中國5G行業(yè)發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢分析

中國5G行業(yè)發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢分析

進(jìn)入10月份以來,5G的商用進(jìn)展又往前推進(jìn)了一大步.高通正式推出一款面向移動終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組驍龍X50,高通還利用該芯片組演示了千兆級速率以及28GHz毫米波頻段上的數(shù)據(jù)連接,此外高通還預(yù)展了其首款5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)；11月21日Intel推出了面向5G的調(diào)制解調(diào)器XMM8060,既支持28GHz(毫米波頻段,首批韓國、美國運(yùn)營商計(jì)劃采納）,又整合了華為、諾基亞關(guān)注的是Sub-6GHz(國內(nèi)主推的方案),11月23日,在一年一度的中國移動全球合作伙伴大會期間,華為發(fā)布了全球首款3.5GHz頻段的小型化5G預(yù)商用CPE（CustomerPremiseEquipment客戶終端設(shè)備）樣機(jī),是全球最小的5G測試終端,標(biāo)志著離5G手機(jī)開發(fā)更進(jìn)了一步.高通X505G芯片IntelXMMM80605G芯片

11月15日,工業(yè)和信息化部發(fā)布了5G系統(tǒng)在3000－5000MHz頻段（中頻段）內(nèi)的頻率使用規(guī)劃,規(guī)劃明確了3300－3400MHz（原則上限室內(nèi)使用）、3400－3600MHz和4800－5000MHz頻段作為5G系統(tǒng)的工作頻段,中國成為國際上率先發(fā)布5G系統(tǒng)在中頻段內(nèi)頻率使用規(guī)劃的國家.12月3日,在美國里諾舉行的3GPP分組大會上,3GPP第一個5G版本——Rel.15正式凍結(jié),也就是NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）核心標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),預(yù)計(jì)明年6月完成SA（獨(dú)立組網(wǎng)）標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),面向eMBB商用場景.按照3GPP的規(guī)劃,到2019年底,完成完整版的Rel.16標(biāo)準(zhǔn).

（一）5G是改變社會的通信技術(shù)移動通信發(fā)展歷程

自上世紀(jì)80年代以來,移動通信每十年出現(xiàn)新一代革命性技術(shù),經(jīng)歷了1G到4G的演化進(jìn)程,持續(xù)加快信息產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新,不斷推動經(jīng)濟(jì)社會的繁榮發(fā)展,如圖1所示.當(dāng)前第五代移動通信技術(shù)（5G）正在快速發(fā)展,提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力,開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機(jī)深度交互的新時代.5G通信關(guān)鍵指標(biāo)5G相對4G網(wǎng)絡(luò)能力的提升

每一代的移動通信系統(tǒng),是通過標(biāo)志性的能力指標(biāo)和核心關(guān)鍵技術(shù)來定義的,ITU-R從吞吐率、時延、連接密度和頻譜效率提升等8個維度定義了對5G網(wǎng)絡(luò)的能力要求,如圖2所示.主要有如下幾個特點(diǎn)：1）飛速率：峰值速率超過10Gbps,用戶體驗(yàn)速率可達(dá)100Mbps-1Gbps,可實(shí)現(xiàn)移動高清、VR/AR、實(shí)時全息投影等極致體驗(yàn)；2）低延時：網(wǎng)絡(luò)延遲小于1毫秒,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4G時代的50毫秒,滿足車聯(lián)網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),遠(yuǎn)程醫(yī)療等對時延的嚴(yán)格要求；3）海量鏈接：實(shí)現(xiàn)每平方公里內(nèi)連接100萬設(shè)備,滿足萬物互聯(lián)的需求,相比于4G網(wǎng)絡(luò)能力呈現(xiàn)指數(shù)級的提升.總體來說,5G相對于4G網(wǎng)絡(luò)性能實(shí)現(xiàn)了大幅提升.5G三大應(yīng)用場景5G的具體場景

ITU-R于2015年6月定義了未來5G的三大類應(yīng)用場景,分別是增強(qiáng)型移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)eMBB（EnhancedMobileBroadband）、海量連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)mMTC（MassiveMachineTypeCommunication）和超高可靠性與超低時延業(yè)務(wù)uRLLC（UltraReliable&LowLatencyCommunication）,具有代表性的應(yīng)用場景如圖7所示.5G將滿足人們在居住、工作、休閑和交通等各種區(qū)域的多樣化業(yè)務(wù)需求,即便在密集住宅區(qū)、辦公室、體育場、露天集會、地鐵、快速路、高鐵和廣域覆蓋等具有超高流量密度、超高連接數(shù)密度、超高移動性特征的場景,也可以為用戶提供超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、在線游戲等極致業(yè)務(wù)體驗(yàn).5G還將滲透到物聯(lián)網(wǎng)及各種行業(yè)領(lǐng)域,與工業(yè)設(shè)施、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合,有效滿足工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的多樣化業(yè)務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”.

