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未来5年中国第五代移动通信技术的产业

来源:网络整理 发布时间:2021-10-11 12:58 标签:通信(2)5g网络(1)移动通信技术(1)
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2021-2025年中国5G产业影响因素分析

一、有利因素

(一)政策支持

2019年5月8日,工信部、国资委联合发布《关于开展深入推进宽带网络提速降费、支撑经济高质量发展2019专项行动的通知》,提出重点任务之一是继续推动5G技术研发和产业化。在5G网络建设方面,指导各地做好5G基站站址规划等工作,进一步优化5G发展环境,继续推动5G技术研发和产业化,促进系统、芯片、终端等产业链进一步成熟。

2019年6月6日,发改委印发《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》的通知。通知提到,各地区部分应大力推动汽车产业电动化、智能化、绿色化,积极发展绿色智能家电,加快推进5G手机商业应用,加强人工智能、生物信息、新型显示、虚拟现实等新一代信息技术在手机上的融合应用。

2019年11月19日,工信部发布《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,要求提升“5G+工业互联网”网络关键技术产业能力、创新应用能力、资源供给能力,加强宣传引导和经验推广。

2020年2月,中央政治局常委会会议提出要加快释放新兴消费潜力,积极丰富5G技术应用场景,带动5G手机等终端消费,推动增加电子商务、电子政务、网络教育、网络娱乐等方面消费。

2020年3月24日用电信息智能采集终端发展趋势论文 百度百科用电信息智能采集终端发展趋势论文 百度百科,工信部发布《关于推动5G加快发展的通知》,通知提出加快5G网络建设进度、加大基站站址资源支持、加强电力和频率保障、推进网络共享和异网漫游。同月,科技部发布《关于科技创新支撑复工复产和经济平稳运行的若干措施》,提出要大力推动关键核心技术攻关,加大5G、人工智能、量子通信、脑科学、工业互联网、重大传染病防治、重大新药、高端医疗器械、新能源、新材料等重大科技项目的实施和支持力度。

(二)2020年5G产业发展迅速

1、5G基站建设提速,完善了5G应用落地的基础设施

截止2020年9月底,国内5G基站数量已达69万站,基本实现了地级市的覆盖,其中多个省市提前超额完成2020年建设规划,北京、上海、广州、杭州等核心城市已经实现了5G网络城区连片覆盖。5G基站作为5G推广应用的基础设施,实现地级市的基本覆盖和核心城市城区连片覆盖为5G应用落地提供底层支撑。

2、5G产业链随终端连接增加有望迎来良性循环

在能效方面,4G网络的4T4R基站能效为5W/GB,5G网络的64T64R基站能效为0.18W/GB,规模优势较为明显,随终端和数据量增加,有望降低运营成本,提升5G投资回报。

3、运营商扶持助力5G应用加速落地

运营商在行业、支付、文娱等方面加速布局5G应用,在2020世界VR产业大会,双G+VR成为主旋律,运营商不仅推出面向公众的VR直播、VR影视、VR阅读、VR游戏,面向政企行业还推出了5G+VR党建培训、5G+VR智慧教育、5G+MR智慧医院、5G+AR智能协作。

4、5G融合应用体系逐步演进,形成“3+6+X”体系

在行业应用端,需求逐渐聚焦到直播与监控、智能识别、远程控制、精准定位、沉浸式体验和泛在物联等六大通用能力。可以看出,各行业对于终端和应用能力的需求正在进一步聚焦,通用型终端和通用能力将是下一步发展的重点,将会涌现一批新产业、新服务,同时也是实现5G融合应用可复制、可推广的关键。

5、5G应用呈现三步走态势,发展路径清晰

其中,以直播与监控、智能识别等类应用,有望成为第一批成熟和快速复制推广的应用,有望在1-2年内实现商业化规模推广;基于云边协同的沉浸式体验等类应用,随5GSA网络逐步成熟,云管边端的协同能力的增强,有望在2-3年内成为第二批商用落地的5G应用;远程控制等类应用,基于5G低时延高可靠的5G特点,随着5G基站和室分部署的逐步完善,有望在未来3-5年后成为第三批商用落地的5G应用。

(三)5G应用场景多样

1、5G+文化娱乐

5G推动4K/8K视频与VR的发展,为用户带来极致的娱乐体验。4G网络的性能不足以支撑4K/8K超高清视频、超高清云游戏、VR全景直播等新兴应用场景的发展需求。巨大的像素量为4G网络带来极大的挑战,而5G网络大带宽的特性能够支持每秒120帧的4K/8K超高清视频的实时传输,为用户带来极具震撼力和感染力的体验。5G高可靠低时延的特性将有效降低网络传输时延,使得运动到成像的时延控制在20ms以内,为用户来带沉浸感的体验。

2、5G+智能家居

5G助力智能家居向高阶发展,为用户带来极致的生活体验。智能家居,主要包括智能照明、智能门窗、智能门锁、智能安防、智能影音、智能睡眠及智能家电控制等细分应用场景。4G时代,受限于网络带宽,部分应用场景将无法实现用户的良好体验,5G网络速率最高可达10Gbps(特殊场景下达到20Gbps),能够实现高清视频实时传输,家庭监控画面更加清晰流畅,更好地保障家庭安全。

3、5G+智慧交通

5G助力智慧交通发展,更好地服务大众出行。智慧交通主要是基于无线通信、传感探测等技术,实现车、路、环境之间的大协同,以缓解交通环境拥堵、提高道路环境安全、达到优化系统资源的目的。5G的高可靠低时延能实现车与车、车与路、车与人之间的实时通信,推动车路协同自动驾驶的发展,更好地增强车-路-人协同,实现车辆系统智能与交通系统的互联互通,助力智慧交通的发展,更好地服务大众出行。

