新基建洞察:中国5G建设情况及智能经济应用场景.docx
《新基建洞察:中国5G建设情况及智能经济应用场景.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《新基建洞察:中国5G建设情况及智能经济应用场景.docx(31页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、新基建洞察中国5G建设情况及智能经济应用场景5G技术简介5G智能经济应用场景5G对行业带来的影响四、5G相关热评话题分析五、中国5G进展六、中国5G基站建设发展前景预测一、56技术简介1.1 5G发展概述从“单一应用服务”到“全面解决方案”,56通信科技的出现,将更好的推动众多领域升级,成为串联的核心关键。从“万物在线”到“万物互联”,5G的科技,将使得智能化,数字化社会加速进化,必将带来改变社会的链接力。以手机力的Online以手机为纽学Iteconnection从“制造大国”到“产业强国”,5G的启动必将更加深刻的引领中国科技和经济的发展方向。5G对中国经济产业的能晌r1llllXMans
2、ouRZJzomxm加德xsnxXffgjck5G对中国GDP的物!V)JW%MM t. a 1.2 5G应用场景5G即第五代移动通信技术(SthgenerationmobiIenetworks),是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE-A、WiMaX)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。ITU-R(国际电信联盟无线电通信局)为5G定义了三大应用场景,一是增强移动宽带其峰值速率将是4G网络的10倍以上二是大连掇海量机器类通信),将实现从消费到5G三大应用场景eMBB增强型移动宽带生产的全环节、从人到物的全场景覆盖,即“万物互联”;三是高可靠低时延通信,通信响应速度
3、将降至毫秒级。urllc111MTC大规模机器至通信1.2.1 高速率虽然5G在实验环境下(网络空载单点测试)无线下载速率可达2000M-4000Mbps(综合中国/日本/英国/印度/意大利测试结果),但实际上在现网应用中并没有这么快,韩国及美国是全球最早商用5G的国家(其中韩国截至2019年底已经超过400万用户),在真实现网中测试,5G下载速率大约在300600Mbps,约为4G下载速率的24倍。5G类似4G,均有速率叠加技术(载波聚合)不断进行速率升级,因此5G的下载速率还可以更快,这完全取决于业务场景需求和运营商成本投入。1.2.2 低时延(IlRLLC)5G超高可靠超低时延(时延低于
4、1毫秒)通信,主要面向车联网、工业控制等对时延和可靠性具有高要求的垂直行业。5G标准的制定,西门子/博世等企业均参与其中,提出了从运动控制、控制设备互联、可移动生产设备、AR等5G技术在工厂生产区内部的诸多未来应用场景以及相应的需求。但该场景的落地仍然需要较长时间。(目前工厂的生产线对无线网络在带宽、时延、可靠程度的需求的指标总体较低,西门子/博世主要布局在未来的“智慧工厂”所需要的灵活性、移动性和多用途适用性以及“制造自动化”控制系统的高可靠性)1.2.3 大连接(mMTC)5GmMTC主要是针对未来物联网海量低功耗、低带宽、低成本和时延要求不高的场景所设计,但从目前5G的标准进展来看,mM
5、TC是争议最大的一个领域。也是目前仍未完成标准的领域。5G革命性不仅仅在于它涵盖更多应用场景和更复杂的技术,还在于其有更强的包容性,目前春16版本预计将现有的NB-IOTeMTC标准纳入5G物联网中。在实际商用中,目前部署的NB-IoTeMTC单基站设计容量可接入数万终端,但国内NB-IoT平均每个基站仅接入了数百个终端,利用率过低。而5GmMTC设计每平方公里可实现100万终端的大容量接入,目前来看技术超前市场发展因此mMTC的广泛应用及规模应用预计将更加漫长。2020年5月工信部发文关于深入推动移动物联网全面发展的通知也应证了这一点,通知要求到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市
