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2017年中國5G市場前景預測及行業發展趨勢
2017/2/17 10:31:25 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:需求方面,傳統4G解決方案已無法應對網絡流量的激增。思科預計到2020年全球移動數據流量將達到367.2EB/年,對應5年的復合增長率為53%。流量的爆發對現行網絡傳輸速率提出更高的要求。全球數據單月流量(單位:EB) 數據來源:公開資料整需求方面,傳統4G解決方案已無法應對網絡流量的激增。思科預計到2020年全球移動數據流量將達到367.2EB/年,對應5年的復合增長率為53%。流量的爆發對現行網絡傳輸速率提出更高的要求。
全球數據單月流量(單位:EB)
數據來源:公開資料整理
政策驅動,各國積極搶灘5G。ITU(國際電信聯盟)已成完成5G愿景研究,預計2020年將完成標準制定,其中第一階段將于2018年9月R15凍結,第二階段將于2020年3月 R16 凍結。各國紛紛開展5G研發,誰掌握了下一代通信標準的話語權,誰就掌握了未來的主動權。
各國5G規劃&進展
地區主要內容美國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;2)啟動美國國家科學基金會牽頭的“先進無線通信研究計劃”5G研發項目,該計劃斥資4億美元。歐洲1)在第七框架研究計劃中設立了多個關于5G技術的研究項目,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月歐盟委員會發布關于通信重要計劃,確定了五項關鍵技術:云計算、物聯網、大數據、網絡安全和5G技術。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技術研發試驗第二階段規范開啟,預計17年底完成;18年進行大規模試驗組網。日本1)14年成立5GMF以加強行業學術界、政府和國際合作;2)日本政府注入2000萬美元預算推進5G關鍵技術研發。韓國計劃年12月起提供5G核心服務的模擬服務,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技術商用。數據來源:公開資料整理
據預測,2025年5G服務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的應用十分多樣化。峰值速率和平均小區頻譜效率不再是唯一的要求。除此之外,體驗速率、連接數、低延時、高可靠、高能效都將成為系統設計的重要考量因素。
應用場景也更豐富,具體包括:
1)連續廣域覆蓋場景。站址和頻譜資源受限。將大規模天線陣列技術與新型多址技術結合,能提高系統頻譜效率和多用戶接入能力。在網絡架構方面,綜合多種無線接入能力及集中網絡資源協同與QoS控制技術,為用戶提供穩定體驗速率保證。
2)熱點高容量場景。超密組網能更有效的復用頻譜資源,全頻譜接入則能充分利用低頻和高頻頻率資源。同時將大規模天線、新型多址技術相結合,頻譜效率進一步提升。
3)低功耗大連接場景。新型多址技術通過多用戶信息的疊加傳輸可成倍提升系統的設備連接能力,通過免調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、終端直接通信均可實現功耗有效降低。
4)低時延高可靠場景。需采用更短的幀結構和更優化的信令流程,引入支持免調度的新型多址和D2D技術以減少信令交互和數據傳輸,并運用更先進的調制編碼和重傳機制以提升傳輸可靠性。
具體來說,5G包括大規模天線、新型多址、高頻段通信、新型多載波、先進編碼調制、全雙工、超密集組網、組網關鍵技術。
5G關鍵技術
技術名稱現狀內容大規模天線四個問題亟待解決1)信道估計及建模;2)導頻污染;3)FDD系統的部署;4)商業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。高頻段通信需統一規劃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當中的最佳頻譜。新型多載波三種技術呼聲最高F-OFDM、FB-OFDM和UF-OFDM.這三種多載波技術均采用了濾波器機制,良好的濾波器設計及濾波器輸入參數是三種技術的實現關鍵。先進編碼調制Polar碼還需錘煉1)eMBB場景的上行和下行數據信道均采用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場景的數據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部署后,必然面臨著多鄰居小區的同頻異頻干擾、異構異制式小區干擾等問題,全雙工系統的工作原理、自干擾的消除算法、信道及干擾的數學建模還缺乏深入的理論分析和系統的實驗驗證。超密集組網現實場景效果待驗現實場景下,如何有效進行節點協作、干擾消除、干擾協調成為重點解決的問題組網關鍵技術網絡切片已獲取隨著SDN和NFV的逐步成熟,5G組網技術已能實現控制功能和轉發功能的分離,以及網元功能和物理實體的解耦。3GPP標準中主流的切片選擇方案已驗證。數據來源:公開資料整理
歷次基站的升級,都帶來一輪原有基站改造和新基站建設潮。預計2017年我國4G廣覆蓋階段將基本結束,4G基站將達360萬,三大運營商4G 建網累計投資將超過4500 億元。若未來5G 宏基站數量及單價均是4G基站1.25 倍,那么我國5G建設投資將達到7050億元,較4G投資增長56.7%。此外,在小基站建設方面,業內認為5G小基站將達百萬規模,投資額百億級左右。
5G基站規模
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未來智能終端配置的無線連接協議越來越多,射頻器件及終端天線行業快速成長。據美國Qorvo預測,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個無線連接協議,增加多個頻段,預計單部5G手機的平均射頻器件價值將為4G的2.5倍,約為125元。且大規模天線技術的應用將使手機天線由目前的2根增長至至少8根,預計每部5G手機的天線價值將達到20元。若5G手機將于2019年起量,當年手機射頻及天線市場規模達到855 億元。
2G\3G、4G、5G射頻器件及天線規模(單位:億元)
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