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2017年中國5G行業發展歷程及發展趨勢分析
2018/3/21 14:13:53 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:進入10月份以來,5G的商用進展又往前推進了一大步。高通正式推出一款面向移動終端的5G調制解調器芯片組驍龍X50,高通還利用該芯片組演示了千兆級速率以及28GHz毫米波頻段上的數據連接,此外高通還預展了其首款5G智能手機參考設計;11月21進入10月份以來,5G的商用進展又往前推進了一大步。高通正式推出一款面向移動終端的5G調制解調器芯片組驍龍X50,高通還利用該芯片組演示了千兆級速率以及28GHz毫米波頻段上的數據連接,此外高通還預展了其首款5G智能手機參考設計;11月21日Intel推出了面向5G的調制解調器XMM8060,既支持28GHz(毫米波頻段,首批韓國、美國運營商計劃采納),又整合了華為、諾基亞關注的是Sub-6GHz(國內主推的方案),11月23日,在一年一度的中國移動全球合作伙伴大會期間,華為發布了全球首款3.5GHz頻段的小型化5G預商用CPE(CustomerPremiseEquipment客戶終端設備)樣機,是全球最小的5G測試終端,標志著離5G手機開發更進了一步。
高通X505G芯片

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IntelXMMM80605G芯片

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11月15日,工業和信息化部發布了5G系統在3000-5000MHz頻段(中頻段)內的頻率使用規劃,規劃明確了3300-3400MHz(原則上限室內使用)、3400-3600MHz和4800-5000MHz頻段作為5G系統的工作頻段,我國成為國際上率先發布5G系統在中頻段內頻率使用規劃的國家。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,也就是NSA(非獨立組網)核心標準凍結,預計明年6月完成SA(獨立組網)標準凍結,面向eMBB商用場景。按照3GPP的規劃,到2019年底,完成完整版的Rel.16標準。
(一)5G是改變社會的通信技術
移動通信發展歷程

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自上世紀80年代以來,移動通信每十年出現新一代革命性技術,經歷了1G到4G的演化進程,持續加快信息產業的創新,不斷推動經濟社會的繁榮發展,如圖1所示。當前第五代移動通信技術(5G)正在快速發展,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、人機深度交互的新時代。
5G通信關鍵指標

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5G相對4G網絡能力的提升

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每一代的移動通信系統,是通過標志性的能力指標和核心關鍵技術來定義的,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網絡的能力要求,如圖2所示。主要有如下幾個特點:1)高速率:峰值速率超過10Gbps,用戶體驗速率可達100Mbps-1Gbps,可實現移動高清、VR/AR、實時全息投影等極致體驗;2)低延時:網絡延遲小于1毫秒,遠遠低于4G時代的50毫秒,滿足車聯網,工業互聯網,遠程醫療等對時延的嚴格要求;3)海量鏈接:實現每平方公里內連接100萬設備,滿足萬物互聯的需求,相比于4G網絡能力呈現指數級的提升。總體來說,5G相對于4G網絡性能實現了大幅提升。
5G三大應用場景

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5G的具體場景

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ITU-R于2015年6月定義了未來5G的三大類應用場景,分別是增強型移動互聯網業務eMBB(EnhancedMobileBroadband)、海量連接的物聯網業務mMTC(MassiveMachineTypeCommunication)和超高可靠性與超低時延業務uRLLC(UltraReliable&LowLatencyCommunication),具有代表性的應用場景如圖7所示。5G將滿足人們在居住、工作、休閑和交通等各種區域的多樣化業務需求,即便在密集住宅區、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、虛擬現實、增強現實、在線游戲等極致業務體驗。5G還將滲透到物聯網及各種行業領域,與工業設施、醫療儀器、交通工具等深度融合,有效滿足工業、醫療、交通等垂直行業的多樣化業務需求,實現真正的“萬物互聯”。
(二)5G商用的關鍵時間節點
5G推進的進程首先是標準落地,然后是牌照發放,期間運營商啟動網絡建設,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標準化進程,運營商的推進力度,設備廠商和終端廠商開發進度。
5G標準推進計劃