6、主城区普遍覆盖。未来物联网的连接和承载仍将以NB-IOT为主,5G则满足高速率/低时延场景需求。1.3 56组网结构移动通信网络由无线接入网、传输网和核心网组成。无线接入网即基站,通过无线连接将用户终端连接到移动网络;传输网用于连接核心网与无线接入网,是负责承载数据传输的网络;核心网是移动通信网的中枢,负责整个移动通信网络的管理和控制。5G网络组网结构用于起按无婉理人JS局将 心网.负前索贱里据传检5G网络与4G网络相比,在无线接入网方面,将重塑网元功能、互联接口及组网结构;在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构,核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署,数据面网元根据不同业务性能差异拟
7、采用分层部署方案,随着物联网(IOT)等垂直行业的业务发展,5G控制平面也将呈现大区部署趋势。通过无段连楼格用户震IS连接到丸故属靖5G同如即BKRxW,五鼻接口氏忧同结构会性较个暂勤通信国格的管电和控M5GHS将站句果用云M分拉式部桀枸1.4 5G频谱所谓“频谱”,是指特定类型的无线通信所在的射频范围。不同的无线技术使用不同的频谱,因此互不干扰。由于一项技术的频谱是有限的,因此频谱空间存在大量竞争,并且人们也在不断开发和增强全新的、高效率的频谱使用方式。5G频谱目前划分为两个频段:7GHZ以下频段(FRl)和毫米波频段(FR2)。在7GHz以下的FRl频段,能够实现IoOMHZ带宽;对于FR
8、2频段毫米波,则可实现400MHz的带宽。如果个体移动网络运营商拥有足够的频谱许可证,5G在FR2频段能够聚合达到800MHZ的带宽。频带的带宽越多,接收数据的量越大、速度越快。带宽越多,下载大文件的用时越少。因此,移动网络运营商和监管机构正在尽一切可能,重构、获取或共享频谱资源。1.5 5G建设意义5G将拉动产业链上下游高速持久的增长,带动我国实体经济的转型。根据中国信息通信研究院发布数据,预计2020年5G将带动约4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长至3.3万亿元和6.3万亿元,年均复合增长率达到29%;在间接产出方面,2020年、2025年、2030年5G将分别带动1
9、2万亿、6.3万亿和10.6万亿的间接经济产出,年均复合增长率达到24%。在拉动就业方面,2020年将直接为社会创造约54万个就业机会,主要来自于5G相关设备制造创造的就业机会;2025年,5G将提供约350万个就业机会,主要来自于5G相关设备制造和电信运营环节创造的就业机会;2030年,5G将带动超过800万人就业,主要来自于电信运营和互联网服务企业创造的就业机会。20202025年5G带动经济产出和就业机会情况(单位:万亿元,万个)经济产出(万亿元)屈授经济产出(万O元)就亚机会(万个20201.6 56基站上游供应链情况5G基站上游的供应链环节主要包括宏基站、小基站以及配套设施。在宏基
10、站中,最主要的组成部分为光模块、射频模块以及基站天线;配套设施主要有电源设备、光纤、机房等。5G基站上港供应祭全景图电道设荷光纤联塔/机房二、56智能经济应用场景由于新基建成为后疫情时代国家刺激经济发展的催化剂,5G建设的加速被赋予了更多的行业应用期望,各行各业也在深入探讨5G的相关应用结合,媒体也不断有各类应用试点和宣传的报道。但需要清醒的认识5G在未来行业应用的真实情况(需要注意5G的建设、发展及对业务的影响和变化是一个长期过程)。5G应用场景与5G主要技术特性强关联,从ITU组织发布的应用场景来看,主要有:围绕更高速率(eMBB)的高速下载、超高清视频、云办公以及云游戏、VR/AR等场景
11、围绕超高可靠低时延(URLLC)的工业自动化、自动驾驶、移动医疗等场景;围绕海量机器通信(mMTC)的物联网、智慧城市、智能交通、智能家居等场景。2.1 5G的四大应用趋势在应用场景的划分上,参考IMT2020(5G推进组)的划分,整理出“4+X”体系。四大应用趋势:视觉锐化、体验极致、云端一体、现场增强;X类行业应用:工业、电力、医疗、教育、媒体等X类行业领域应用。瞽动应用类 笔网控制室 信息采集类冷区社远程就学况/ 漫式课堂智 森教学传视戏一影游信息堞乐奉自动智救安全类效率类其中四大应用趋势代表方向性应用场景,具体来看:2.1.1 视觉锐化:5G+超高清4K/8K视频4K超高清视频是5G