（二）5G商用的關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn)

5G推進(jìn)的進(jìn)程首先是標(biāo)準(zhǔn)落地,然后是牌照發(fā)放,期間運(yùn)營商啟動網(wǎng)絡(luò)建設(shè),試商用階段開始拉動5G終端廠商出貨,正式商用階段大量出貨.5G商用時間表主要取決于如下幾方面：全球5G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,運(yùn)營商的推進(jìn)力度,設(shè)備廠商和終端廠商開發(fā)進(jìn)度.5G標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)計(jì)劃

標(biāo)準(zhǔn)方面看,國際上推動5G標(biāo)準(zhǔn)化的組織是ITU（國際電信聯(lián)盟）和3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃).ITU是聯(lián)合國下的主管信息與通信的部門,主要成員來自政府部門和學(xué)術(shù)成員,旨在引導(dǎo)技術(shù)路徑的發(fā)展；3GPP是各國電信標(biāo)準(zhǔn)組織和市場組織的協(xié)會,主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一,技術(shù)的推進(jìn)主要看3GPP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展；標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后,市場按照標(biāo)準(zhǔn)來研發(fā)和制造符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備.ITU在2013年開始研究5G,3GPP從2014年開始研究5G,3GPP原計(jì)劃在2018年9月公布Release-15版本,給出第一版的5G標(biāo)準(zhǔn)（eMBB場景）,但根據(jù)3GPP最新的規(guī)劃,5G將于今年12月凍結(jié)NSA標(biāo)準(zhǔn),于2018年6月凍結(jié)SA標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布Release-15；預(yù)計(jì)2019年9月,3GPP發(fā)布Release-16毫米波段的通信標(biāo)準(zhǔn)；5G標(biāo)準(zhǔn)落地時間比預(yù)期提前,全面推進(jìn)2020年5G正式進(jìn)入商用階段.從頻段上看,5G標(biāo)準(zhǔn)先6GHz以下頻段標(biāo)準(zhǔn)先落地,6GHz以上頻段標(biāo)后準(zhǔn)落地,對應(yīng)在應(yīng)用上也是先低頻后高頻,毫米波段商用要比低頻商用晚2-3年.全球主流國家5G商用時間表

運(yùn)營商的推動方面,全球5G試商用的時間最早在2019年下半年,大規(guī)模商用的時間在2020年.3GPPRelaeae-15標(biāo)準(zhǔn)將于2018年6月提前落地,全球運(yùn)營商加快了5G布局的步伐.中國聯(lián)通董事長王曉在聯(lián)通混改以后提出,中國聯(lián)通對于5G絕對不能手軟,當(dāng)初在4G上的手軟造成了今天的困難,5G初期需要大量投資,確保競爭優(yōu)勢,最快在2019年實(shí)現(xiàn)商用.中國移動預(yù)計(jì)2019年啟動試商用,2020年啟動規(guī)模商用；中國電信宣布2019年建成若干規(guī)模的預(yù)商用網(wǎng),2020年實(shí)現(xiàn)5G商用目標(biāo),日本NTTDocomo已經(jīng)于今年5月啟動5G測試站點(diǎn),4.5GHz用于連續(xù)覆蓋,28GHz用于室內(nèi)熱點(diǎn)覆蓋,已經(jīng)啟動5G商用系統(tǒng)開發(fā),2020年啟動正式商用.美國與韓國運(yùn)營商更為激進(jìn),美國Verizon于2016年7月率先發(fā)布5G高頻無線標(biāo)準(zhǔn),2017年上半年已經(jīng)開始為美國11個城市部分用戶提供預(yù)商用服務(wù)；日韓國KoreaTelecom計(jì)劃在2018年開展28GHz預(yù)商用網(wǎng)絡(luò),2019年提供全球首個5G移動網(wǎng)絡(luò),比原計(jì)劃提前1年;全球5G商用均比原計(jì)劃時間提前,競爭激烈.

設(shè)備與終端廠商開發(fā)方面,全球五大設(shè)備廠商在懷柔外場已經(jīng)完成了第二階段的測試,測試了連續(xù)廣域覆蓋、低時延高可靠、低功耗大連接、熱點(diǎn)高容量、高低頻混合場景下的測試；華為全面領(lǐng)先,通過了所有測試,中興第二,完成了除5G核心網(wǎng)組網(wǎng)功能以外的所有測試,國內(nèi)設(shè)備廠商處于領(lǐng)先地位；終端廠商進(jìn)展看,高通2017年2月宣布基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的Sub-6GHz5G新空口鏈接技術(shù)已經(jīng)通過自有裝置進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng),驗(yàn)證了sub-6GHz的新空口技術(shù),今年10月發(fā)布了5G基帶芯片X50,Intel于今年11月發(fā)布了調(diào)制解調(diào)芯片；聯(lián)發(fā)科計(jì)劃2017年底開發(fā)5G測試芯片,在2018年5G標(biāo)準(zhǔn)正式制定后,進(jìn)行5G芯片的全球測試工作；射頻端芯片方面,國際三大巨頭在sub-6GHz頻段均有布局,國內(nèi)方面銳迪科在2017年2月推出3.5GHz功率放大器.系統(tǒng)設(shè)備廠商一般會在標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)后推出商用的基站設(shè)備,按照系統(tǒng)廠商測試進(jìn)度,華為和中興有望最早提供商用系統(tǒng)基站