自2019年國內(nèi)5G正式商用開始,5G已經(jīng)走過了2個年頭,5G前進的步伐也越來越清晰。截止到2020年四季度,全球已經(jīng)有超過100個國家的5G商用網(wǎng)絡(luò)正在運營,國內(nèi)的5G基站也超過了60萬個。相信在新的一年,我們能看到更多5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在垂直行業(yè)帶來的千行百業(yè)的變革和升級。
01一、行業(yè)概述
1、移動通信代際技術(shù)進步
1G:1986-1999 采用模擬信號,最大速率2.4K
2G:1991-至今 采用數(shù)字信號,采用時分復(fù)用的多址方式及更高階的調(diào)制方式,增大了相同寬帶下攜帶的信息量,從而提高了頻譜的利用率。主流技術(shù)是GSM與CDMA,最大速率64K
3G:2009-至今 采用數(shù)字信號,采碼分復(fù)用、Rake接收,改變了信息接受方式,而智能天線可以自適應(yīng)用戶的移動使信號更穩(wěn)定、多用戶檢測等,進一步提升了頻譜的利用率和信噪比。主流技術(shù)是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA,最大速率2M
4G:2013-至今 采用數(shù)字信號,采用OFDMA技術(shù)提升了頻譜的使用率,ICIC技術(shù)通過提高有效信號的功率實現(xiàn)更好的信噪比,MIMO技術(shù)使用了更多天線,實現(xiàn)了多點收發(fā)。主流技術(shù)是FDD、TDD,最大速率100M
5G:2019-至今 采用數(shù)字信號,采用了全新的信道編碼方式,即數(shù)據(jù)信道用LDPC編碼,控制信道和廣播信道用Polar編碼。這一改進可以提高NR信道編碼效率,能以低復(fù)雜度和低時延,同時通過Massive MIMO超密集組網(wǎng)來提升頻譜利用率和信噪比。主流技術(shù)是NR,最大速率20G
2、5G三大應(yīng)用場景對應(yīng)的技術(shù)協(xié)作
根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)對5G應(yīng)用場景的定義,可分為三大應(yīng)用場景,即eMBB(Enhance Mobile Broadband)增強移動帶寬、uRLLC(Ultra Reliable Low Latency Communications)超高可靠低時延通信、mMTC(Massive Machine Type Communications)海量機器通信等。
eMBB:信道帶寬提升+提高NR信道編碼效率+Massive MIMO超密集組網(wǎng)
信道寬帶提升其實最好理解,就像馬路一樣,馬路越寬車就能跑的越快。2G的信道寬帶普遍只有10MHz,而5G達到了100MHz,毫米波上甚至能支持400MHz,提供了更快的條件。
4G時代數(shù)據(jù)信道所用turbo碼、控制信道用TBCC,該信道編碼方式在更高的速率上容易出錯,而5G NR采用了全新的信道編碼方式,即數(shù)據(jù)信道用LDPC編碼,控制信道和廣播信道用Polar編碼。這一改進可以提高NR信道編碼效率,能以低復(fù)雜度和低時延,擴展達到更高的傳輸速率。
uRLLC:邊緣計算
5G實現(xiàn)低時延除了提高了NR信道編碼效率外,最重要的就是邊緣計算了。
當(dāng)數(shù)據(jù)中心部署的位置離設(shè)備越近的時候,數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延就越低。因此,為了實現(xiàn)更低的時延,會把對時延要求敏感的數(shù)據(jù)處理放在離基站更近的地方,即放在網(wǎng)絡(luò)的邊緣端,也就是邊緣計算了。
mMTC:NB-IOT
