5G技術及商業(yè)應用場景分析課件

1、5G技術及商業(yè)應用場景分析技術創(chuàng)新，變革未來第1頁，共23頁。5G相比4G有什么不同？1、技術不同：基于無線技術和網(wǎng)絡架構創(chuàng)新，5G相對于4G性能有顯著提升2、應用場景不同：移動物聯(lián)網(wǎng)場景（mMTC、 uRLLC ）為5G時代首創(chuàng)3、商業(yè)模式不同：運營商由4G時代單一的To C流量經(jīng)營模式轉(zhuǎn)向5G時代差異化的To B切片經(jīng)營模式；5G賦能垂直行業(yè)將衍生出新的商業(yè)模式。4、行業(yè)生態(tài)不同：5G時代參與者范圍更廣，共同探索5G與新興技術、垂直行業(yè)的融合 應用第2頁，共23頁。1G：模擬技術2G：數(shù)字化語音通信3G：多媒體通信4G：無線寬帶時代5G的愿景：光纖般的接入速率，“零”時延的使用體驗，千億設

2、備的連接能力，超高流量密度、超高連 接數(shù)密度和超高移動性等，超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最終實現(xiàn)“信息隨 心至，萬物觸手及”的總體愿景。圖5：移動通信技術發(fā)展歷程5G概述-什么是5G？圖6：5G三大場景：eMbb、mmTC、URLLc資料來源：C114，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源：C114，國信證券經(jīng)濟研究所整理第3頁，共23頁。5G將開啟一個萬物互聯(lián)的新時代我國移動通信技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展30年來，實現(xiàn)1G空白、2G跟跑、3G突破、4G并跑、5G領 跑。4G改變生活， 5G改變社會?；诟咚俾?、低延時、廣覆蓋等優(yōu)勢，5G開啟萬物廣 泛互聯(lián)、人機深度交互的新時代，成為新一輪科技革命和產(chǎn)

3、業(yè)變革的驅(qū)動力，對經(jīng)濟社 會的轉(zhuǎn)型發(fā)展起到戰(zhàn)略性、基礎性和先導性作用。圖7：1G -5G通信逐代演進歷程資料來源：Micron，國信證券經(jīng)濟研究所整理第4頁，共23頁。技術層面：5G無線技術創(chuàng)新5G空口技術框架具有統(tǒng)一、靈活、可配置的技術特性?；诮y(tǒng)一的空口技術框架，沿著5G新空口（包 含低頻和高頻）及4G演進兩條技術路線，依托新型多址、大規(guī)模天線、超密集組網(wǎng)和全頻譜接入等核心 技術，通過靈活的技術與參數(shù)配置，形成面向連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低延時高可靠和低功耗大連 接等場景的空口技術方案，滿足不同場景差異化的性能需求。無線技術的創(chuàng)新是5G性能提升的關鍵。例如，頻譜上擴大分配范疇，包括6GH

4、z以下頻率與24 GHz 以 上的頻率（毫米波）。波束成形，將無線信號聚焦于特定方向。波束跟蹤，識別最高效的數(shù)據(jù)傳輸路徑。Massive MIMO支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、覆蓋范圍和容量。載波聚合，提高峰值數(shù)據(jù)傳輸速率等。資料來源：IMT-2020（5G）推進組，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源:愛立信，國信證券經(jīng)濟研究所整理圖9：相比于4G，5G空口技術特點圖8：5G空口技術框架第5頁，共23頁。基礎設施平臺：5G引入網(wǎng)絡功能虛擬化（NFV）和軟件定義網(wǎng)絡（SDN）技術，設計實 現(xiàn)基于通用硬件的新型基礎設施平臺，解決4G時代基于專用硬件的設施平臺成本高、資 源配置能力弱和業(yè)務上線周期長等問題 。

5、網(wǎng)絡架構：基于控制轉(zhuǎn)發(fā)分離和控制功能重構的的技術設計新型網(wǎng)絡架構，提高接入網(wǎng) 在面向5G復雜場景下的整體接入性能；簡化核心網(wǎng)結構，提供靈活高效的控制轉(zhuǎn)發(fā)功能，支持高智能運營，開放網(wǎng)絡能力，提升全網(wǎng)整體服務水平。資料來源：IMT-2020（5G）推進組，國信證券經(jīng)濟研究所整理圖10：5G網(wǎng)絡發(fā)展趨勢技術層面：5G網(wǎng)絡架構創(chuàng)新第6頁，共23頁。圖11：4G到5G整體網(wǎng)絡架構調(diào)整接入網(wǎng)：RRU/BBU兩層架構將變成AAU/DU/CU三層架構。 4G中BBU的非實時部分分割 出來，重新定義為CU，負責處理非實時協(xié)議和服務；BBU的部分物理層處理功能將與 RRU合并為AAU；BBU的剩余功能重新定義為D

