5G全面商用時(shí)代的逐漸到來。5G使用的MassiveMIMO天線數(shù)量可達(dá)64、128個(gè)，毫米波技術(shù)成熟天線體積進(jìn)一步縮小，陣列中的天線數(shù)量可以達(dá)到256個(gè)。在基站中，每個(gè)天線都需要配備一個(gè)雙工器，每個(gè)雙工器由兩組不同頻率的阻帶濾波器組成，當(dāng)天線數(shù)量增加時(shí)，濾波器數(shù)量會(huì)隨之成比例增加。

    進(jìn)入了5G時(shí)代，天線結(jié)構(gòu)將發(fā)生較大的變化。一方面，5G天線單扇面振子數(shù)量達(dá)到64個(gè)、128個(gè)，更高甚至達(dá)到256個(gè)。而單個(gè)宏基站扇面通常為3面，多則達(dá)到6面。在這樣的場景下，以往金屬材料重量大、成本高、安裝復(fù)雜等問題變得非常突出。另一方面，5G應(yīng)用頻段大幅上升，鈑金和壓鑄工藝到了3.5G、4.9G這樣的頻段

    已經(jīng)超過了它所能達(dá)到的精度極限。在這個(gè)頻段，他們沒法達(dá)到5G天線所要求的電器性能。

    預(yù)計(jì)未來全球5G天線振子市場的規(guī)模將達(dá)161億元。其中，國內(nèi)市場規(guī)模將達(dá)115億元。

全球與中國基站數(shù)量及市場規(guī)模圖

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    三、國內(nèi)三大運(yùn)營商5G技術(shù)

    1、中國移動(dòng)

    中國移動(dòng)將在杭州、上海、廣州、蘇州、武漢等五個(gè)城市開展5G外場測試。此外，還將在北京、成都、深圳等12個(gè)城市進(jìn)行5G業(yè)務(wù)應(yīng)用示范。

    中國移動(dòng)聯(lián)合北京市房山區(qū)人民政府在北京房山區(qū)搭建一條5G自動(dòng)駕駛車輛測試道路。據(jù)了解，該道路可提供5G自動(dòng)駕駛所需的5G網(wǎng)絡(luò)、5G邊緣計(jì)算平臺(tái)、5G-V2X能力、5G高精度定位能力，幫助科技創(chuàng)新企業(yè)開展網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛汽車的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)檢測試，為5G自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)打造良好的研發(fā)、孵化環(huán)境。

    2、中國聯(lián)通

    中國聯(lián)通正在北京、天津、青島、杭州、南京、武漢、深圳、鄭州等16個(gè)城市同時(shí)搭建5G基站，據(jù)悉最快將會(huì)在2018年年底開始全面測試。此前，中國聯(lián)通已展示了5G+8K超高清應(yīng)用。此外，中國聯(lián)通積極與車企進(jìn)行5G方面的合作。此前，中國聯(lián)通與寶馬集團(tuán)在北京簽署了《寶馬互聯(lián)駕駛下一代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)合作協(xié)議》。根據(jù)協(xié)議，中國聯(lián)通將憑借自身運(yùn)營和服務(wù)能力為寶馬車主提供基于下一代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的互聯(lián)駕駛服務(wù)，組建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室就5G移動(dòng)通信技術(shù)、eUICC、V2X等前沿技術(shù)領(lǐng)域展開深入的研究，并結(jié)合優(yōu)勢資源開展自動(dòng)駕駛相關(guān)服務(wù)的探索，同時(shí)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)探索創(chuàng)新服務(wù)模式。

    3、中國電信

    將在2018年年底前開始對(duì)蘭州、成都、深圳、雄安、蘇州、上海6個(gè)城市進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的測試。2019年3月份前，中國電信將推出超過1200臺(tái)支持5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。到2020年正式商用階段，中國電信前期5G終端將會(huì)超過2500萬部。

    中國移動(dòng)2018年資本開支計(jì)劃為1661億元，同比下滑6.4%；中國聯(lián)通2018年資本開支計(jì)劃為500億元，同比增長18.8%，中國電信2018年資本開支計(jì)劃為752億元，同比下降15.5%。預(yù)計(jì)2019年三大運(yùn)營商資本開支將維持下滑趨勢，資本開支仍在3000億元下方。

