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2019年5G應用場景研究報告

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2019-11-21 作者: 來源:艾瑞咨詢 瀏覽量: 網友評論: 0
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摘要: 目前,5G標準還未全部完成,網絡部署也需要一定時間,最快也需要到2023年左右,5G網絡才具備支持超高可靠低時延應用場景的能力。

  5G有何不同—用戶群體

  C端市場增長乏力,B端應用將成為5G發展的主要驅動力

  C端市場增長乏力,B端應用將成為5G發展的主要驅動力。就C端市場而言,一方面是因為移動用戶的滲透率已經高達112.2%,增長乏力且ARPU逐年下降。另一方面,移動互聯網快速發展,雖帶來用戶流量的高速增長,但因提速降費,運營商價格戰等原因,整體呈現流量猛增,收入不變的現象。整體來看,C端用戶規模已到達極限,營收開始下滑,C端市場已趨于飽和。相對來說,垂直行業應用市場潛力巨大,一方面是因為物聯網的連接量將遠遠超過移動互聯網。另一方面,5G作為行業數字化轉型的基礎,將創造更高的應用價值。

  5G有何不同—終端成熟度

  5G終端成熟度高,發展速度快

  前文講,行業應用將成為5G發展的主要驅動力。面對多樣化的場景需求,5G終端將沿著形態多樣化和交互多元化發展。各國政策大力支持,通信企業共同努力,在5G商用元年,終端的類型和數量已遠遠超過預期,發展速度之快是歷代移動通信技術無法比擬的。4G商用元年,市場上只有4款4G終端,而截止到今年9月10日,5G終端數量已有136款之多,促進了5G行業應用的發展。

  網絡:5G網絡如何部署

  5G組網方式

  為滿足不同需求,3GPP定義了NSA和SA兩種5G組網方式

  為滿足不同運營商5G網絡建設的需求,3GPP從兩個角度定義了NSA(非獨立組網)和SA(獨立組網)兩種5G組網方式。從5G角度來看,NSA是5G網絡要以4G基站為控制面錨點接入到EPC(4G核心網),或者以增強型的4G基站為控制面錨點接入5GC(5G核心網),反之就是SA。從4G角度看,4G網絡要以5G基站為控制面錨點接入5GC,反之是SA。標準制定早期,3GPP共提出了8種5G組網方式,2017年發布的標準優先選用了Option2、Option3/3a/3x、Option4/4a、Option5、 Option7/7a/7x 組網架構。目前這5種組網架構隨著3GPP R15中NSA、SA及late drop三個子版本的凍結均已經完成。從5G角度來看Option2、 Option4/4a屬于SA架構, Option3/3a/3x、 Option5及Option7/7a/7x屬于NSA架構。從不同角度看,結果不同,本報告主要從5G角度定義兩種組網方式。

  NSA與SA網絡性能

  SA組網才能真正支持超高可靠低時延的業務

  受制于4G(LTE)的核心網和空口 , NSA組網的5G網絡無法真正實現毫秒級的端到端時延。NSA組網主要以4G網絡為主,5G基站相當于增加了額外的資源為現有4G網絡進行擴容,從而滿足高速率的業務需求。SA組網不依賴4G網絡,5G基站與5G核心網單獨組網,新的網絡架構及多種5G關鍵技術相互配合,5G網絡能真正實現高可靠低時延。時延與可靠性是一對捆綁的指標,存在此消彼長的關系,在研究如何降低移動通信系統端到端時延的同時,要綜合考慮可靠性的指標。移動通信系統的時延主要由空口時延、承載網時延、核心網時延及PDN時延組成,5G從系統角度進行設計,整體規劃以降低端到端時延。因此,只有采用SA組網,才能從整體系統出發,綜合運用多種新技術來實現高可靠低時延的目標。SA組網主要采用控制與轉發分離、網絡切片、核心網功能下沉及移動邊緣計算等技術建立新的網絡架構以降低系統時延,采用新型幀結構、減小TTI、降低數據傳輸間隔、資源預留、D2D等技術來降低空口時延、采用直通轉發技術、FLEX-E技術、降低NP處理時延、降低TM調度時延以降低承載網時延,整個系統不同部分的新技術相互配合,可實現端到端時延的降低,真正支持高可靠低時延的業務應用。

