28 08
2018

全球5G预商用进入冲刺期,中国有望成为5G领头羊!

发布者:品牌公关部 来源:中证金葵花研究部综合

一、5G:下一个改变世界场景的技术

像电或汽车一样,5G移动技术将使整个经济和社会获益。而全球5G标准(5G新空口)将使一系列把人与人和人与信息连接起来的技术更加先进,从而建立人与万物的互联互通。

 

根据高通公司(Qualcomm)5经济研究报告,随着5G在全球范围内的商用,未来将支持多个行业发展,支持不断发展的价值链,最终推动全球经济增长。

 

到2035年,5G在全球范围内的整体经济效益将得以实现,届时由5G支持的各种行业(从零售到教育,交通运输到娱乐及其他所有行业)可产出价值高达12.3万亿美元的商品和服务。到2035年,仅5G价值链本身即可创造出高达3.5万亿美元的营业额,并支持多达2200万个工作岗位。

 

随着时间的推移,预计5G将使真正的全球GDP增长量与整个印度的GDP相当。印度目前是全球第七大经济体。

 

中国5G价值链方面,到2035年,中国5G价值链将创造9840亿美元产出,全球5G价值链将创造3.5万亿美元产出。到2035年,中国5G价值链将创造950万个工作岗位,全球5G价值链将创造2200万个工作岗位。

 

5G将成为创新平台。从整体上看,人们坚信5G将带来新的机会。大多数人都认为5G将催生尚未发明的新产品和服务、提高生产力、推动新行业的诞生并使获取知识变得更加容易。在中国,5G因其能够带来的千亿级经济产出和大量就业机会而变得万众期待。

 

5G将变革汽车产业。2035年,5G将为汽车行业、其供应链和客户创造超过2.4万亿美元的经济产值。它还将变革汽车保有和出行的传统模式——为汽车制造商、技术公司和内容提供商提供机遇与挑战。

 

二、中国5G第三阶段第二批规范发布:今年底系统设备会实现预商用

8月24日,重庆首届国际智博会期间召开的“5G与未来网络高端论坛”上,IMT-2020(5G)推进组副组长王志勤发布了中国5G技术研究试验第三阶段的第二批规范。

 

这一阶段的规范主要包括七个部分:5G核心网技术要求、5G核心网测试方法、数字分布系统、基站-SA修订、5G基站性能、SA外场组网性能、互操作研发测试IoDT。

 

此次规范重点是针对2018年6月份已冻结标准、并将在今年第三季度展开的5G独立组网(SA)测试而设计。

 

据了解,5G推进组共有十多个工作组,其中5G试验组具体落实整个组织5G的技术试验,目前国内外的主要企业都参与到这个试验中。“从这里可以看到5G核心的产业的突破,包括运营企业、系统企业、芯片、终端、仪器仪表、器件、未来的模组都是产业的各个环节。”王志勤表示。

 

王志勤介绍:“5G的技术试验起步很早,整个试验划分为两个阶段,第一个阶段是2016-2018年,今年进入到我们叫第一部分第三阶段的关键时期,重点开展系统组网的验证,预计在今年年底也会继续开展5G规模试验,这部分工作由运营企业作为主体,会在国内更多的城市开展5G的规模网络组织和试验工作。”

 

“今年年底,系统设备会实现预商用。终端时间还是比较紧张,很多芯片企业实际上是在明年上半年会有商用芯片出来,在研发方面和终端有一些调测。”王志勤透露。

 

王志勤在会上表示,由于5G的国际标准已经发布,整个产业进入到了一个冲刺期,产业发展进入到一个很关键的阶段。“在这个很关键的节点,各个企业加大了对5G的研发工作,5G推进组和5G技术试验希望能够作为一个平台和载体,来推动整个产业的协同和加速的成熟发展。希望5G作为一个高速公路,在它之上有更多丰富业务和工作,有更多的创新,来推动整个经济社会的发展。”

 

三、国际电信联盟马里奥:中国有望成为5G领头羊

国际电信联盟(ITU)是主管信息通信技术事务的联合国机构,该联盟无线电通信局(ITU-R)代理局长马里奥·曼尼威克斯介绍,打电话、上网、导航定位等一些每天都会发生的场景,都离不开国际电信联盟的管理。

 

5G时代就要到来,5G频谱的分配和制定标准,是许多人都关心的话题。

 

在首届智博会现场,马里奥作客人民网·重庆发布“智闻·对话大咖”时,肯定了中国为5G标准制定所做的贡献,讲述了频率资源是怎么分配的,还透露ITU正致力于邀请专家助力重庆智能化建设。

 

在过去,电话、电视等通讯方式都要依靠电缆电线;如今,人们获取信息的速度越来越快,在短短几分钟,天下事就能尽收眼底。而信息提速的背后,是通信技术的不断发展。目前,第五代移动通信技术,即5G正在以“独特”的姿态展现在世人眼前。