12、时代最为明确的应用方向之一,有望最先迎来爆发,根据赛迪预测,2022年我国超高清视频市场规模将超过2.5万亿元,加上各行业的应用,总体有望形成约4万亿的市场规模。除5G+4K/8K、5G+VR等产业上的关注热点,超高清视频也在智慧医疗、安防、教育等多种应用场景中发挥重要作用。5G推动视觉分辨率的提升和锐化,受益的包括与视频业务强相关的产业链各个环节,包括视频/媒体/娱乐/游戏以及4K终端/芯片/视频云/CDN等。典型的应用案例,包括疫情期间雷神山、火神山的工地施工5G+4K现场直播,以及中华龙舟大赛福州站5G现场直播、深圳深业上城小剧场5G高清直播。2.1.2 体验极致:5G+VR/AR+云游
13、戏5G的注入,一能为VR/AR内容的采集传输提供更灵活的大容量通道;二能保持终端、云端的始终连接,降低VR视觉延迟;三能将算力需求转向云端,省去VR/AR头盔的计算模块负担,达成轻量化要求。此外云游戏预计也将逐步普及,利用算力的协同提升游戏体验。典型的应用案例,包括2020年央视春晚的5G+8K+VR直播;2019年全国农民丰收节5G+VR直播;韩国SKT推出的“JUmPVR”动物园以及各类AR云游戏等。但需要注意的是,VR/AR技术目前仍在发展中,游戏及娱乐是其最重要的领域,未来也值得期待,但行业发展仍需要不断突破和创新。目前国内的大部分VR/AR结合5G的应用基本都停留在宣传示范层面,并没
14、有常态化和规模化。行业的发展仍需要时间。2.1.3 云端一体:5G推动终端与云端始终连接5G的建设推动个人终端的视频高清化,以及娱乐/游戏等应用更加丰富,由此带来个人终端的计算和存储需求大增,仅仅依靠边缘计算难以满足用户体验,5G的规模建设将推动终端算力转向云端,在计算角度,云端一体/端云协同将成为常态。在不远的将来,随着5G网络覆盖率越来越完善,包括手机/PAD以及可穿戴设备等个人终端与云端的连接将成为一体,利用云端超强算力与终端边缘计算相互结合,满足大数据量的计算和存储需求。未来云计算面向的不仅仅是B端企业用户,更有可能扩大为广大的C端个人用户,云与端之间的融合将更加紧密。2.1.4 现场
15、增强:5G+AIoT+AR加强现场作业效率5G的建设推广在未来可能改变大部分行业,在各个行业应用现场,5G与产业科技的结合将加强现场作业效率,例如城市/社区的智慧化,包括物联网化的智慧安防、智能识别、智慧管理等应用;以及工厂流水线及精密制造的AR巡检、Al检测;智慧医院的Al辅助诊疗;未来汽车的信息娱乐完全在线化等。5G将全面促进现场作业效率的提升。此外,由于5G的大连接和高速率特性,现场作业的同时数据可实时传送到后端平台,不但可对数据进行挖掘提升业务价值,更可与第三方数据进行打通,利用数据交互将传统现场作业的价值最大化。2.2 5G重要行业应用关于5G的行业应用,并无统一划分标准。参考不同组
16、织、机构对5G行业应用场景的划分,结合阿里行业数字化理解和实践,我们从行业角度梳理出不同行业/领域的5G业务成熟度和5G应用相关性。并由此展开56主要的行业应用场景。 业务成熟度气温大小衰于IWe空面大小EK小XffVAR一 1攻耳MSWM,tt5(湘美度藕2.2.1 工业互联网领域:智慧工厂从长远来看,“5G+工业互联网”将形成新一代信息通信技术与先进制造业深度融合的新兴业态与应用模式,国际上“5G产业自动化联盟(5G-AClA:The5GAllianceforConnectedIndustriesandAutomation)于2018年中在德国电气和电子制造商协会(ZVEI)基础上正式成立
