• 2021年的5G技術又有何新的改變?
    發布日期:2021-08-16    來源:OFweek物聯網    



     

    4G改變生活,5G改變生產。

     

    2019年的5G商用正式宣告了5G時代的來臨。從2019年韓國率先在全球啟動5G商用以來,美國、英國、中國等國家也陸續在2019年上半年宣布本國5G商用或發放牌照。自此,全球5G發展就呈高歌猛進之勢。

     

    根據GSA統計數據,截至2021年4月中旬,全球已經有68個國家或地區的162家運營商推出5G服務。5G商用網絡部署規模的加快,滿足了行業用戶初期需求。5G產業生態逐步豐富,促進了5G應用探索的深入。

     

    經歷過去近三年聲勢浩大的鋪陳后,2021年的5G技術又有何新的改變?

     

    5G技術發展勢頭依舊猛烈

     

    實際上,早在2015年6月,ITU在ITU-RWP5D的第22次會議上就已正式提出第五代移動通信系統(5G)的概念。5G不僅在用戶體驗速率、連接數密度、端到端時延、峰值速率和移動性等關鍵能力上比前幾代移動通信系統更加豐富,且能為實現海量設備互聯和差異性服務場景提供技術支持。

     

    目前,全球業界已經就5G概念及關鍵技術達成共識。5G將進一步增強人們的移動寬帶應用使用體驗,并以創新驅動為理念,力求成為軟件化、服務化、敏捷化的網絡,并服務于智慧家庭、智能建筑、智慧城市、云工作、云娛樂、行業自動化、自動駕駛汽車等垂直行業。

     

    毫無疑問,5G已經成為全球移動通信領域新一輪信息技術的熱點話題。當然,5G作為信息時代的關鍵信息技術,也對國家的數字建設具有重要作用。兩年來,中國、韓國和美國作為全球5G商用第一梯隊的國家,5G發展呈現出不同特點,也為后續5G應用全面鋪開提供了寶貴的經驗。

     

    就我國而言,一直以來,我國都將5G發展作為重大戰略機遇,在技術上支持國內企業開展基礎技術研究。在國家戰略層面,《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中三次提及5G建設與應用;今年才發布的《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》,提出8大專項行動和4大重點工程,則為未來3年我國5G應用創新發展指明方向。

     

    在行業應用方面,截至2021年5月底,我國5G基站超過81.9萬個,5G終端連接數超過3.35億戶。我國5G用戶體驗平均下載速率為374.2Mbps,上傳速率達到31.4Mbps,均為4G的10倍以上。

     

    在技術創新方面,得益于我國移動通信產業的堅實技術基礎,我國5G產業僅用1年就實現了從標準凍結到商用產品的成熟過程,獨立組網產業鏈逐步成熟。比于過往的移動通信發展歷史,我國5G應用普及已處于全球第一梯隊。

     

    相就韓國來說,韓國作為5G技術使用較早的國家。截至2021年3月,韓國5G用戶累計達到1448萬戶,在總移動用戶的滲透率達到20.4%。一方面,5G流量效應明顯。當前,韓國5G用戶流量超過4G用戶流量,5G用戶的月戶均流量在25-26GB左右,且流量使用分布較為均勻。

     

    另一方面,韓國運營商也推出海量應用服務,積極探索5G在工業互聯網、醫療健康、智慧交通、文化產業、機器人、城市公共安全和應急等領域的應用創新。以VR/AR為例,截至2020年底韓國LGU+一家電信運營商的應用體驗數量就達到4800種。

     

    對于美國而言,科技領域保持領先是美國一直以來的優勢。2020年3月,美國白宮發布《美國5G安全國家戰略》,提出了加快美國5G國內部署、評估5G基礎設施相關風險并確定其核心安全原則、推動負責任的5G全球開發和部署等戰略。

     

    根據Omdia披露數據,2020年美國5G用戶規模不大,僅為990萬,受疫情的影響比之前的預測用戶數有所下降。雖然美國5G用戶普及速度不如中韓等國,但美國在毫米波和動態頻譜共享(DSS)等技術領域相對領先,已在紐約、洛杉磯、芝加哥等多個城市進行毫米波商用部署。同時,美國三大運營商都已經提供了毫米波5G商用服務。

     

    總的來說,盡管新冠肺炎疫情導致各國5G網絡基礎設施建設面臨一定阻力,但5G建設進度仍保持了相對穩定的水平,發展呈現良好態勢。

     

    4G改變生活,5G改變生產

     

    如果說4G改變了人們的生活,使人們得以進入全IP時代,移動帶寬業務也因此爆發,那么5G則具有比4G更高一個量級的威力——5G改變了生產,這也是5G技術之所以為各國所看重的原因所在。

     

    5G技術具有萬物互聯、高速度、泛在網、低時延、低功耗、重構安全等特點和優勢。5G技術的發展使整個人類社會的生產和生活產生深刻變革,5G構建起萬物互聯的核心基礎能力,不僅帶來了更快更好的網絡通信,更肩負起賦能各行各業的歷史使命。

     

    就5G對網絡通信行業來說,5G網絡呈軟件化、智能化、平臺化趨勢,是通信技術與信息技術的深度融合。軟件定義的5G,包括通過軟件定義網絡和網絡功能虛擬化以及軟件定義無線電的無線接入空口,實現5G可編程的核心網和無線接口。

     

    5G也是云化的一代,5G的云化趨勢包括基帶處理能力的云化(C-RAN)、采用移動邊緣內容與計算、終端云化。C-RAN是將多個基帶處理單元(BBU)集中起來,通過大規模的基帶處理池為成百上千個遠端射頻單元服務。