mMTC在國外還有eMTC技術(shù),但在國內(nèi)就只有NB-IOT技術(shù)了。NB-IOT技術(shù)是第一種專門為實現(xiàn)海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信設(shè)計的技術(shù),在2020年7月9日結(jié)束的ITU-R WP5D #35會議上,3GPP技術(shù)正式被接受為ITU IMT-2020 5G技術(shù)標準。
3、政策對5G產(chǎn)業(yè)的大力扶持
自5G商用以來,國家各部委頻頻出臺各類政策來支持5G的發(fā)展,各地方政府也紛紛確定了5G的發(fā)展目標。
02二、5G的發(fā)展現(xiàn)狀
1、5G產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀
核心設(shè)備制造商:現(xiàn)全國具備提供5G核心通信設(shè)備的企業(yè)只有華為、中興、愛立信、諾基亞、三星5家企業(yè)。
運營商:中國移動及中國電信是國內(nèi)最積極的運營商,截止目前移動已經(jīng)擁有了1.65億的5G用戶,電信則擁有了8650萬的5G用戶。聯(lián)通已開啟5G服務(wù),但至今未公布自己的5G用戶數(shù),而廣電離5G商用還需要時日。
行業(yè)應(yīng)用方案:5G在千行百業(yè)雖然側(cè)重點不同,但均有應(yīng)用落地,5G+文娛、5G +醫(yī)療、5G +工業(yè)、5G +電網(wǎng)、5G +金融、5G +零售、5G +出行、5G +生活、5G +智慧城市、5G+農(nóng)業(yè)等等。
03三、2021年5G發(fā)展展望
可以說,2020年是5G在千行百業(yè)不斷探索的過程,雖未開花結(jié)果,但均落地生根。而2021年,會在原來的行業(yè)場景進行深耕,5G會從“5G+行業(yè)”的試驗?zāi)J?,轉(zhuǎn)變?yōu)椤?G+產(chǎn)品”的應(yīng)用模式。
1、5G+弱終端
所謂“弱終端”,就是終端本地的計算能力很弱,只能提供信息分發(fā),簡單操作、顯示以及簡單的數(shù)據(jù)處理能力,大部分計算能力都遷移到了云端。代表產(chǎn)品有“云手機”、“云電腦”、“云桌面”等產(chǎn)品。
2、5G+網(wǎng)絡(luò)租賃
即5G專網(wǎng)。5G公網(wǎng)應(yīng)用受制于基站成本高、功耗太高、導(dǎo)致覆蓋不足,行業(yè)應(yīng)用發(fā)展緩慢。而5G專網(wǎng)可以跟進客戶需求進行建網(wǎng),并且收取建設(shè)費、帶寬租賃費等。這就使得運營商的投入產(chǎn)出得到可靠的回報。
而在客戶使用上,窄帶專網(wǎng)設(shè)備移動性受限,實際應(yīng)用不方便;工業(yè)級wifi穩(wěn)定些和安全性較差,無法滿足實際行業(yè)需求;LTE專網(wǎng)終端模組成本非常高,應(yīng)用難以鋪開。而部分無線專網(wǎng)使用非3GPP標準,限制多,技術(shù)更新慢,跟不上行業(yè)應(yīng)用的演進。
5G專網(wǎng)可以根據(jù)部署范圍進行區(qū)域設(shè)計,使用特定頻段,網(wǎng)絡(luò)需求個性化,部署靈活,特別適合對時延要求苛刻、可靠性要求高、上行速率要求高、數(shù)據(jù)安全和隔離要求嚴格的場景。如醫(yī)療、能源、制造業(yè)等等。
3、5G+消息分發(fā)
即5G消息。5G是短信業(yè)務(wù)的升級,是面向用戶提供增強的消息服務(wù),能夠為用戶提供文本、圖片、音頻、視頻、位置、聯(lián)系人(vCard)等媒體內(nèi)容的發(fā)送和接收。
5G消息具備安全可靠、陌生人聊天、功能齊全等能力,能夠?qū)崿F(xiàn)消息業(yè)務(wù)能力升級,提升用戶體驗,是有機會重新喚醒短信業(yè)務(wù),與當(dāng)前OTT類聊天應(yīng)用軟件一較高下的。