2017年中國5G市場前景預(yù)測及行業(yè)發(fā)展趨勢【圖】
2016-11-30 來源：
需求方面，傳統(tǒng)4G解決方案已無法應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)流量的激增。思科預(yù)計到2020年全球移動數(shù)據(jù)流量將達到367.2EB/年，對應(yīng)5年的復(fù)合增長率為53%。流量的爆發(fā)對現(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)報告：智研咨詢發(fā)布的《2017-2022年中國5G市場供需預(yù)測及投資戰(zhàn)略研究報告》
政策驅(qū)動，各國積極搶灘5G。ITU（國際電信聯(lián)盟）已成完成5G愿景研究，預(yù)計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)。各國紛紛開展5G研發(fā)，誰掌握了下一代通信標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán)，誰就掌握了未來的主動權(quán)。
各國5G規(guī)劃&進展
地區(qū) | 主要內(nèi)容 |
美國 | 1）開放24GHz以上頻譜范圍中11GHz頻率用于5G移動和固定無線寬帶服務(wù)； 2）啟動美國國家科學(xué)基金會牽頭的“先進無線通信研究計劃”5G研發(fā)項目，該計劃斥資4億美元。 |
歐洲 | 1）在第七框架研究計劃中設(shè)立了多個關(guān)于5G技術(shù)的研究項目，并基于公私合作機制推出5G PPP，計劃在2020年前對5G研究投入7億歐元； 2）2016年5月歐盟委員會發(fā)布關(guān)于通信重要計劃，確定了五項關(guān)鍵技術(shù)：云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)安全和5G技術(shù)。 |
中國 | 1）我國“十三五”期間將為5G儲備不低于500MHz的頻譜資源； 2） 5G技術(shù)研發(fā)試驗第二階段規(guī)范開啟，預(yù)計17年底完成；18年進行大規(guī)模試驗組網(wǎng)。 |
日本 | 1）14年成立5GMF以加強行業(yè)學(xué)術(shù)界、政府和國際合作； 2）日本政府注入2000萬美元預(yù)算推進5G關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。 |
韓國 | 計劃年12月起提供5G核心服務(wù)的模擬服務(wù)，2018年冬季奧運會期間啟動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，2025年5G服務(wù)將為移動寬帶運營商帶來2470億美元的收入。2021年全球5G移動用戶將達到1.5億。愛立信移動報告也顯示，韓國、日本、中國以及美國將成為全球5G用戶增長最快的第一批國家。5G市場空間巨大。
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，體驗速率、連接數(shù)、低延時、高可靠、高能效都將成為系統(tǒng)設(shè)計的重要考量因素。
應(yīng)用場景也更豐富，具體包括：
1）連續(xù)廣域覆蓋場景。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)定體驗速率保證。
2）熱點高容量場景。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。同時將大規(guī)模天線、新型多址技術(shù)相結(jié)合，頻譜效率進一步提升。
3）低功耗大連接場景。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現(xiàn)功耗有效降低。
4）低時延高可靠場景。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，并運用更先進的調(diào)制編碼和重傳機制以提升傳輸可靠性。
具體來說，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 | 四個問題亟待解決 | 1）信道估計及建模；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 | 競爭激烈 | 一共有15種非正交多址技術(shù)的候選方案在競爭，中國將有華為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，需要理論界進一步的研究；2）元器件成本高昂；3）需要識別出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)均采用了濾波器機制，良好的濾波器設(shè)計及濾波器輸入?yún)?shù)是三種技術(shù)的實現(xiàn)關(guān)鍵。 |
先進編碼調(diào)制 | Polar碼還需錘煉 | 1）eMBB場景的上行和下行數(shù)據(jù)信道均采用LDPC編碼方案；2）eMBB場景的上行控制信道采用Polar編碼方案；3）uRLLC和mMTC場景的數(shù)據(jù)信道和控制信道的編碼方案需要進一步研究。 |
全雙工 | 模型深入分析驗證 | 未來商業(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)的實驗驗證。 |
超密集組網(wǎng) | 現(xiàn)實場景效果待驗 | 現(xiàn)實場景下，如何有效進行節(jié)點協(xié)作、干擾消除、干擾協(xié)調(diào)成為重點解決的問題 |
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)元功能和物理實體的解耦。3GPP標(biāo)準(zhǔn)中主流的切片選擇方案已驗證。 |
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歷次基站的升級，都帶來一輪原有基站改造和新基站建設(shè)潮。預(yù)計2017年我國4G廣覆蓋階段將基本結(jié)束，4G基站將達360萬，三大運營商4G 建網(wǎng)累計投資將超過4500 億元。若未來5G 宏基站數(shù)量及單價均是4G基站1.25 倍，那么我國5G建設(shè)投資將達到7050億元，較4G投資增長56.7%。此外，在小基站建設(shè)方面，業(yè)內(nèi)認(rèn)為5G小基站將達百萬規(guī)模，投資額百億級左右。
5G基站規(guī)模
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未來智能終端配置的無線連接協(xié)議越來越多，射頻器件及終端天線行業(yè)快速成長。據(jù)美國Qorvo預(yù)測，平均每部4G手機的射頻器件價值為50元，其中濾波器的價值約為26元�？紤]到5G將新增1個無線連接協(xié)議，增加多個頻段，預(yù)計單部5G手機的平均射頻器件價值將為4G的2.5倍，約為125元。且大規(guī)模天線技術(shù)的應(yīng)用將使手機天線由目前的2根增長至至少8根，預(yù)計每部5G手機的天線價值將達到20元。若5G手機將于2019年起量，當(dāng)年手機射頻及天線市場規(guī)模達到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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