中国 5G 产业性能指标 典型应用场景分析从“互联网+”到“人工智能+”,从《中国制造2025》、物联网、工业互联网、智能网联汽车的

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2018年中国5G产业性能指标及典型应用场景分析(图)

字体大小: 2018-05-16 09:30  来源:中国报告网

中国报告网提示:从“互联网+”到“人工智能+”,从《中国制造2025》、物联网、工业互联网、智能网联汽车的


        从“互联网+”到“人工智能+”,从《中国制造 2025》、物联网、工业互联网、智能网联汽车的推进,到国家大数据战略的实施,信息技术与各行各业的融合赋能,尤其是对包括制造业在内的实体经济的升级改造,成为当下经济发展的重要推动力。据信通院测算,2016 年国内数字经济总量 22.6 万亿元,占 GDP 比重超过 30%,名义增速 18.9%更是显著高于 GDP 增速,很显然,数字经济已经成为近年来带动经济增长的核心动力,而数字经济的快速增长,得益于以大数据、物联网、移动互联网、云计算等为代表的技术突破与应用落地。

        在全部信息技术发展过程中,移动通信技术的成熟和发展,为移动互联网时代的到来奠定了坚实的基础,并在巨大的人口红利基础上催生出多个世界级的互联网巨头。但与此前 2G 实现数字语音通信、3G/4G 实现移动宽带连接不同的是,5G 彻底突破满足人与人之间信息传递的界限,并全面覆盖人与人、人与物、物与物之间万物连接场景。换言之,5G 将使得移动通信技术成为一种通用技术,除了满足更高清晰度的视频传输、AR/VR 应用等增强移动宽带体验之外,还将支持包括海量物联网终端接入以及自动驾驶、工业互联网等对低时延、高可靠有更高要求的业务类型。可以毫不夸张地说,5G 将成为国家实施大数据战略、推进数字经济发展的通用型关键基础设施。

        纵览我国移动通信 30 年的发展历史,若以相关协议标准话语权作为评判标准,那么可以说 1G 几乎空白,2G跟随国外厂商的核心技术和标准,3G时代好不容易推出自主研发的标准 TD-SCDMA,但基本使用范围仅限于国内用户,到 4G 时代尽管国内牌照发放依然晚于国外,但中国移动主导的 TD-LTE 标准已走出国门并成为全球两大主流标准之一。而 5G 时代,2016 年中移动成功牵头 5G 系统设计,华为主导推动 Polar Code 成为 5G 标准,中国开始引领全球 5G 标准的制定与发展。

        一、面向万物互联,性能指标全面超越 4G

        无线通信技术是与有线通信技术相对应的概念,主要利用电磁波代替传统纤缆进行信息传递。从1980s 第一代无线通信技术诞生至今,大致经历了模拟语音通信、数字语音通信、移动宽带上网、移动互联网四个时代,并且完整建立了 4 张成熟的无线通信网络。而 5G 则是希望利用第五代通信技术最终再建一张全新的通信网络,性能指标上全面超越 4G,用以满足生产生活消费等各环节更高、更广也更复杂的需求。

图表:面向万物互联的 5G
 

图表来源:公开资料整理

        性能指标全面超越 4G。5G 在峰值速率、连接密度、端到端时延等指标方面表现均远远优于目前广泛使用的 4G 网络,频谱效率提升 5-15 倍,能源效率及成本效率均提升百倍以上。

图表:5G 性能指标全面超越 4G
 

图表来源:公开资料整理

        二、三大关键业务场景,构建通用型基础设施平台

        根据 ITU 国际电信联盟发布的 5G 愿景白皮书,5G 定义了增强移动带宽(eMBB)、大规模机器通信(mMTC)和超高可靠低时延(uRLLC)三大类场景,其中增强移动宽带相当于对原有 4G 时代移动宽带业务的升级,后两者主要面向对特定性能有更高要求的关键业务类型。

图表:ITU 定义的三大类 5G 典型应用场景
 

图表来源:公开资料整理

        参考观研天下发布《2018年中国5G行业分析报告-市场深度调研与发展前景预测

图表:5G 典型业务场景对应网络需求
 

图表来源:公开资料整理

        eMBB 增强移动宽带业务:最直观的表现为传输速率的大幅度提升,与 4G 相比能提供 100 倍以上的峰值速率和 10~100 倍的用户体验速率。同时,除了要能满足更大覆盖范围内的高速接入,5G 承载网络还需要满足高用户密度区域的热点覆盖、以及中高移动速度下的无缝覆盖。从具体应用来看可大致分为超高速体验、超高用户密度以及超高速移动场景三类。

图表:增强移动宽带场景
  

图表来源:公开资料整理

        mMTC 大规模机器通信业务:主要面向万物互联,满足大量机器类型通信设备以及传感器等物联网领域的通信需求。5G 网络在广域覆盖和超高的节点接入能力基础上,将针对实际业务场景在功耗、成本、时延及可靠性等方面的多元需求,提供差异化服务。

        据 GSMA 数据,截至 2016 年底中国蜂窝物联网 M2M (Machine to Machine 物物相连)连接数 1.4 亿,占全球的 35%,位居第一,未来几年连接规模将呈指数式增长。而据麦肯锡预测,到2020 年全球市场连接规模将达到 500 亿,中国市场的连接数有望突破 100 亿。

图表:万物互联应用场景
 

图表来源:公开资料整理

        uRLLC 高可靠低时延业务:主要面向对及时响应要求较高的场景,如车联网、自动驾驶和工业控制生产制造流程、智能电网配电自动化等场景。ITU 对 5G 理想状况的端到端时延要求为 1 ms,典型端到端时延为 5-10 ms,大约为 4G 的十分之一。而 3GPP 针对不同业务类型,在时延、可用性、可靠性以及体验数据速率等指标上给出了更为明确的要求,例如对工业实时控制或者智能电网、智能交通系统等,要求通信服务可用性与可靠性达到“六九”标准。

图表:3GPP 对 u RLLC 超高可靠低时延业务类型及指标要求
 

图表来源:公开资料整理

        5G 时代的变革不仅仅在于传输速率、连接密度、时延、功耗等指标层面的全面超越,更在于以超强的性能指标为支撑,以具体的业务场景为导向,从而按需提供组合服务的能力。换言之,5G 将在未来成为通用型的基础设施和服务平台,支撑更多应用场景,除了在原有公众通信领域提供更好的场景覆盖服务之外,还将面向物联网、车联网以及工业实时控制等创新领域提供服务。

        5G 将不仅是新一代移动通信技术,更将成为能够承载众多应用场景的通用型服务平台。与前几代移动通信技术相比,5G 不再局限于满足人与人之间的通信需求,还需要满足人与物、物与物之间的连接需求。凭借优秀的空口组合性能以及全面云化、灵活的网络架构,5G 时代的变革不仅在于传输速率、连接密度、时延、功耗等性能指公司全面超越,更在于以超强的性能指标为支撑,以具体的业务场景为导向,从而按照场景的具体需求提供组合服务的能力,大幅提升移动网络运营和使用效率,降低数据传输成本,并提供更好的用户体验。全新的人机交互体验、更丰富的多媒体应用迭代、大规模的物联网设备连接、以及智能网联汽车等需求场景应运而生,5G 所能支撑的业务形态愈加多样化,并且最终将成为承载众多应用场景的通用型服务平台。

资料来源:公开资料,观研天下整理,转载请注明出处(ZQ)

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