5G现状报告：实现无限世代

5G现状报告：让能无限世代 廖杰格斯，高级分析师迈克尔·井上，首席分析师 迪米特里斯·马夫拉基斯，高级研究总监马利克· 萨迪，战略技术副总裁 顾张首席分析师 内容 介绍1 介绍 5G现在是一项主流技术，并在全球范围内取得了成功，近10亿用户已经享受到新一代提供的高速。前 时间轴2 15................................................................3 完整的规格: 释放164 5g-advanced: 释放17和释放184 超出了5g: 发布19岁,起5 数字6 一代又一代)6 市场渗透7 经济价值是 由5克8 设备销售平均价格相比 以前的一代又一代9 景观9 老13 制造业13 几代产品在旅途中创造了这些应用和对高速连接的渴望，而5G正在这些应用的基础上提供高质量、更快、更一致的连接。现在有数百款支持5G的智能手机和设备，数百家移动运营商已经打开了它，并且它正在向主流受众开放，而不仅仅是高科技高级用户。5G现在让我们瞥见了未来几代人将带来什么，以及它将在消费者和企业领域实现哪些新型应用和用例。 新一代是在全球环境动荡时期到来的。地缘政治、随之而来的经济动荡以及COVID-19大流行使电信市场成为一个更具挑战性的环境，竞争激烈，价格战是正常的。然而，以5G为主角的电信网络已经表明，它们对于确保市场和经济继续运转是多么重要。例如，电信网络对于确保业务连续性至关重要，远程工作在全球一级是可能的，许多经济体可以继续生产并创造价值。5G，虽然在它 在婴儿期，在确保消费者和企业保持联系并启用新型用例方面发挥了重要作用。例如，5G固定无线接入 （FWA）用于在几天内连接中国的弹出式医院，并用于公民 能源生产14医疗15 关注5g和视频。17 高质量的视频, METAVERSE,5g17 增强/虚拟现实和元宇宙-带来20块在一起 5g政策气候23 来是什么?26 中国整个城市的体温检查。4G也许可以为这些用例提供动力，但先进的物联网（IoT）和5G的高带宽功能实现了无缝操作。 电信运营商正在迅速部署5G作为其蜂窝网络的必要容量提升，并使用新技术来保持其盈利能力，并在许多情况下增加盈利能力。包括增强现实（AR）/虚拟现实（VR）、元宇宙和沉浸式内容在内的新型服务正在与5G捆绑在一起，而许多移动运营商现在正在试验企业应用程序。5G现已启动 介绍面向企业使用的新功能，包括低延迟、确定性网络和高级IoT用例，所有这些功能都是移动网络领域的新功能。尽管移动运营商可能不确定如何完全货币化 这些，它们都代表着一个巨大的飞跃，也是创造许多新事物的基础。类型的创新。 我们只是在经历第一波5G服务，只是5G可用的表面。这些先进的网络现在能够传输大量数据：快速计算显示，5G蜂窝基站可以在一天内传输240TB，相当于每天120，000部高清（HD）电影或88，000小时的4KYouTube流量。5G-Advanced和6G将在此基础上创造我们无法想象的创新。就像4G加速了社交网络，为协作经济注入了活力，并促进了远程工作一样，5G将在消费者和企业领域创造新型的网络效应。鉴于5G也面向企业使用，它可能会在许多新领域产生协同效应和影响，远远超出既定的消费世界。5G的影响可能会大大高于4G和前几代产品。它不仅仅是一个更快的网络，而是一种全新的连接方式。 我们生活的时代是5G以及电信网络的构建和使用方式的一个令人兴奋的转折点。最初的问题和挑战已经得到解决，5G在世界各地得到了很好的部署，为实验，新想法和 创新。与此同时，第三代合作伙伴项目（3GPP）和5G供应链正在不断努力，以进一步推进5G。 5g的时间表 如果没有3GPP成员完成的惊人工作，5G是不可能的。与普遍的看法相反，3GPP不是一个标准组织，而是一个由七个组织合作伙伴组成的合作项目，这些合作伙伴已同意合作制作全球技术报告，然后提供关于如何构建和实施下一代网络的技术规范。