中國5G行業發展前景以及未來市場規模分析
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第五代移動電話行動通信標準，也稱第五代移動通信技術，外語縮寫：5G。也是4G之後的延伸，正在研究中，網速可達5M/S-6M/S.
我國移動通信技術起步雖晚，但在5G標準研發上正逐漸成為全球的領跑者。我們國家在1G、2G發展過程中以應用為主，處於引進、跟隨、模仿階段。從3G開始，我們國家初步融入國際發展潮流，大唐集團和西門子共同研發的TD-SCDMA成為全球三大標準之一。在4G研發上，我國已經有了自主研發的TD-LTE系統，併成為全球4G的主流標準。5G方面，我國政府、企業、科研機構等各方高度重視前沿佈局，力爭在全球5G標準制定上掌握話語權。中國5G標準化研究提案在2016世界電信標準化全會（WTSA16）第6次全會上已經獲得批准，這說明我國5G技術研發已走在全球前列。
5G技術相比4G技術，峰值速率增長數十倍，從4G的100Mb/s提高到幾十G/s。也就是說，1秒鐘可以下載30餘部電影，可支持的用戶連接數增長到100萬用戶/平方公里，可以更好地滿足物聯網這樣的海量接入場景。如果將全球現有網絡全部更新為5G網絡，將擁有接入7萬億臺無線設備、為70億人服務的能力，這意味著5G網絡將為未來的物聯網產業奠定網絡基礎。
5G網絡一旦正式商用，將有望撬動規模達萬億元的物聯網產業。多個市場機構表示，車聯網、大數據、雲計算、智能家居、無人機等典型的物聯網細分行業在技術和應用層面已相當成熟，但現有4G網絡的通訊能力大大限制了上述產業的發展。隨著5G的正式商用，網絡問題將迎刃而解，上述產業將迎來快速發展期，人工智能、智能製造等產業也將隨之崛起。
一、第五代移動通信技術（5G）行業供給預測分析
5G即第五代通信技術，具備比4G更高的性能，支持0.1-1Gbps的用戶體驗速率，每平方公里100萬的連接數密度，毫秒級的端到端時延，每平方公里數十Tbps的流量密度，每小時500Km以上的移動性和數十Gbps的峰值速率。其中，用戶體驗速率、連接數密度和時延為5G最基本的三個性能指標。同時，5G還將大幅提高網絡部署和運營效率，相比4G，頻譜效率提升5-15倍，能效和成本效率提升百倍以上。
目前，5G仍處於標準研究階段，網絡建設及商用尚需時日。根據國際無線技術規範機構3GPP(The3rdGenerationPartnershipProject)的計劃，2016-2017年會有部分標準陸續發佈，2018年9月公佈的Release15會正式發佈5G技術標準，2019年芯片及硬件設備具備供貨能力，2020年開始全面建設商用5G網絡。
圖表：2019-2026年中國5G宏基站建設投資額預測
數據來源：中研普華
預計我國5G建設投資將達到7050億元，較4G投資增長56.7%。目前，我國現有4G宏基站約300萬，其中中國移動144萬，中國電信86萬，中國聯通70萬，預計2017年三大運營商將再新增4G宏基站60萬，屆時我國的4G廣覆蓋階段將基本結束。預計三大運營商4G建網累計投資將超過4500億元，摺合單基站建設成本12.5萬元。預計未來5G宏基站量將是4G的1.25倍，約為450萬。考慮到5G基站將大幅增加射頻器件及天線使用量，預計單基站的平均成本將是4G的1.25倍，約為15.67萬元。綜上，預計我國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，預計5G小基站將達百萬規模，投資額百億級左右。
圖表：2019-2026年中國5G宏基站建設規模預測
數據來源：中研普華
鑑於4G投資尚未收回，5G獨特的應用場景尚不明確，預計2021年運營商才會啟動5G大規模建設。中移動的5G發展規劃也佐證了上述觀點：2017年選4-5個城市，每個城市大約建7個站點做系統驗證，形成預商用樣機；2018年在數個城市，每城市建大約20個站點做規模試驗和物聯網測試，形成端到端商用產品和預商用網絡；2019年，試驗網會擴大規模，城市總量和每個城市的站點都會擴大；2020年，全網達到萬站規模，從而實現商用部署。
圖表：2019-2022年5G手機射頻市場規模
數據來源：中研普華
圖表：2019-2022年5G手機天線市場規模
數據來源：中研普華
射頻器件及終端天線是無線通訊設備的基礎零部件。隨著智能終端配置的無線連接協議越來越多，直接驅動射頻器件行業與終端天線行業持續成長。考慮到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。5G大規模天線技術的應用，將需要手機由目前的2根天線增長至至少採用8根天線，預計每部5G手機的天線價值將達到20元。目前，每年的智能手機出貨量約為13億部，未來將維持5%左右的增速。