 

以往的通信系统升级,主要意义都是提速或者提升容量,5G则引入了新的元素。5G还有两大特点,一是物联,物联意味着物与物、人与物、物与系统之间的交流。通过数据采集和分析,这些生活场景都能实现自动化,比如运用在农业上的传感器可以通过物联控制灌溉系统;城市里的照明系统可以和中央电脑系统相连,进而控制灯光分布,交通灯调节等。5G的另一个特点是无延时且稳定通信。

 

马里奥说,5G的发展为智慧城市和无人驾驶的实现奠定了基石。比如无人驾驶车在遇到情况时需要快速做出判断,这就需要无延时的稳定网络;5G还可以帮助医生进行远程手术等。

 

如今,许多国家都积极投身于5G的建设之中,中国也不例外。“中国为5G发展做出了很多贡献,有望成为5G的领头羊。”马里奥介绍,从制定5G标准的角度来说,ITU会搜集很多方案,然后经过商议,给出一个最终标准。

 

中国自主研发,并提出了自己的方案,中国所提的方案会被ITU纳入最终考量,其重要性不可忽视。

 

四、5G时代的十大典型应用场景

5G时代,我们的世界和生活场景将发生巨大变化。一切场景,只有想不到,没有实现不了的。在华为发布的《5G时代十大应用场景白皮书》中,首次面向业界给出了未来的十大应用场景。

 

1.云VR/ARVR/AR对带宽的需求是巨大的。高质量VR/AR内容处理走向云端,满足用户日益增长的体验要求的同时降低设备价格,VR/AR将成为移动网络最有潜力的大流量业务。虽然现有4G网络平均吞吐量可以达到100Mbps,但一些高阶VR/AR应用需要更高的速度和更低的延迟。

 

2.车联网:驱动汽车变革的关键技术--自动驾驶、编队行驶、车辆生命周期维护、传感器数据众包等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接,这些连接特性再高速公路和密集城市中至关重要,只有5G可以同时满足这样的要求。根据ABIResearch预测,到2025年5G连接的汽车将达到5030万辆。汽车的典型换代周期是7~10年,因此,汽车将再2025年~2030年之间大幅增长。

 

3.智能制造:虽然近年Wifi、蓝牙和wirelessHART等无线方案已经在制造车间开始使用,但是这些方案在带宽、可靠性和安全性等方面都存在局限性。对于最新最尖端的智慧制造,灵活、可移动、高带宽、低时延和高可靠性的通信是基础的要求,而5G能更好的满足这些要求。预测显示,从2022年到2026年,5GIIOT的平均年复合增长率将达到464%

 

4.智能能源:在发达市场和新兴市场,许多能源管理公司开始部署分布式馈线自动化系统。馈线自动化系统对于将可再生能源整合到能源电网中具有特别重要的价值,其优势包括降低运维成本和提供可靠性。馈线自动化系统需要超低时延的通信网络支撑,譬如5G。通过为能源供应商提供智能分布式馈线系统所需的专用网络切片,移动运营商能够与能源供应商优势互补,这使得他们能够进行智能分析并实时响应异常信息,从而实现更快速准确的电网控制。

 

5.无线医疗:在最近的B2B调查中,医疗领域42%的受访者已经制定了部署5G的计划,并确信5G将作为先进医疗解决方案的使能因素。

 

6.无线家庭娱乐:高清晰8K视频和云游戏将催生对5G的极大需求。

 

7.联网无人机:全球市场在过去十年中大幅增长,现在已经成为商业、政府和消费应用的重要工具。通过部署无人加平台可以快速实现效率提升和安全改善。5G网络将提升自动化水平,使能分析解决方案,这将对诸多行业转型产生影响。

 

8.社交网络:移动视频业务已经从单纯的观看点播视频内容到以新模式创建和消费视频内容,目前最显著的两大趋势是社交视频和移动实时视频。这些催生出了对超高请/全景直播的需求,而5G的特性恰好可以满足此类需求的传输特性。

 

9.个人AI辅助:5G将同时为消费者领域和企业业务领域的可穿戴和智能辅助设备提供机会。可穿戴设备将为制造和仓库工作人员提供免提式信息服务。云端AI使可穿戴设备具有能力,如搜索特定物体或人员。

 

10.智慧城市:为了成为一个智慧城市,市政当局不仅需要感知城市脉搏的数据传感器,还需要用于监控交通流量和社区安全的视频摄像头。

 

五、5G技术支撑的工业应用场景

 

1、物联网

随着工厂智能化转型的推进,物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术正受到企业的高度关注。这种需求在推动物联网应用落地的同时,也极大的刺激了5G技术的发展。面对复杂的工业互联需求,5G技术需要适应不同的工业场景,能满足物联网的绝大部分连接需求。因此,5G与物联网是相辅相成的关系,物联网应用落地依赖于5G提供不同场景的无线连接方案,而5G技术标准的成熟也需要物联网应用需求的刺激和推动。