技术报告（TR）是3GPP小组进行的研究的结果，然后将其提炼在技术规范（TS）文档中，这些文档本身就是标准。从本质上讲，3GPP是一项协作努力，来自世界各地的利益相关者开会 ，将多年的研究提炼成共同商定的技术规范，这些规范后来成为国家标准，并最终成为为移动电信市场提供动力的硬件和软件。 图1说明了5G标准和商业部署中的关键里程碑。 图1:5g的开发和部署时间表 (来源:ABI研究公司) 5G以分阶段的方式引入，随后的3GPP版本建立在版本15（R15）中创建的基础之上。以下各节总结了这些关键版本。 开始:释放15 3GPPR15于2018年交付，是第一个描述完整5G网络的官方规范。为了加速5G在全球的采用，并考虑到许多移动运营商的目标是在2018年推出5G，3GPP决定将R15分成两个“下降”。早期的下降包括非独立（NSA），允许5G无线网络连接到4G核心网络，从而允许更快地部署新一代。后来的下降包括独立SA，它也完全指定了5G核心网络 。 与以前的版本相比，R15具有开创性。它引入了一个新的无线电接口，包括可扩展的数字命理学，大规模多输入，多输出（mMIMO），对毫米波（mmWave）的支持以及以可扩展的方式提供千兆位每秒（Gbps）速度的能力。借助SA，无线电接口已在核心网络中通过基于服务的体系结构（SBA）完成，该体系结构可以提供灵活的服务创建、开放式应用程序可编程接口（API）以及对云原生功能的支持。 R15标志着5G竞赛的开始，这导致了智能手机用户的用户体验（UX）的巨大改善。在2018年，典型的4G速度在未拥堵地区约为每秒100兆比特（Mbps），跃升至500Mbps至600Mbps，甚至接近1Gbps与5G。这就产生了对更丰富的内容、4G视频以及始终在线的高带宽连接感的需求，以创建新型应用程序。在企业领域，R15为移动运营商和供应链仍在开发的新型服务奠定了基础。 完整的规范:发布16 版本16（R16）于2020年6月冻结，包括R15之上的各种改进，包括： •5G下一代核心网（NGC）的完整规范和SBA的改进 •超可靠低延迟通信（URLLC）和大规模机器类型通信（mMTC）方案的完整规范 •支持未经许可的频谱（新的无线免许可（NR-U）） •各种以企业为中心的功能，包括关键垂直行业的系统支持、卫星接入研究、有线-无线网络融合、位置服务 、网络切片支持等 R16是完整的5G规范，它支持5G承诺的高级用例和应用，包括企业服务和网络切片。R16建立在R15成功的基础上，后者为消费者和企业服务奠定了基础。此新版本提供了对R15规范的效率和扩展改进，主要在企业领域。这些正在市场上慢慢实施;例如，在工业制造领域，具有确定性网络，可在业务关键型环境中实现可靠的延迟。这一新版本还遭受了许多全球性挑战，例如COVID-19爆发，地缘政治紧张局势以及更广泛的经济放缓。因此，它的采用尚未达到大规模。 5g-advanced:释放1718和释放 版本17（R17）于2022年3月冻结，随后将发布18（R18），该版本旨在于2023年12月或之后不久完全冻结。这两个版本将引入对蜂窝标准的一些有机改进，以及旨在为企业应用程序引入重要价值的新的激进功能。其中包括定位改进 ，旨在最终在未来达到<10厘米（cm）的精度，以及Sidelink，这是蜂窝标准的重要新引入。 Sidelink允许设备到设备的通信，允许新的部署类型，这可以降低成本，特别是在企业环境中。具体来说，5G-高级将引入Sidelink中继，通过设备到设备通信和侧链增强功能来扩展网络覆盖范围，超越车辆到一切（V2X），例如 ，使智能手机，可穿戴设备和其他移动和便携式设备能够与车辆通信，从而提高公众和行人的安全性。这些增强功能包括相对定位和协作定位，以提高精度、电源效率以及用于同步定位和映射（SLAM）应用的定位测量的完整性 。 从长远来看，Sidelink的增强功能将使邻近服务能够以符合其预期的超可靠性和低延迟要求的优质服务提供。 