二、第五代移動通信技術（5G）行業需求預測分析
5G將以用戶為中心構建全方位的信息生態系統，滲透到社會生活的各個領域。5G主要的應用場景可以分為兩大類，三個細分場景，即高速上網和萬物互聯兩大類，其中萬物互聯可再細分為兩個場景，一是海量連接，如抄表，環保監測等，二是低時延、高可靠的物聯網應用，如無人駕駛、遠程醫療等。現網時延一般需要幾十毫秒，未來5G將是1毫秒的時延，可靠性要達到99.999%。
5G會提升數據速率，減少端到端的延遲，提升覆蓋。這些特性對於許多物聯網相關的應用是尤為重要的。比如，在新近出現的自動駕駛車輛和智能交通中，小的延遲就是必須的。另一個例子是，隨著交互移動遊戲的普及，對於帶寬的需求是更加迫切的。
萬物互聯帶來的是連接的爆炸，同時也會帶來數據的爆炸，人工智能歸根結底是大數據的支撐，在5G和物聯網時代，大數據的應用場景將會得到更加廣闊的拓展，而且數據用於物，更少了一些隱私安全的羈絆。
移動互聯網顛覆了傳統移動通信業務模式，為用戶提供前所未有的使用體驗，深刻影響著人們工作生活的方方面面。面向2020年及未來，移動互聯網將推動人類社會信息交互方式的進一步升級，為用戶提供增強現實、虛擬現實、超高清(3D)視頻、移動雲等更加身臨其境的極致業務體驗。移動互聯網的進一步發展將帶來未來移動流量超千倍增長，推動移動通信技術和產業的新一輪變革。
物聯網擴展了移動通信的服務範圍，從人與人通信延伸到物與物、人與物智能互聯，使移動通信技術滲透至更加廣闊的行業和領域。面向2020年及未來，移動醫療、車聯網、智能家居、工業控制、環境監測等將會推動物聯網應用爆發式增長，數以千億的設備將接入網絡，實現真正的“萬物互聯”，並締造出規模空前的新興產業，為移動通信帶來無限生機。同時，海量的設備連接和多樣化的物聯網業務也會給移動通信帶來新的技術挑戰。
面向2020年及未來，移動數據流量將出現爆炸式增長。預計2010年到2020年全球移動數據流量增長將超過200倍，2010年到2030年將增長近2萬倍；中國的移動數據流量增速高於全球平均水平，預計2010年到2020年將增長300倍以上，2010年到2030年將增長超4萬倍。發達城市及熱點地區的移動數據流量增速更快，2010年到2020年上海的增長率可達600倍，北京熱點區域的增長率可達1000倍。。
2020年全球物聯網連接數量將接近300億左右。物聯網市場規模預期在2020年前將以每年16.9%的速度增長，全球物聯網市場到2020年將增長至1.7萬億美元。
移動互聯網主要面向以人為主體的通信，注重提供更好的用戶體驗。面向2020年及未來，超高清、3D和浸入式視頻的流行將會驅動數據速率大幅提升，例如8K（3D）視頻經過百倍壓縮之後傳輸速率仍需要大約1Gbps。增強現實、雲桌面、在線遊戲等業務，不僅對上下行數據傳輸速率提出挑戰，同時也對時延提出了“無感知”的苛刻要求。未來大量的個人和辦公數據將會存儲在雲端，海量實時的數據交互需要可媲美光纖的傳輸速率，並且會在熱點區域對移動通信網絡造成流量壓力。社交網絡等OTT（Over-The-Top）業務將會成為未來主導應用之一，小數據包頻發將造成信令資源的大量消耗。
物聯網主要面向物與物、人與物的通信，不僅涉及普通個人用戶，也涵蓋了大量不同類型的行業用戶。物聯網業務類型非常豐富多樣，業務特徵也差異巨大。對於智能家居、智能電網、環境監測、智能農業和智能抄表等業務，需要網絡支持海量設備連接和大量小數據包頻發；視頻監控和移動醫療等業務對傳輸速率提出了很高的要求；車聯網和工業控制等業務則要求毫秒級的時延和接近100%的可靠性。另外，大量物聯網設備會部署在山區、森林、水域等偏遠地區以及室內角落、地下室、隧道等信號難以到達的區域，因此要求移動通信網絡的覆蓋能力進一步增強。為了滲透到更多的物聯網業務中，5G應具備更強的靈活性和可擴展性，以適應海量的設備連接和多樣化的用戶需求。
無論是對於移動互聯網還是物聯網，用戶在不斷追求高質量業務體驗的同時也在期望成本的下降。同時，5G需要提供更高和更多層次的安全機制，不僅能夠滿足互聯網金融、安防監控、安全駕駛、移動醫療等的極高安全要求，也能夠為大量低成本物聯網業務提供安全解決方案。此外，5G應能夠支持更低功耗，以實現更加綠色環保的移動通信網絡，並大幅提升終端電池續航時間，尤其對於一些物聯網設備。
5G將應用於未來人們居住、工作、休閒和交通等各種區域，用戶希望能在密集住宅區、辦公室、體育場、露天集會、地鐵、快速路、高鐵和廣域覆蓋等場景獲得一致的業務體驗。這些場景具有超高流量密度、超高連接數密度、超高移動性等特徵，可能對5G系統構成更加嚴峻的挑戰。
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