4、5G+智慧医疗

5G助力智慧医疗发展,为患者提供更好的医疗服务。智慧医疗是基于移动通信、物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术,实现患者与医疗人员、医疗机构、医疗设备间的互联互通和信息共享,促进院内外业务协同,实现医疗资源的高效配置。智慧医疗主要包括院内医疗、医患服务、远程医疗及应急救援等应用场景。其中,远程医疗主要包括远程手术、远程诊断、远程示教等细分应用场景。4G网络的带宽小、可靠性低、时延高,无法满足智慧医疗的发展需求。5G将助力智慧医疗的发展,为患者提供更好的医疗服务。

5、5G+工业互联网

5G让工业互联网成为现实,推动我国制造业高质量发展。工业互联网是我国从制造业大国向制造业强国发展的必经之路。网络是工业互联网的基础,数据是工业互联网的核心,安全是工业互联网的保障。未来,数据将成为制造业的核心生产资料,而数据的采集、流转、分析及应用均需要网络作为支撑。工业互联网应用场景复杂多样,对网络的需求各异。按照对网络的需求划分,工业互联网可分以超高清视频为基础的机器视觉、远程控制及设备连接三类应用场景。5G大带宽、高可靠低时延及大连接的特性,让工业互联网成为现实,助力企业提质、降本、增效,推动我国制造业高质量发展。

二、不利因素

(一)频谱资源有限,供需矛盾凸显

现阶段我国频谱资源十分稀缺,高、低频段优质资源的剩余量十分有限。4G之前我国就分配完了低频段中的优质频率,而高频段频谱资源的频率高,开发技术难度大、服务成本高,目前能用且用得起的高频段资源较少。

在5G时代移动数据流量将呈现爆炸式增长,为满足eMBB、uRLLC、mMTC三大类5G主要应用场景更大带宽、更短时延和更高速率的需求,需对支持5G新标准的候选频段进行高中低全频段布局,所需频谱数量也将远超2G/3G/4G移动通信技术的总和。

我国频谱供需矛盾将在5G时代愈发凸显。我国5G的用频思路是6GHz以下频率为基、高频为补充发展。虽然工信部已经向中国移动、中国联通、中国电信三大运营商发放了全国范围内5G中低频段试验频率使用许可,加速了我国5G产业化进程,但5G商用面临的频谱资源频段挑战还很大。

(二)5G部署投入成本高,短期回报路径不明

5G基站包括宏基站和小微基站等主流基站模式。与4G相比,5G的辐射范围较小,从连续覆盖角度来看,5G的基站数量可能是4G的1.5——2倍。大规模天线使5G基站建设成本高,还需新建或大规模改造核心网和传输网,因此构筑良好的5G网络需要运营商投入大量财力。投资大幅度增加,但场景落地和资本回报路径尚不清晰。现阶段,5G发展仍以政策和技术驱动为主,VR、无人驾驶等关键技术还未成熟普及,应用服务为时尚早。

(三)关键技术不够成熟,核心器件依赖进口

5G相较于前几代移动通信技术,设计理念新颖,功能更加强大,对高频段射频器件等关键材料器件要求较高。目前,5G终端产品的技术成熟度和商用化进程滞后于通信网络设备,尤其是在射频等底层关键领域技术还不成熟。我国在5G中高频材料器件领域与美欧等发达国家差距较大,这将是我国5G产业发展的痛点。

在芯片领域,主要涉及“设计-设备-材料-制造-封测”等环节。中国企业主要发力在设计和封测,部分专用芯片快速追赶,但是高端智能手机、汽车、工业以及其它嵌入式芯片市场,中国差距依然很大。而高端通用芯片与国外先进水平差距更是巨大,包括处理器和存储器等;在电信设备领域,我国FPGA、数模转换器、光通信芯片等电信设备基本从欧美元器件厂商进口;在终端方面,以智能手机为例,内存、CIS等核心元器件基本被国外把控,芯片、操作系统等行业制高点以及射频前端、滤波器等,仍然摆脱不了对欧美和日韩厂商的依赖,即便是国内设计的SoC,其CPU和GPU完全依赖于ARM的技术授权;在物联网领域,华为、中兴等公司推出的物联网解决方案,其中的CPU都是ARM的内核。

(四)国际环境复杂

尽管在政府的大力支持和企业的多年积淀下,我国5G专利数居全球首位,在5G标准制定中处于优势地位。但是,2018年以来,美国接连制裁中兴、华为等通信设备企业,并以国家安全为由联合澳大利亚、日本等国家拒绝采用华为、中兴等企业的5G研发技术。美、欧、日等国家精准打击我国5G领域核心企业,我国5G技术推向国际的难度不断增加。

(五)市场亟需培养5G复合型高端人才

5G相关岗位需求量迅猛增长。5G成为高科技领域倍受瞩目的风口,其低时延、高可靠的特性将大大促进无人机、自动驾驶、智能生产等领域的应用发展,需要大量系统规划、应用开发和服务人才。此外,5G岗位对人才综合能力要求提高。5G是一个高科技的交叉领域,对从业人员的综合能力要求较高,涉及移动通信技术、网络规划与设计、网络云化能力、大数据和AI以及行业解决方案等,以应对5G多端点、多场景的应用需求,制定个性化的解决方案。

2021-2025年中国5G直接经济产出预测

我们预计,2021年我国5G直接经济产出将达到1.0万亿元,未来五年(2021-2025)年均复合增长率约为34.78%,2025年将达到3.3万亿元。

图表中投顾问对2021-2025年中国5G直接经济产出预测

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