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5G发牌三周年:阶段性总结与展望

2022年6月6日,迎来5G发牌三周年,结合近期相关运营商科技创新会议上的信息,业内对国内5G发展进行了阶段性总结和展望(本文内容不涉及各家运营数据与分析,后续如有时间会展开),要点如下:

1.进入2000年以后,随着互联网的发展,云计算、大数据、人工智能和5G等信息技术对各行业的赋能作用,正由技术支撑向数据驱动的价值创造转变,其中,作为数字化转型的新型信息基础设施,5G成为驱动行业数字流动和系统变革的关键性支撑技术。

2.在信息技术赋能各行业的发展过程中,经历了从自动化逐渐进入到数字化的阶段。在数字化发展过程中,信息化技术进一步提升各行业的效率和准确性,最终进入到更高阶段(即智能化发展阶段),行业基于产生的大量数据、知识,进一步用于行业的价值生成,重构生产和产业运行方式。

3.5G重构行业数字化转型新生态。5G在促进传统行业发展变革过程中,产业体系生态发生了系列变革,从传统产业生态进化为5G+工业互联网的新型产业体系,其中,特别是在产业平台和以大数据为主体的产业分析方面进一步加强。

4.5G作为网络技术,赋能智能化装备发展,包括支撑自动化传感技术实现进一步转型升级,同时,也改变了平台连接管理的方式,构筑了新型产业体系。

5.2021年,第四届绽放杯收集项目数量达到1.2万个,超过了前三年总和,覆盖了10多个行业,其中,包括工业互联网、医疗、智慧交通,金融、智慧城市和园区,成为了非常重要的先导领域:

(1)5G行业应用发展驶入快车道,先导应用开始规模复制。从2018年到2021年的发展历程,商业化落地以及可规模化复制的项目超过了50%,很多行业实现了从0~1的突破,尤其是在矿山、钢铁、电力和港口等先导领域,很多重要的场景可以规模化复制。

(2)大数据、云计算、人工智能等技术使用率超过了40%,特别是针对一些行业应用,虚拟专网、上行增强和5G LAN业务需求旺盛,尤其是定位技术需求突出达到58%,位列第一位。

(3)从参加绽放杯的项目看,5G CPE仍是各行业普遍采用的5G连接方式,摄像头和相机在大部分行业中使用需求和使用率都超过了50%。

(4)在工业制造环节,超过70%的制造类参赛项目使用了5G网关,超过42%使用了 AGV设备,因此,通用型终端模组一定程度上正在逐步聚焦。

6.5G推动数字经济发展。根据中国信通院研究,2021年我国5G带动经济总产出达到1.3万亿元,同比2020年增长30%以上,但它真正要释放对经济的活力和影响力,还有差距,存在挑战。

(1)从成本方面看,现在基于行业应用的5G模组,价格比较贵,在300~500元价位,一些行业应用收费模式上还偏向于To C。在整个支撑体系中,需要打通IT、OT和CT,形成一体化生态。

(2)在使用5G新一代综合数据化解决方案之后,一些行业客户对保证数据的安全性,网络的稳定性和可靠性,以及是否可以进行掌控网络资源和数据资源,还有顾虑。

(3)从供给侧角度看,5G自身的技术和产业,仍然还需要进一步演进,用以满足行业需求,特别是包括上行速率、定位、低时延等等。

7.现在主要基于5G R15技术规范,面向未来几年,R16/R17新功能的出现,比如,针对低时延、高可靠更加完善的uRLLC能力增强,以及针对精简化的中高速大连接的物联网。在网络基础能力方面,定位能力进一步的提升值得关注。

8.R16在R15能力基础之上,进一步面向工业IoT的场景,提高时延的敏感性,进一步优化业务质量,R17在定时精度方面进一步延伸。进入到R18,也就是5G的下半段,更加丰富的场景以及能力得到进一步提升。

9.安全方面,R16在R15安全机制的基础上演进到面向行业应用,具备更加内生的、完善的安全体制。

10.在R16阶段,uRLLC低时延高可靠的能力进一步提升,在R15的基础之上,R16满足一些场景,比如电力差分控制,对精准化和时延有更高的要求;在工业控制环节,对可靠性和精准同步、抗抖动要求更高。