17、该联盟旨在推动5G在工业生产领域落地。5G-AClA组织成员即包括传统自动化和制造业代表如博世、西门子、ABB、三菱等又涵盖了信息和通信技术行业领先企业如DT、Vodafone中国移动等企业。虽然当前工业通信连接中无线连接占比仅10%左右,但在未来几年会进入高速发展期。预计到2026年,工业通信连接中无线连接占比将达58%,其中5G将发挥重要作用。当前进行的5G工业应用,大多聚焦在辅助功能上,比如基于5G的远程监控、AR装配辅助、运维和巡检辅助等。此外基于视觉的照相检测,例如发动机质量检测(传统的生产质量检测依赖人工和经验,效率低,准确度不高),通过产线部署内置5G通信模组的工业相机和边缘计
18、算网关,可以进行移动测量和道边检测。需要注意的是,5G在工业侧的无线连接属于重要补充,WIFI/蓝牙/Zigbee等窄带短距离无线技术也广泛用于工厂内部。此外工业互联网的发展目前仍处于初期,行业内预计2025年2030年才会进入全面互联以及自主智能阶段。因此5G在工业内的规模应用仍需要较长时间。2.2.2 电力行业:智能电网相比其他行业,电力行业是智能化率要求相对较高的行业。根据行业内统计,停电90%发生于最后5公里,电力行业的配网自动化程度相对比较低,国家能源局要求十三五末期配网自动化率达到90%o由于我国幅员辽阔,电网的配电保护与控制节点设备众多,每一个节点需要实现信息的双向交互,仅用光纤
19、覆盖,其建设成本和建设周期难以承受,因此利用5G的低时延和大连接能力,可以实现在更广的区域结合光纤进行配电侧及用电侧的节点设备控制。实现全网自动化。此外在电力网的骨干线路巡检上,无人机/无人车/机器人+5G的结合,将大幅提升边远山区和林区的巡检效率,降低人力成本。同时随着智能电表的广泛普及,电表侧的数据回传与控制,也可与5G结合,电网企业可以利用5G在物联网领域的优势,将现有的大量基于GSM窄带网络的电表数据上传链路切换到5G标准的NB-IoT中,以便进一步实现功耗降低和精准控制。5G与电网的结合,预计在未来将会有较大空间,一方面是市场需求空间较大,另外一方面是以国家电网为代表的巨型国企资本雄
20、厚,本身也有意参与5G这个资金和专业门槛极高的领域分一杯羹。2.2.3 汽车行业:车联网车联网被广泛认为是物联网在垂直行业的首要切入领域,5G时代将促进其蓬勃发展。产业链主体将更加丰富,5G的超低时延带来的车路协同以及车车协同场景成为可能,未来的自动驾驶将不再限制在单车智能领域,将延伸到车车、车路之间的智能协同。5G典型的应用场景,主要包括车载信息娱乐通过融合语音交互、AR、视觉识别等技术衍生出AR导航、疲劳驾驶提醒以及实时路况/导航的应用,汽车无论任何位置均处于在线模式;而基于5G车辆之间的自动碰撞预警以及车车/车路之间的协同目前仍处于探索期。需要注意的是,基于5G的车联网信息娱乐类应用将最
21、先成熟,全路况车路协同自动驾驶还有很长的路要走,目前5G能做的主要还是提供实验场景。2.2.4 安防行业:智慧安防IDC数据显示,预计到2023年,中国视频监控设备市场规模(不含家庭视频监控)将达到201亿美元,年复合增长率13.6%。在视频监控中,基于无线和活动场景的摄像头成为5G的主要应用场合,高带宽低时延可实时回传任何单点视频画面,在可移动场景的安防巡检将成为日常监控领域的重要补充。此外基于5G的IOT安防应用后续也将逐渐普及。典型的应用案例,包括第六届互联网之光博览会期间的5G巡逻机器人(车辆识别、远程喊话、播报提醒、危险源检测等),通过机器人搭载的6颗高清摄像头,可提供6路高清视频监
22、控数据。此外5G安防典型的应用场景,还包括智慧巡检、门窗及居家安防等IOT应用,例如重大场合的安防机器人巡检、门禁感应、危险无人区域的烟感水感自动报警等。需要注意的是,基于5G的安防除了高清视频回传以外,安防物联网的主要应用,仍以窄带为主,由于NB-IOT物联网已经即将整体纳入5G标准范畴,因此基于5G的智慧安防概念已经泛化。2.2.5 社区管理:智慧社区疫情突发背景下的防控,使得社区管理成为各地政府重要的课题,社区管理与5G的结合主要体现在数字社区范畴,其基础设施主要包括智能物联设备和通信网络设备,以5G无线网和物联网建设为手段,以社区服务平台、智能小区服务平台为依托,构建智慧社区整体生态。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基建 洞察 中国 建设 情况 智能 经济 应用 场景