6、U，負責處理物理層協(xié)議和實時服務。減 少前傳容量，降低前傳成本。核心網(wǎng)：控制功能和轉(zhuǎn)發(fā)功能分離，核心網(wǎng)用戶面部分功能下沉至CO（中心主機房，相 當于4G網(wǎng)絡的eNodeB），從原來的集中式的核心網(wǎng)演變成分布式核心網(wǎng)，核心網(wǎng)功能 在地理位置上更靠近終端，減小時延。技術層面：5G網(wǎng)絡架構創(chuàng)新資料來源：IMT-2020（5G）推進組，國信證券經(jīng)濟研究所整理第7頁，共23頁。技術層面：5G宏基站部署模式發(fā)生變化資料來源：華為官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理3/4G站點主流基站形態(tài)是BBU+RRU+天線的形式，5G時代主流基站演變成BBU+AAU（有源天線）的形態(tài)。圖12：4G基站與5G基站的對比第8頁，共

7、23頁。技術層面：5G宏基站典型部署2/3/4G采用一副多頻段天線，5G單獨使用一副有源天線，節(jié)省天面資源和鐵塔租金。資料來源：C114，國信證券經(jīng)濟研究所整理第9頁，共23頁。應用場景層面：5G的三大典型應用場景5G與4G最大區(qū)別是，除了關心人與人之間的通信，也關心物與物、人與物之間的通信場景一：增強型移動帶寬：AR/VR/8K，最早應用的場景強調(diào)傳輸帶寬場景二：海量物聯(lián)網(wǎng)通信：智能抄表、環(huán)境監(jiān)測、智能家電等場景三：高可靠低時延通信：自動駕駛、工業(yè)自動化等強調(diào)時延和可靠性資料來源：3GPP，國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 13：5G三大典型應用場景第10頁，共23頁。圖 ：5G生態(tài)全景圖移動物聯(lián)網(wǎng)

8、場景包括海量機器類通信（mMTC，代表場景為遠程抄表、共享經(jīng)濟、環(huán)境監(jiān) 測等）和低時延、高可靠通信（uRLLC，代表場景為車聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠等），是5G時代 之前從沒有提出過的應用愿景，是5G時代最大的不同之處。物聯(lián)網(wǎng)技術已實現(xiàn)規(guī)模應用，5G讓萬物互聯(lián)走向萬物智聯(lián)。但目前的物聯(lián)網(wǎng)應用以輕量級 為主，5G技術推動重量級物聯(lián)網(wǎng)應用：包括高速率傳輸支持“萬屏互聯(lián)” 、邊緣計算推動物 端智能、云計算、大數(shù)據(jù)技術支持海量物聯(lián)網(wǎng)應用、低時延網(wǎng)絡提升人機交互體驗。5G時代新的應用場景會催生新的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)。圖 14：工信部牽頭物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設應用場景層面：移動物聯(lián)網(wǎng)場景為5G時代首創(chuàng)資料來源：工信部，國信

9、證券經(jīng)濟研究所整理第11頁，共23頁。商業(yè)模式層面：切片經(jīng)營，面向B端創(chuàng)新3/4G時代，運營商主要采用單一的B2C模式：面向個人用戶，依據(jù)流量和通話服務不同 制定不同等級的資費方案，將網(wǎng)絡平等、無差別地提供給用戶。然而提速降費政策下運 營商的相互競爭進一步加劇流量貶值、增量不增收。流量紅利見底，原有模式難以為繼，運營商陷入增長困境。5G到來后，運營商可以利用切片經(jīng)營改變傳統(tǒng)flat rate的收費模式，面向B端疊加不同業(yè) 務，提高收費空間。由此衍生出B2B、B2B2B、B2B2C等多元化的商業(yè)模式。用戶主體 逐漸由個人用戶轉(zhuǎn)變?yōu)獒t(yī)療、制造、交通等垂直行業(yè)用戶，運營商可根據(jù)不同用戶對網(wǎng) 絡的品質(zhì)

10、、穩(wěn)定性、速度、功耗、時延等方面的需求提供定制化的解決方案，基于網(wǎng)絡 切片提供差異化的網(wǎng)絡服務，最終使增值服務帶來的收入超過傳統(tǒng)業(yè)務帶來的收入。資料來源：RF，國信證券經(jīng)濟研究所整理表2：4G和5G時代商業(yè)模式對比時代商業(yè)模式特點4GB2C面向個人用戶，提供滿足用戶需求的不同等級套餐資費和服務5GB2B聚焦垂直行業(yè)，運營商向政企用戶提供差異化帶寬前向切片服務B2B2B/ B2B2C運營商向政企用戶提供定制的、差異化后向切片服務，再由企業(yè) 結合自身的專業(yè)服務內(nèi)容，向企業(yè)或個人用戶提供“特定網(wǎng)絡服 務+專業(yè)應用”融合產(chǎn)品。第12頁，共23頁。網(wǎng)絡切片：將物理網(wǎng)絡切割成多個虛擬網(wǎng)絡，每個虛擬網(wǎng)絡面向

