科學公正客觀準確5G移動通信發展趨勢及其關鍵技術王永學吳偉強王蘇南張昊等

目錄01移動通信產業發展史025G移動通信的應用場景及其發展趨勢035G技術路線與關鍵技術分析2移動通信產業發展史3相比3G/4G技術，5G技術傳輸速率高、網絡容量大、延時短，能將網絡有效提升超過百倍，開啟真正的萬物互聯網時代融合網絡5G網絡并不會獨立存在，它將會是多種技術的結合，包括2G/3G/LTE/LTEA/WIFI/M2M等創造價值5G是一個端對端的生態系統，可帶來一個全面移動和聯網的世界。通過由可持續商業模式開啟具備連貫體驗的現有和新型的技術，它增強了面向消費者合作者價值創造互動特點優勢模擬時代數字時代移動互聯時代萬物互聯時代1G2G3G4G5G速率提升場景升級速率提升場景升級速率提升速率提升場景升級應用場景模擬語音數字語音短信移動互聯網應用數據業務占主導數據洪流物聯網傳輸速率115Ｋb-384Kb384Ｋb-100Mb100Mb-1Gb10Gb+19901990200020102020移動通信產業發展史42G-3G升級，移動電話用戶數增多我國2009-2013年是3G網絡快速建設時期，2009年我國移動電話用戶數量為7.7億戶，到了2013年，用戶數達到12.28億戶，復合增長率約12%。實現了3G用戶基本覆蓋。移動用戶數量上升，運營商直接受益2009-2013年期間，隨著移動用戶數量的增加，三大運營商收入均實現快速增長。中國移動的營收從4521億元增長到6306億元，復合增速約8%；中國電信營收從2093億元增長到3215億元，復合增速約11%；中國聯通的營收則從1546億元增長到2957億元，復合增速達17%。2G-3G:用戶滲透率提升，成就移動運營商移動通信產業發展史53G到4G：增強移動帶寬，成就互聯網4G大帶寬帶來互聯網應用商的崛起4G時代更大的帶寬，更高的傳輸速率以及大幅下降的資費極大的促進了移動互聯網時代的發展，移動應用公司快速崛起，以網上購物為主的亞馬遜和阿里巴巴、社交為主的facebook和騰訊、以及主要的智能終端操作系統的谷歌業績快速增長。移動用戶數量上升，運營商直接受益2007年，全球前十大市值公司中IT公司僅有一家，隨著4G通信的建設帶來的互聯網企業快速成長，到2017年，互聯網巨頭已經引領了整個通信產業，全球前十大市值公司中包含了7家IT公司。4G到5G：萬物互聯，成就智能時代承載第四次工業革命5G將廣泛應用于工業領域，工廠車間中將出現更多的無線連接，將促使工廠車間網絡架構不斷優化，有效提升網絡化協同制造與管理水平，促進工廠車間提質增效。預計到2030年，我國工業領域中5G相關投入（通信設備和通信服務）約達2000億元。萬物互聯4G向5G的轉變將成為通信歷史上最重大的變革，實現了由個人應用向行業應用的轉變。從“制造”走向“智造”的信息基礎設施，鏈接和推動了物物相連的新時代，推動了大數據等行業發展。移動通信產業發展史6應用拓展進入行業：資產追蹤、智慧農業、公用事業監控等應用拓展進入行業：自動駕駛、工工業4.0、機器人控制等萬物互聯時代提高傳輸效率海量機器通信mMTC超高可靠低時延通信uRLLC增強移動寬帶eMBB提高傳輸速率：100Ｍ-1G拓展個人應用：增強現實和虛擬現實(AE/VR)、增強型室內無線寬帶覆蓋5Ｇ移動通信產業發展史7主流機構積極開展5G技術研究工作歐盟METIS5G-PPPEricssonSamsung中國IMT-2020(5G)推進組HuaweiCMCCNGMNWWRF日本5G移動通信推進論壇英國5GICNSNDoCoMo研究或推進組織國際組織企業或研究機構韓國5GForumZTE愿景未來技術趨勢頻譜工作計劃白皮書研究報告技術試驗白皮書研究報告原型研發技術試驗CAICTCATTITU-R：15年6月將發布愿景建議書，是定義5G愿景和關鍵能力的官方文件，是5G研究的基礎性文檔3GPP：SA1于2015.02立項研究5G業務需求，RAN與SA1于2015.09召開研討會，16年3月開始標準化NGMN：15年3月完成并發布5G白皮書，闡明運營商的5G需求；后續將細化需求與網絡架構IMT-2020(5G)推進組：已發布5G需求白皮書和概念白皮書，15年5月底發布技術白皮書中國信息通信研究院和IMT-20205G推進組：17年發布了《5G經濟社會影響白皮書》和《5G安全需求與架構白皮書》移動通信產業發展史8國外主流公司紛紛啟動5G技術研發與試驗愛立信千倍流量增長；500-5000億聯網設備；滿足多樣化業務需求5G將在流量、時延、終端數量、傳輸速率、多樣化應用等方面面臨挑戰，將能夠提供“零”時延和吉比特的業務體驗三星DoCoMo愛立信已提出較完整的5G無線技術框架5G無線測試床峰值速率可達5.8Gbps諾基亞牽頭了歐洲最大的5G科研項目5GPPP聯合韓國SK電信在厘米波頻段通過256QAM，8X8MIMO，在400MHz帶寬條件下實現了19.1Gbps傳輸速率三星的28GHz高頻段試驗系統（800MHz帶寬）靜止狀態：用戶峰值速率可達7.5Gbps，110公里/小時：用戶峰值速率可達1.2Gbps發布5G白皮書，提出5G需求、概念和關鍵技術聯合多個設備制造商啟動5G技術試驗諾基亞移動通信產業發展史9國內主流公司深入開展5G技術研發發布5G白皮書及創新技術方案5G毫米波通信試驗系統峰值速率可達115Gbps提出SCMA新型多址技術并研究試驗樣機，啟動外場測試華為大唐中興發布5G白皮書《5G-驅動現實和數字世界融合》提出MUSA等5G創新關鍵技術及Pre5G概念在業界首次完成大規模天線陣列預商用樣機的外場測試發布《演進、融合與創新5G白皮書》提出PDMA等5G創新關鍵技術已完成3D-MIMO和車聯網試驗系統研發移動通信產業發展史10面對5G發展機遇，我國提出“引領全球5G發展”戰略目標10經過3G和4G階段積累，我國已有良好的技術積累和標準影響力技術積累傳統強者實力的逐步衰弱，我國企業影響力全面提升產業基礎我國是全球最大移動通信市場，國內企業全球市場份額位居前列市場潛力我國5G研發啟動較早，從概念形成階段就全程參與5G研發啟動時機當前5G技術的不確定性，為我國企業創新預留了巨大的空間創新空間2G3G4G跟隨突破同步引領5G我國提出“引領全球