11.在发展过程中,运营商在已有R15的网络上引入R16,资源配置需要进一步的考虑,比如,R16在帧结构和一些时隙配置方面相对独立。

12.拉通产业链。在5G商业化发展过程中,需要网络和芯片厂家在路标上达成共识,协同推进R16的商用。

13.关于5GLAN。在R15时期,通过5G支撑LAN技术,但由于5G网络是依靠IP寻址的三层协议,不直接支撑二层的协议,需要增加设备。R16进一步支持5G LAN的功能引入,可以使5G直接进入到工厂内网,不需要新增加设备,同时支持用户移动性、细分子网,以及基于子网的管理能力,实现极简网络和灵活的配置,跟工业网络之间形成融合。

14.Rel-17引入简化版本的RedCap,业界认为,在现有一些行业场景中5G显得更加复杂,尤其是成本难以降下来。因此,希望通过极简化的方式,实现面向行业的简化设计,寻求性能和成本之间的平衡,RedCap进一步降低了5G NR的带宽、速率,和技术的使用进一步降低。

15.摄像头视频类的模组,以及工业级物联网的传输速率在50~100Mbps左右,此类场景适合RedCap,同时,RedCap也放宽了时延,改善了功耗。现在,很多行业包括电网等等非常关注 Red cap标准的出台和产业化前景。很多行业希望共同定义,真正面向实用和市场,推动RedCap在场景、技术和产品的定义和适配。

16.业界非常关注定位技术。由于5G大带宽和大规模天线等技术使用,使得定位精度进一步提升,特别是,在R16引入了定位参考信号的机制。R16能够实现米级定位,R17进一步引入亚米级定位。从目前看,特别是在室内,包括工厂内,对包括人员管理、资产管理、安全防卫和监控管理等,都需要定位。

17.很多行业希望,采用同一套技术体系来完成多样化的业务,虽然,很多工厂有一些短距离定位方式,但未来发展希望通过5G一个技术来统一实现包括大带宽、多种定位的复合型一体化综合解决方案。

18.预计R18标准在2023年以后进一步完成,R18同步在To C和To B两方面进一步提升。在增强宽带场景下,以XR为代表的新业务,特别是网络能够感知业务的能力,使得网络和业务能够进一步打通,提高AR、VR复合型视频类业务的体验。

19.在垂直行业方面,R18在上行能力进一步增强、定位增强、专业化终端等方面,是比较关注的方向。

20.智能 AI的结合是未来5.5G,甚至6G的发展趋势。除了网络层面引入人工智能以外,在无线接口也通过人工智能技术进一步增强,增强无线和网络的功能和性能,同时,未来网络能够更多的服务AI应用,甚至是智能体,可能是更长远的发展路径。

21.通感一体化的发展。从近期看,通过感知能力,进一步增强通信方面的性能。从未来发展来看,在一定程度上拓展5G的应用和场景,拓展一些新的领域。

22.安全保障方面,R15提供了基础的安全机制和功能,R16/17进一步完善,特别是R16针对安全构建了相对优化的体系。主要包括(1)安全设计面向应用场景,包括针对物联网和uRLLC场景进行了业务应用场景的安全设计。(2)针对5G新引入的技术,比如,切片技术和无线局域网也设计了针对性的安全方案,(3)向第三方开放业务安全能力等等。(4)针对5G自身安全,包括网络架构和基础机制方面提出了更高要求的考虑;(5)分级化的模式适应多样化物联网和行业的需求。R17的安全在场景上有所扩展,比如无人机和广播等等新场景也有新的机制,针对行业需求形成更具有针对性的解决方案和机制。

小结:

当前阶段,是行业应用牵引实现规模发展的阶段,基于R15版本构建主产业链的同时,扩展形成融合应用的产业生态和体系,也包括安全体系。面向R16/17 5G技术演进和增强,发展过程中将存在挑战,包括商业模式和打造一体化产业的生态合作将成为关键。面向未来,需要紧紧围绕行业核心需求,定义后续R16/17技术、产品、路标,同时推进芯片等资源和网络的对接。

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