    2018年1-6月，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶凈增7188.0萬戶，總數(shù)達(dá)到13.4億戶，同比增長14.5%，增速比上月回升0.1個(gè)百分點(diǎn)，比上年同期回升0.9個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)電話用戶的滲透率達(dá)到89.0%。使用手機(jī)上網(wǎng)的用戶12.3億戶，對(duì)移動(dòng)電話用戶的滲透率為81.6%。IPTV用戶總數(shù)達(dá)1.4億戶,累計(jì)凈增2002.0萬戶。

2014-2018H1中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量統(tǒng)計(jì)

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    2018上半年移動(dòng)寬帶用戶（3G和4G）累計(jì)凈增12451.0萬戶，總數(shù)達(dá)到12.6億戶，對(duì)移動(dòng)電話用戶的滲透率達(dá)83.2%，比上年同期和上月分別提升7.2%和0.9%。其中，4G用戶持續(xù)爆發(fā)式增長，累計(jì)凈增11261萬戶，總數(shù)達(dá)到11.1億戶，對(duì)移動(dòng)電話用戶滲透率達(dá)到73.5%。

2014-2018H1中國移動(dòng)寬帶4G用戶數(shù)量統(tǒng)計(jì)

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    中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、華為、大唐電信、中興等通訊龍頭聯(lián)合成立了IMT-2020推進(jìn)組，以推動(dòng)第五代移動(dòng)通信技術(shù)產(chǎn)學(xué)研用鏈條化研究與發(fā)展，力爭2020年實(shí)現(xiàn)5G商用。

    第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）正在闊步前行，它將以全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級(jí)的傳輸時(shí)延和千億級(jí)的連接能力，開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機(jī)深度交互的新時(shí)代。

    2030年5G間接拉動(dòng)的GDP將達(dá)到3.6萬億元。按照產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系測算，2020年，5G間接拉動(dòng)GDP增長將超過4190億元；2025年，間接拉動(dòng)的GDP將達(dá)到2.1萬億元；2030年，5G間接拉動(dòng)的GDP將增長到3.6萬億元。十年間，5G間接拉動(dòng)GDP的年均復(fù)合增長率將達(dá)到24%。

    四、5G對(duì)經(jīng)濟(jì)影響

    從設(shè)備環(huán)節(jié)看，5G商用中后期各垂直行業(yè)將成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支出主要力量。

    在5G商用初期，運(yùn)營商開展5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)，預(yù)計(jì)2020年，電信運(yùn)營商在5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的投資超過2200億元，各行業(yè)在5G設(shè)備方面的支出超過540億元。隨著網(wǎng)絡(luò)部署持續(xù)完善，運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支出預(yù)計(jì)自2024年起將開始回落等。預(yù)計(jì)2030年，各行業(yè)各領(lǐng)域在5G設(shè)備上的支出超過5200億元，在設(shè)備制造企業(yè)總收入中的占比接近69%。

    2020年5G將間接帶動(dòng)約130萬人就業(yè)，是其直接提供的就業(yè)機(jī)會(huì)的2.5倍；2030年預(yù)計(jì)5G將間接提供約1150萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，約是直接就業(yè)機(jī)會(huì)的1.4倍，較2020年有所下降。究其原因，從2020到2030年，5G總產(chǎn)出結(jié)構(gòu)中，電信運(yùn)營收入和互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)收入的占比越來越高，而這些部門對(duì)就業(yè)的間接拉動(dòng)能力較低，導(dǎo)致間接就業(yè)機(jī)會(huì)增長。

    5G技術(shù)的商用化將引發(fā)新一輪投資高潮，促進(jìn)5G技術(shù)向經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的擴(kuò)散滲透，孕育新興信息產(chǎn)品和服務(wù)，重塑傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力；促進(jìn)業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新，挖掘消費(fèi)潛力擴(kuò)大消費(fèi)總量。

    目前，5G產(chǎn)業(yè)成為全球熱門的發(fā)展方向，投資前景一片向好。據(jù)預(yù)測，2020年-2035年期間，全球5G產(chǎn)業(yè)鏈的投資額金預(yù)計(jì)將達(dá)約3.5萬億美元。其中，中國市場約占30%。由5G技術(shù)驅(qū)動(dòng)的全球行業(yè)應(yīng)用將創(chuàng)造超過12萬億元的銷售額。

    移動(dòng)通信技術(shù)正朝著5G網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)，通過5G移動(dòng)通信發(fā)展的新機(jī)遇，能有效加快培育新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)，驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)領(lǐng)域的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化升級(jí)，成為擴(kuò)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新空間，從而打造未來國際競爭的新優(yōu)勢。

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