11、不同的應用場景需求。虛擬網(wǎng)絡之間是邏輯獨立的，互不影響。運營模式多元化。5G網(wǎng)絡切片具備可定制、可交付、可測量、可計費的特性，運營和收費 方式也有多種。根據(jù)應用場景的不同，運營商可按流量套餐、增值服務、廣告等方式收費，或向企業(yè)出租5G網(wǎng)絡，按照軟硬件整體打包方式收取功能服務費，對于物聯(lián)網(wǎng)的前端監(jiān)控設備、智能傳感終端，可采用卡用戶收益等方式進行收費。資料來源：簡書，國信證券經(jīng)濟研究所整理運營模式特點網(wǎng)絡切片作為商品企業(yè)根據(jù)業(yè)務需求租用切片中的一片或多片，運營商提供管道和增值服務， 收取相應費用?；旌献赓U模式企業(yè)租用運營商基礎設施網(wǎng)絡，包含基站和核心網(wǎng)，運營商收取相應租賃 費用。切片托管模式企業(yè)拿

12、到5G的頻譜資源前提下出資自建5G專網(wǎng)，把5G專網(wǎng)托管給運營商 進行運維管理，運營商收取運營管理費用。能力開放模式網(wǎng)絡切片具備邏輯隔離和獨立的生命周期管理，運營商提供開放的接口給 企業(yè)，以便企業(yè)按照自己的特殊要求開發(fā)自己特定的運維功能，運營商收 取服務費用。表3：5G網(wǎng)絡切片的不同運營模式資料來源：RF，國信證券經(jīng)濟研究所整理商業(yè)模式層面：切片經(jīng)營，面向B端創(chuàng)新第13頁，共23頁。行業(yè)生態(tài)層面： 5G構筑萬物互聯(lián)新生態(tài)賦能垂直行業(yè)，4G更多的是技術創(chuàng)新，而5G構建更龐大的生態(tài)體系。5G建設投入巨大且 資金回收周期長，垂直行業(yè)的融合應用創(chuàng)新面臨挑戰(zhàn)，這些問題需各方共建5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈 來解決。即通

13、過構建完善產(chǎn)業(yè)鏈，將覆蓋范圍更廣、數(shù)量更多的產(chǎn)業(yè)參與者聯(lián)系起來。運營商牽頭成立5G產(chǎn)業(yè)合作交流平臺，匯聚各垂直行業(yè)的優(yōu)勢資源從而賦能各個行業(yè)，生 態(tài)參與者包括設備商、運營商、標準組織、產(chǎn)業(yè)機構、終端廠商、行業(yè)應用開發(fā)商等。圖15 ：六方共筑萬物互聯(lián)新生態(tài)資料來源：5G行業(yè)應用，國信證券經(jīng)濟研究所整理第14頁，共23頁。行業(yè)生態(tài)層面： 5G構筑萬物互聯(lián)新生態(tài)要想完全釋放出5G潛能，必須關注5G與人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術的融合 創(chuàng)新，通過融入新興IT技術，全面實現(xiàn)從“互聯(lián)”到“智聯(lián)”的飛躍，這也是5G賦能各 垂直行業(yè)的關鍵。圖 16：未來屬于人工智能圖17：2035年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將擴大

14、一億倍，5G發(fā)揮關鍵作用資料來源：5G行業(yè)應用，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源：5G行業(yè)應用，國信證券經(jīng)濟研究所整理第15頁，共23頁。Wi-Fi6具有5G不可替代的優(yōu)勢：網(wǎng)絡覆蓋上，5G網(wǎng)絡使用更高頻的毫米波和更高的C-Band穿墻能 力弱，Wi-Fi6可進入室內(nèi)彌補5G網(wǎng)絡的這一缺陷；網(wǎng)絡容量上，5G基站若承載太多終端設備則難 以負荷， Wi-Fi6可以分擔5G基站的承載壓力；連接上，很多的終端設計不支持插入SIM卡或ESIM 卡，必須需要通過Wi-Fi來連接。5G技術和Wi-Fi 6將會形成優(yōu)勢互補，通過家用和工業(yè)網(wǎng)絡邊界的有效管控與觸達，更好的服務相 關應用場景，有效推動工業(yè)4.0的發(fā)

