2017年中國(guó)5G市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)【圖】
2016-11-30 來(lái)源：
需求方面，傳統(tǒng)4G解決方案已無(wú)法應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的激增。思科預(yù)計(jì)到2020年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將達(dá)到367.2EB/年，對(duì)應(yīng)5年的復(fù)合增長(zhǎng)率為53%。流量的爆發(fā)對(duì)現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸速率提出更高的要求。
全球數(shù)據(jù)單月流量（單位：EB）
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相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)5G市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》
政策驅(qū)動(dòng)，各國(guó)積極搶灘5G。ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）已成完成5G愿景研究，預(yù)計(jì)2020年將完成標(biāo)準(zhǔn)制定，其中第一階段將于2018年9月R15凍結(jié)，第二階段將于2020年3月 R16 凍結(jié)。各國(guó)紛紛開展5G研發(fā)，誰(shuí)掌握了下一代通信標(biāo)準(zhǔn)的話語(yǔ)權(quán)，誰(shuí)就掌握了未來(lái)的主動(dòng)權(quán)。
各國(guó)5G規(guī)劃&進(jìn)展
地區(qū) | 主要內(nèi)容 |
美國(guó) | 1）開放24GHz以上頻譜范圍中11GHz頻率用于5G移動(dòng)和固定無(wú)線寬帶服務(wù)； 2）啟動(dòng)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)牽頭的“先進(jìn)無(wú)線通信研究計(jì)劃”5G研發(fā)項(xiàng)目，該計(jì)劃斥資4億美元。 |
歐洲 | 1）在第七框架研究計(jì)劃中設(shè)立了多個(gè)關(guān)于5G技術(shù)的研究項(xiàng)目，并基于公私合作機(jī)制推出5G PPP，計(jì)劃在2020年前對(duì)5G研究投入7億歐元； 2）2016年5月歐盟委員會(huì)發(fā)布關(guān)于通信重要計(jì)劃，確定了五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)安全和5G技術(shù)。 |
中國(guó) | 1）我國(guó)“十三五”期間將為5G儲(chǔ)備不低于500MHz的頻譜資源； 2） 5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)第二階段規(guī)范開啟，預(yù)計(jì)17年底完成；18年進(jìn)行大規(guī)模試驗(yàn)組網(wǎng)。 |
日本 | 1）14年成立5GMF以加強(qiáng)行業(yè)學(xué)術(shù)界、政府和國(guó)際合作； 2）日本政府注入2000萬(wàn)美元預(yù)算推進(jìn)5G關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。 |
韓國(guó) | 計(jì)劃年12月起提供5G核心服務(wù)的模擬服務(wù)，2018年冬季奧運(yùn)會(huì)期間啟動(dòng)5G通訊，隨后2020年在全球率先推出5G技術(shù)商用。 |
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據(jù)預(yù)測(cè)，2025年5G服務(wù)將為移動(dòng)寬帶運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)2470億美元的收入。2021年全球5G移動(dòng)用戶將達(dá)到1.5億。愛立信移動(dòng)報(bào)告也顯示，韓國(guó)、日本、中國(guó)以及美國(guó)將成為全球5G用戶增長(zhǎng)最快的第一批國(guó)家。5G市場(chǎng)空間巨大。
5G的應(yīng)用十分多樣化。峰值速率和平均小區(qū)頻譜效率不再是唯一的要求。除此之外，體驗(yàn)速率、連接數(shù)、低延時(shí)、高可靠、高能效都將成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要考量因素。
應(yīng)用場(chǎng)景也更豐富，具體包括：
1）連續(xù)廣域覆蓋場(chǎng)景。站址和頻譜資源受限。將大規(guī)模天線陣列技術(shù)與新型多址技術(shù)結(jié)合，能提高系統(tǒng)頻譜效率和多用戶接入能力。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，綜合多種無(wú)線接入能力及集中網(wǎng)絡(luò)資源協(xié)同與QoS控制技術(shù)，為用戶提供穩(wěn)定體驗(yàn)速率保證。
2）熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景。超密組網(wǎng)能更有效的復(fù)用頻譜資源，全頻譜接入則能充分利用低頻和高頻頻率資源。同時(shí)將大規(guī)模天線、新型多址技術(shù)相結(jié)合，頻譜效率進(jìn)一步提升。