 

在推动物联网落地过程中,5G三大场景能分别支撑不同的功能应用需求。比如eMBB能支撑起远程视频监控、视频会议等高带宽的应用场景;mMTC能满足大量低功耗嵌入式终端的数据连接与传输需求。URLLC可以将网络等待时间的目标压低到1毫秒以下,以支撑工业自动化控制过程中系统和设备对数据传输的实时性的诸多指标和要求。

 

2、工业自动化控制

自动化控制是制造工厂中最基础的应用,核心是闭环控制系统。在该系统的控制周期内每个传感器进行连续测量,测量数据传输给控制器以设定执行器。典型的闭环控制过程周期低至ms级别,所以系统通信的时延需要达到ms级别甚至更低才能保证控制系统实现精确控制,同时对可靠性也有极高的要求。如果在生产过程中由于时延过长,或者控制信息在数据传送时发生错误可能导致生产停机,会造成巨大的财务损失。

 

5G可提供极低时延长、高可靠,海量连接的网络,使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。基于华为5G的实测能力:空口时延可到0.4ms,单小区下行速率达到20Gbps,小区最大可支持1000万+连接数。由此可见,移动通信网络中仅有5G网络可满足闭环控制对网络的要求。

 

3、物流追踪

在目前已成规模的机器对机器市场中,其应用将包括人员跟踪和在途高价商品等。但(较)高连接成本限制了该市场的增长。预计5G将在深度覆盖、低功耗和低成本(规模经济)以及作为3GPP标准技术方面提供额外优势。5G提供的改进将包括在广泛产业中优化物流,提升工人安全和提高资产定位与跟踪的效率,从而最小化成本。它还将扩展能力以实现动态跟踪更广泛的在途商品。随着在线购物增多,资产跟踪将变得更加重要。

 

在物流方面,从仓库管理到物流配送均需要广覆盖、深覆盖、低功耗、大连接、低成本的连接技术。此外,虚拟工厂的端到端整合跨越产品的整个生命周期,要连接分布广泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和广覆盖的网络,企业内部或企业之间的横向集成也需要无所不在的网络,5G网络能很好的满足这类需求。

 

4、工业AR

在未来智能工厂生产过程中,人将发挥更重要的作用。然而由于未来工厂具有高度的灵活性和多功能性,这将对工厂车间工作人员有更高的要求。为快速满足新任务和生产活动的需求,增强现实AR将发挥很关键作用,在智能制造过程中可用于如下场景:如:监控流程和生产流程。生产任务分步指引,例如手动装配过程指导;远程专家业务支撑,例如远程维护。

 

在这些应用中,辅助AR设施需要最大程度具备灵活性和轻便性,以便维护工作高效开展。因此需要将设备信息处理功能上移到云端,AR设备仅仅具备连接和显示的功能,AR设备和云端通过无线网络连接。AR设备将通过网络实时获取必要的信息(例如,生产环境数据、生产设备数据、以及故障处理指导信息)。在这种场景下AR眼镜的显示内容必须与AR设备中摄像头的运动同步,以避免视觉范围失步现象。通常从视觉移动到AR图像反应时间低于20ms,则会有较好的同步性,所以要求从摄像头传送数据到云端到AR显示内容的云端回传需要小于20mms,除去屏幕刷新和云端处理的时延,则需无线网络的双向传输时延在10ms内才能满足实时性体验的需求。而该时延要求,LTE网络无法满足。

 

2.5、云化机器人

在智能制造生产场景中,需要机器人有自组织和协同的能力来满足柔性生产,这就带来了机器人对云化的需求。和传统的机器人相比,云化机器人需要通过网络连接到云端的控制中心,基于超高计算能力的平台,并通过大数据和人工智能对生产制造过程进行实时运算控制。通过云技术机器人将大量运算功能和数据存储功能移到云端,这将大大降低机器人本身的硬件成本和功耗。并且为了满足柔性制造的需求,机器人需要满足可自由移动的要求。因此在机器人云化的过程中,需要无线通信网络具备极低时延和高可靠的特征。

 

5G网络是云化机器人理想的通信网络,是使能云化机器人的关键。5G切片网络能够为云化机器人应用提供端到端定制化的网络支撑。5G网络可以达到低至1ms的端到端通信时延,并且支持99.999%的连接可靠性,强大的网络能力能够极大满足云化机器人对时延和可靠性的挑战。

 

5G技术已经成为支撑智能制造转型的关键使能技术。5G技术可以利用三大场景将分布广泛、零散的人、机器和设备全部连接起来,构建统一的互联网络。由于实时性和可靠性高,5G技术不但能应用于工业场景中,还能支撑起个人移动化互联网应用。5G技术的发展可以帮助制造企业摆脱以往无线网络技术较为混乱的应用状态,这对于推动工业互联网的实施以及智能制造的深化转型有着积极的意义。