15、展應用。行業(yè)生態(tài)層面： Wi-Fi6與5G優(yōu)勢互補，共同推 動工業(yè)4.0圖18：Wi-Fi6應用場景資料來源：電子發(fā)燒友，國信證券經(jīng)濟研究院整理第16頁，共23頁。百度布局5G新生態(tài)：圍繞5G+AI+邊緣計算展開百度一直積極布局邊緣計算、5G領域，曾推出面向互聯(lián)網(wǎng)的邊緣計算統(tǒng)一平臺（OTE）。2018年6月，百度與中國聯(lián)通共同發(fā)起“5G+AI聯(lián)合實驗室”。同年9月，百度與Intel共同發(fā)起 的“5G+AI邊緣計算聯(lián)合實驗室”正式揭牌成立，旨在加速國內(nèi)邊緣計算（MEC）技術研發(fā)。同 年10月，百度和華為宣布將在MEC平臺技術、MEC典型應用場景驗證等方面展開合作。由此可見，百度圍繞“5G+AI+

16、邊緣計算”的垂直合作模式正在啟動。以運營商為代表的網(wǎng)絡層，以英特爾為代表的芯片層，和以百度為代表的云基礎設施和應用層協(xié)同創(chuàng)新，將為5G時代的AI落地起到重要助推作用。圖19 ：百度和聯(lián)通發(fā)起“5G+AI聯(lián)合實驗室”圖20：百度和Intel發(fā)起“5G+AI邊緣計算聯(lián)合實驗室”資料來源：C114，國信證券經(jīng)濟研究院整理資料來源：C114，國信證券經(jīng)濟研究院整理第17頁，共23頁。阿里布局5G新生態(tài)：聚焦5G技術與應用的協(xié)同阿里巴巴在5G上關注云計算、MEC、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、文化娛樂等方面。早在2018年就將IoT升級成繼電商、云計算、金融、物流之后的第五大戰(zhàn)略，宣布全面進軍物聯(lián)網(wǎng)領域。2020年3

17、月，阿里達摩院正式成立XG實驗室，聚焦5G技術和應用的協(xié)同研發(fā)，為超高清視 頻、在線辦公、AR/VR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能物流、自動駕駛等場景研究符合5G時代的視頻 編解碼技術、網(wǎng)絡傳輸協(xié)議等，并制定相關標準。圖 21：阿里巴巴AIoT生態(tài)資料來源：阿里，國信證券經(jīng)濟研究所整理第18頁，共23頁。騰訊布局5G新生態(tài)：關注云化、平臺化技術騰訊2017年成立未來網(wǎng)絡實驗室，是中國互聯(lián)網(wǎng)公司第一支專注5G技術和應用的研究團隊，目前已經(jīng)建立互聯(lián)網(wǎng)公司首個5G商用實驗網(wǎng)和業(yè)界首個規(guī)?；吘売嬎闫脚_，探索基于 5G的智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智慧交通、云游戲、高清視頻直播、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等典型業(yè)務場景。重 視白盒網(wǎng)絡、能力開

18、放、邊緣計算、服務化架構等一系列云化、平臺化技術。騰訊針對游戲業(yè)務的網(wǎng)絡切片進行應用創(chuàng)新、研發(fā)4K高清技術等，關注5G與應用的融合。圖 22：騰訊即玩云游戲資料來源：MWC2019，國信證券經(jīng)濟研究所整理第19頁，共23頁。華為布局5G新生態(tài)：開放合作，共建生態(tài)2019年5月，華為全球首個5G OpenLab開放實驗室于韓國首爾正式開幕。來自韓國政 府部門、電信行業(yè)組織、運營商以及中小企業(yè)產(chǎn)業(yè)代表出席了華為5G OpenLab開放實 驗室的揭牌儀式，標志著華為全球首個5G OpenLab開放實驗室正式在韓國投入使用。 實驗室致力于促進韓國5G與ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為韓國中小企業(yè)與初創(chuàng)公司提供5G測

19、試環(huán)境 和對接服務，共同構建健康的5G生態(tài)，實現(xiàn)“攜手共進，合作共贏”。圖23：華為全球首個5G OpenLab開放實驗室于首爾開幕資料來源：C114，國信證券經(jīng)濟研究所整理2020年1月，中國移動-華為攜手打造 IT聯(lián)合生態(tài)實驗室。雙方開放合作， 以聯(lián)合實驗室為契機，立足引入鯤鵬 生態(tài)相關的軟硬件企業(yè)，聚合云服務 商、集成商、軟件開發(fā)商、硬件供應 商等各方資源，結合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術發(fā)展趨勢，進行相關 IT技術聯(lián)合創(chuàng)新，從而孵化出圍繞移 動IT核心業(yè)務的IT生態(tài)圈。第20頁，共23頁。2019年3月，科技巨頭谷歌宣布將推出云游戲平臺 Stadia，標志著谷歌將在游戲產(chǎn)業(yè)中 扮演更為積極主動的角色。位于產(chǎn)業(yè)鏈上