3）低功耗大連接場(chǎng)景。新型多址技術(shù)通過多用戶信息的疊加傳輸可成倍提升系統(tǒng)的設(shè)備連接能力，通過免調(diào)度傳輸有效降低信令開銷和終端功耗；FOFDM和FBMC等新型多載波技術(shù)、終端直接通信均可實(shí)現(xiàn)功耗有效降低。
4）低時(shí)延高可靠場(chǎng)景。需采用更短的幀結(jié)構(gòu)和更優(yōu)化的信令流程，引入支持免調(diào)度的新型多址和D2D技術(shù)以減少信令交互和數(shù)據(jù)傳輸，并運(yùn)用更先進(jìn)的調(diào)制編碼和重傳機(jī)制以提升傳輸可靠性。
具體來(lái)說，5G包括大規(guī)模天線、新型多址、高頻段通信、新型多載波、先進(jìn)編碼調(diào)制、全雙工、超密集組網(wǎng)、組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。
5G關(guān)鍵技術(shù)
技術(shù)名稱 | 現(xiàn)狀 | 內(nèi)容 |
大規(guī)模天線 | 四個(gè)問題亟待解決 | 1）信道估計(jì)及建模；2）導(dǎo)頻污染；3）FDD系統(tǒng)的部署；4）商業(yè)化部署及成本控制 |
新型多址 | 競(jìng)爭(zhēng)激烈 | 一共有15種非正交多址技術(shù)的候選方案在競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)將有華為SCMA、中興MUSA和大唐的PDMA參與。 |
高頻段通信 | 需統(tǒng)一規(guī)劃 | 1）高頻段頻譜信道具有很多新的特征，比如高路損、高散射等，需要理論界進(jìn)一步的研究；2）元器件成本高昂；3）需要識(shí)別出6GHz—100GHz當(dāng)中的最佳頻譜。 |
新型多載波 | 三種技術(shù)呼聲最高 | F-OFDM、FB-OFDM和UF-OFDM.這三種多載波技術(shù)均采用了濾波器機(jī)制，良好的濾波器設(shè)計(jì)及濾波器輸入?yún)?shù)是三種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵。 |
先進(jìn)編碼調(diào)制 | Polar碼還需錘煉 | 1）eMBB場(chǎng)景的上行和下行數(shù)據(jù)信道均采用LDPC編碼方案；2）eMBB場(chǎng)景的上行控制信道采用Polar編碼方案；3）uRLLC和mMTC場(chǎng)景的數(shù)據(jù)信道和控制信道的編碼方案需要進(jìn)一步研究。 |
全雙工 | 模型深入分析驗(yàn)證 | 未來(lái)商業(yè)部署后，必然面臨著多鄰居小區(qū)的同頻異頻干擾、異構(gòu)異制式小區(qū)干擾等問題，全雙工系統(tǒng)的工作原理、自干擾的消除算法、信道及干擾的數(shù)學(xué)建模還缺乏深入的理論分析和系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 |
超密集組網(wǎng) | 現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景效果待驗(yàn) | 現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下，如何有效進(jìn)行節(jié)點(diǎn)協(xié)作、干擾消除、干擾協(xié)調(diào)成為重點(diǎn)解決的問題 |
組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) | 網(wǎng)絡(luò)切片已獲取 | 隨著SDN和NFV的逐步成熟，5G組網(wǎng)技術(shù)已能實(shí)現(xiàn)控制功能和轉(zhuǎn)發(fā)功能的分離，以及網(wǎng)元功能和物理實(shí)體的解耦。3GPP標(biāo)準(zhǔn)中主流的切片選擇方案已驗(yàn)證。 |
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歷次基站的升級(jí)，都帶來(lái)一輪原有基站改造和新基站建設(shè)潮。預(yù)計(jì)2017年我國(guó)4G廣覆蓋階段將基本結(jié)束，4G基站將達(dá)360萬(wàn)，三大運(yùn)營(yíng)商4G 建網(wǎng)累計(jì)投資將超過4500 億元。若未來(lái)5G 宏基站數(shù)量及單價(jià)均是4G基站1.25 倍，那么我國(guó)5G建設(shè)投資將達(dá)到7050億元，較4G投資增長(zhǎng)56.7%。此外，在小基站建設(shè)方面，業(yè)內(nèi)認(rèn)為5G小基站將達(dá)百萬(wàn)規(guī)模，投資額百億級(jí)左右。
5G基站規(guī)模
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未來(lái)智能終端配置的無(wú)線連接協(xié)議越來(lái)越多，射頻器件及終端天線行業(yè)快速成長(zhǎng)。據(jù)美國(guó)Qorvo預(yù)測(cè)，平均每部4G手機(jī)的射頻器件價(jià)值為50元，其中濾波器的價(jià)值約為26元。考慮到5G將新增1個(gè)無(wú)線連接協(xié)議，增加多個(gè)頻段，預(yù)計(jì)單部5G手機(jī)的平均射頻器件價(jià)值將為4G的2.5倍，約為125元。且大規(guī)模天線技術(shù)的應(yīng)用將使手機(jī)天線由目前的2根增長(zhǎng)至至少8根，預(yù)計(jì)每部5G手機(jī)的天線價(jià)值將達(dá)到20元。若5G手機(jī)將于2019年起量，當(dāng)年手機(jī)射頻及天線市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到855 億元。
2G\3G、4G、5G射頻器件及天線規(guī)模（單位：億元）
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