     

    此外,5G基帶處理能力是云化的虛擬資源,邏輯集中的控制增加了系統的靈活性,方便升級。C-RAN減少了基站機房數量,可以大幅度降低建設和運維成本,同時還能大幅度降低能耗。

     

    從1G到4G都是基于傳統的蜂窩系統,形狀是基本規則(六邊形)的蜂窩小區組網,且是一個干擾受限系統。而結合虛擬網絡運營商需求,產生了虛擬接入網(virtualRAN,VRAN)與虛擬小區的概念。

     

    VRAN就是可以在一個物理設備上按需產生多個RAN實例,5G提供了RAN服務?梢,傳統單層規則的蜂窩小區概念已不存在,移動通信首次出現了去蜂窩的趨勢,5G或將成為蜂窩變革的一代。

     

    當前,5G已作為新基建進一步得到黨和國家的高度重視。究其原因,5G技術是新一代信息通信技術集成發展的結晶,5G網絡是5G技術應用的基礎保障,5G“新基建”是數字化新時代下開啟萬物互聯、萬物速聯、萬物智聯的重要數字化基礎設施。

     

    數字經濟發展與數字化轉型已經成為各國競相追逐的新領域。數字經濟代表的是一種新的經濟發展形態。具體而言,就是以數字化的信息資源作為關鍵生產要素、以新一代信息通信網絡作為重要載體、以數字經濟技術和數字化商業模式的廣泛應用作為效率提升和經濟結構優化的一系列新經濟活動。

     

    最后,相較于4G的ToC市場,5G最大的價值更在ToB市場。過去20年,我國互聯網的繁榮發展主要是消費互聯網的發展。區別于傳統產業,消費互聯網具有獨特的資源整合優勢。隨著消費互聯網紅利的逐漸減退,以及“互聯網+”趨勢的深化發展,互聯網企業逐漸向以工業為代表的傳統產業滲透,而5G的商用正好使互聯網進入了下半場——產業互聯網。

     

    5G超高速率和幾何增長的連接密度是萬物互聯的基礎保障,使工業互聯網的應用覆蓋全產業鏈、生產全過程成為可能。在化工、機械、電力等行業,許多企業已經依靠5G技術實現了工業互聯網對供應鏈管理、生產過程實時遠程控制、設備協作、柔性制造、庫存管理、交付管理等生產全過程的貫穿,使資源配置效率、生產效率和產品質量顯著提升,同時還有效降低了企業的運營管理成本。

     

    可以看到,5G并非噱頭,而是成為一種已經真實出現,有自身技術局限、產業優勢和產業邏輯的新技術體系,并持續影響著人們的生產和生活。

     

    5G技術,還需“進化”

     

    雖然各國均在積極推動5G的應用發展,但目前5G應用創新仍然面臨全球產業標準不成熟、R16版本產品仍在研發中、行業融合技術與標準不完善、行業數字化水平較低、用戶對5G認知不夠、跨領域應用開發仍有差距等問題,產業發展任重道遠。

     

    盡管全球主要國家正在積極推進基于R15版本的5G網絡向SA(獨立組網)架構升級,但目前SA終端的成熟度仍然不夠,網絡切片、邊緣計算技術方案仍需進一步完善。

     

    雖然R16標準已經凍結,但是移動通信技術從標準制定完成到設備研發、網絡升級、終端生態普及以及廣泛應用等過程需要經歷一段時間。這是技術和產業發展的基本規律,5G技術和產業的發展也需要一個長期的過程。

     

    與此同時,行業應用相關技術標準仍需進一步完善。一方面,5G能力的開發與應用,需要與物聯網、云計算、人工智能等技術緊密協同,軟件定義、虛擬化、云化、開放化的5G新技術方向的引入或將帶來新的安全風險。

     

    另一方面,垂直行業領域自身存在短板,高清視頻、AR/VR等支持5G融合應用發展的技術、生態成熟度有待提升,如8K編解碼技術、智能駕駛算法、工業場景應用模式等問題仍待解決,典型應用場景的標準也需加快制定。

     

    網絡方面,5G網絡覆蓋率有待提升。5G融合應用的快速發展需要5G網絡更大范圍部署,目前SA模式基站覆蓋效果有限,基于NSA模式的5G網絡對部分海量連接和低時延場景應用支撐不足。

     

    隨著行業用戶對5G網絡需求的不斷提升,現有網絡已明顯無法滿足各類行業的需求,亟需持續探索網絡切片、網絡專網、智簡網絡等5G建設新模式,夯實5G應用發展基礎。產業方面,5G產業鏈仍然存在薄弱環節,射頻芯片、中高頻器件等通信核心環節以及工業基礎存在技術短板,需要政府和產業界共同努力和突破。

     

    終端方面,個人和行業終端市場都存在發展瓶頸。在促進新型信息消費和國家內循環經濟發展背景下,市場上缺乏類似于4G時代的抖音短視頻、微信等典型應用,個人消費類終端款型雖然多,但尚未出現現象級終端。

     

    此外,用戶對5G認知不夠,行業數字化能力不足,適應5G特點的業務仍待開發。在深入理解5G技術、大帶寬業務和行業痛點的基礎上,需要共同探索解決方案,同時也需打破傳統產業固有的利益分配模式,形成新的商業模式。

     

    5G應用是人類社會由互聯網時代邁向萬物互聯時代的重要一步,5G對通信行業和整個社會都帶來極大的機遇。但是,正如5G對社會帶來巨大變化一樣,5G的應用同樣面臨挑戰?偟膩碚f,未來雖然不是坦途,但一定足夠精彩。



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