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標準方面看,國際上推動5G標準化的組織是ITU(國際電信聯盟)和3GPP(第三代合作伙伴計劃)。ITU是聯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術成員,旨在引導技術路徑的發展;3GPP是各國電信標準組織和市場組織的協會,主要負責標準的協調與統一,技術的推進主要看3GPP技術標準的進展;標準統一后,市場按照標準來研發和制造符合標準的設備。ITU在2013年開始研究5G,3GPP從2014年開始研究5G,3GPP原計劃在2018年9月公布Release-15版本,給出第一版的5G標準(eMBB場景),但根據3GPP最新的規劃,5G將于今年12月凍結NSA標準,于2018年6月凍結SA標準,發布Release-15;預計2019年9月,3GPP發布Release-16毫米波段的通信標準;5G標準落地時間比預期提前,全面推進2020年5G正式進入商用階段。從頻段上看,5G標準先6GHz以下頻段標準先落地,6GHz以上頻段標后準落地,對應在應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

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運營商的推動方面,全球5G試商用的時間最早在2019年下半年,大規模商用的時間在2020年。3GPPRelaeae-15標準將于2018年6月提前落地,全球運營商加快了5G布局的步伐。中國聯通董事長王曉在聯通混改以后提出,中國聯通對于5G絕對不能手軟,當初在4G上的手軟造成了今天的困難,5G初期需要大量投資,確保競爭優勢,最快在2019年實現商用。中國移動預計2019年啟動試商用,2020年啟動規模商用;中國電信宣布2019年建成若干規模的預商用網,2020年實現5G商用目標,日本NTTDocomo已經于今年5月啟動5G測試站點,4.5GHz用于連續覆蓋,28GHz用于室內熱點覆蓋,已經啟動5G商用系統開發,2020年啟動正式商用。美國與韓國運營商更為激進,美國Verizon于2016年7月率先發布5G高頻無線標準,2017年上半年已經開始為美國11個城市部分用戶提供預商用服務;日韓國KoreaTelecom計劃在2018年開展28GHz預商用網絡,2019年提供全球首個5G移動網絡,比原計劃提前1年;全球5G商用均比原計劃時間提前,競爭激烈。
設備與終端廠商開發方面,全球五大設備廠商在懷柔外場已經完成了第二階段的測試,測試了連續廣域覆蓋、低時延高可靠、低功耗大連接、熱點高容量、高低頻混合場景下的測試;華為全面領先,通過了所有測試,中興第二,完成了除5G核心網組網功能以外的所有測試,國內設備廠商處于領先地位;終端廠商進展看,高通2017年2月宣布基于3GPP標準開發的Sub-6GHz5G新空口鏈接技術已經通過自有裝置進行了聯網,驗證了sub-6GHz的新空口技術,今年10月發布了5G基帶芯片X50,Intel于今年11月發布了調制解調芯片;聯發科計劃2017年底開發5G測試芯片,在2018年5G標準正式制定后,進行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,國內方面銳迪科在2017年2月推出3.5GHz功率放大器。系統設備廠商一般會在標準凍結后推出商用的基站設備,按照系統廠商測試進度,華為和中興有望最早提供商用系統基站設備;終端方面,高通在今年10月17日的4G/5G峰會上,展示了自家面向5G通信的調制解調器X50,實現了千兆級速率以及在28GHz毫米波頻段上的數據連接,最終實現1.23Gbps的實際連接速度,這是全球推出的第一款5G調制解調器,高通計劃并在2018年推出5G手機,2019年達到商用要求。
系統設備廠商第二階段測試完成情況

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政策方面,中國已經把5G作為國家戰略,2017年3月,5G正式寫入政府工作報告,我國要從3G跟隨,4G并行到5G時代實現全面引領;“十三五”綱要規劃指出,要積極推進5G發展,2020啟動5G商用。政府支持5G發展,企業加速研發,全球5G商用實現白熱化的競爭趨勢,5G商用極有可能在2019年年中就全面落地。
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