  NSA與SA網絡發展速度

  相較于NSA組網,SA網絡發展速度較慢

  新一代移動通信網絡的發展速度主要由標準制定速度、設備廠家的進度及運營商建網速度共同決定,三者依次進行,任意環節的進度均會影響整個網絡的成熟周期。從標準制定角度來看,NSA比SA標準完成時間早。如前文所述,5G標準分為R15和R16兩個階段,第一階段已于今年6月全部完成,其中R15 NSA標準已于2017年12月完成,R15 SA標準于2018年6月完成,第二階段預計在2020年3月完成。5G第二階段主要在完善5G應用場景與提升5G性能兩方面進行研究。一方面,將進一步對高可靠低時延進行研究以滿足工業制造、電力控制等工業應用場景,基于5G新空口的V2X進行研究以滿足高級自動駕駛的應用場景。另一方面,從MIMO演進、新空口移動性增強、遠程干擾管理及交叉鏈路干擾抑制等方面對5G性能進行提升。可見R16標準完成后,SA組網的5G網絡才能真正支持高可靠低時延的行業應用場景。但R15 SA 標準已經完成,待設備廠商通過SA測試后,運營商可以先基于SA組網方式建設5G網絡。標準完成的時間,直接影響設備廠家的進度,目前NSA速度較快,SA還處在測試階段。從網絡建設角度來看,NSA依附于4G網絡,只需部署5G基站,建設速度快,SA組網要新建基站和核心網,速度較慢。整體來看,相較于NSA組網,SA網絡發展速度慢,成熟時間晚。但SA才是5G最終形態,要想實現5G技術的性能指標,NSA組網最終要向SA組網演進。

  國內5G網絡部署情況

  5G網絡預計2023年前后才真正具備超高可靠低時延的能力

  2019年6月6日,工信部向中國移動、中國電信、中國聯通及中國廣電發放了5G牌照,意味著我國正式進入5G商用元年。與中國廣電只能采用SA組網不同,其它三大運營商在5G網絡部署方式上可以有更多的選擇。但無論采用哪種建設方式,支持高可靠低時延及大連接的SA組網才是我國5G網絡的最終形態。今年7月,工信部要求2020年入網的手機必須同時支持NSA和SA,只支持NSA的手機不允許入網,此舉也表明了政府支持5G SA組網的態度。 R16標準在進展順利的情況下,預計于2020年3月完成,各設備廠商研發測試需要近一年時間,運營商全網部署也需要一定時間。4G時代,運營商用了將近4年才打造了一張精品網,按4G的建網速度類推,5G牌照剛發布不久,要實現全國覆蓋至少也需要3年時間。因此,目前我國運營商無論是選擇由NSA組網平滑過渡至SA組網,還是直接采用SA組網,支持高可靠低時延及大連接的5G網絡最早也要在2023年前后才能基本建成。

  應用:5G有哪些應用場景

  5G應用的載體—5G手機

  建議在2020年以后購買同時支持NSA與SA的雙模5G手機手機是移動互聯網的主要入口,也是語音業務和各類數據業務的載體。5G手機支持的網絡制式決定了其能接入的網絡。如前文所述,5G有NSA和SA兩種組網方式,單獨支持一種組網方式的手機,將無法接入另一種組網方式的網絡。因NSA標準完成時間早,產業鏈成熟速度快,支持NSA的手機芯片已經完成測試,而支持SA的手機芯片仍處于測試階段,發展速度較慢。受限于手機芯片,目前市場上的手機只有華為的mate 30既支持NSA也支持SA,其它品牌手機均只能支持NSA。工信部要求2020年上市的5G手機必須同時支持NSA與SA,只支持NSA的手機將無法入網。由此可以預測,只支持NSA的手機將集中在2020年前上市。我國運營商均以SA組網為最終目標,前期雖然可能會采取NSA與SA混合組網,但也意味著只支持的NSA的手機只能在NSA組網的網絡下使用5G網絡。因此,欲購買5G手機的用戶,建議在2020年以后購買既支持NSA又支持SA的雙模5G終端。


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