低功能（RedCap）设备为5G-Advanced提供了另一个关键功能，它将5G功能扩展到功率受限的设备，包括智能手表和其他可穿戴设备，智能配件，监控和机器视觉摄像头，AR/VR设备和无源物联网设备，以支持企业和消费者市场的资产跟踪。 这些改进只是3GPP正在处理的众多工作项目中的几个。3GPP还将实施现实生活中早期5G部署的发现，这将是下一波蜂窝浪潮的基础，从第21版（R21）或大约开始，这将开始指定6G。 超出5g:19岁,开始释放 第19版（R19）和随后的迭代将指定前瞻性的概念和技术，这些概念和技术将扩大蜂窝网络的覆盖范围和实用性 ，远远超出今天的限制。一些示例包括： •支持更高频率(太赫兹) •更高级的无线电接口（包括全双工） •联合传感和通信 •能量收集和被动的物联网 •跨多种无线技术（包括Wi-Fi、卫星和蜂窝）的认知访问 这些例子强调了5G作为这些新概念基础的重要性。就像3G为4G和4G为5G提供了基础一样，5G将成为构建6G和未来网络的坚实基础。当前市场 数据已经表明，到目前为止，5G是迄今为止最成功和部署速度最快的蜂窝发电。 5g的数据 5G的增长速度比预期的要快，并且已经达到了上一代产品无法达到的订阅水平。以下部分通过ABI研究分析师编制的数字概述了这一增长。 用户增长（与前几代相比） ABIResearch计算新一代达到1亿和10亿订阅为止的年数，这可以作为沿同一轴比较不同代数的指标。图2总结了这种比较。 图2：相关标准发布后按年数分列的蜂窝订阅 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 全球订阅(数十亿) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1234567 年后相关3gpp标准出版了 (来源:ABI研究公司) 2g 3g 4g5克 从图2可以看出，5G的增长速度比前几代产品快，在标准发布后不到2年的时间内就达到了1亿订阅量，当时最接近的一代是4G，在标准发布5年后达到了相同的水平。此外，5G预计将在标准化5年后的2023年达到10亿用户，而4G在7年后达到相同的目标。 5G的成功有几个原因，如表1所示。 表1：5G在市场上取得成功的原因 (来源:ABI研究公司) 市场方面 5克的成功因素 供应链成熟度 通过芯片组原始设备制造商（OEM）与手机和基础设施制造商以及所有组件提供商之间的密切合作，蜂窝供应链已达到高效率水平。2G、3G和4G巩固了供应链和5G设备的创建，基础设施是一个快速的过程。 设备可用性 5G设备以快速的方式开发，第一批智能手机在3GPP标准发布前不到1年就准备好了。一年后，中端智能手机紧随其后，使5G商业案例取得了成功。 基础设施供应商的能力 基础设施供应商大规模地创建了高性能、高效率的设备，距离标准发布还不到1年。支持波束成形的mMIMO天线是工程上的飞跃。 市场需求 长期演进（LTE）和LTE高级为5G和高质量移动宽带的市场需求奠定了基础。如今，与前几代产品相比，5G提供了显着的容量提升。 国际合作竞争 5G是第一个真正的全球标准，在全球范围内部署了相同的空中接口和协议。这有助于供应链比前几代更快地创建设备和基础设施。 市场渗透 移动订阅早已超过人口，如图3所示。在某些发达市场，移动用户的渗透率已超过150%，这是由许多拥有两台或更多设备的用户推动的。 图3：全球和区域移动网络渗透率 (来源:ABI研究公司) 全球移动用户渗透率（2019年至2025年） 120% 116% 112% 地区移动订阅渗透(2021) 200% 160% 120% 108%80% 104%40% 100% 2019202020212022202320242025 0% 欧洲亚太地区 北拉丁美非洲 美国洲 5G也有望在未来3年内达到显着的渗透水平，如图4所示。 图4:5g网络渗透 全球市场:2019年到2025年 (来源:ABI