5G 黃金十年將為行業(yè)帶來哪些改變

●連于慧

2020 中國(guó) 5G 規(guī)模化商用，隨著中國(guó)在5G 專利與技術(shù)的深度布局，在全球通訊領(lǐng)域的角色已從追趕者躍升為領(lǐng)先者，加上擁有全球最大的5G 市場(chǎng)，輔以國(guó)家政策支持、資本踴躍投入，中國(guó)正在開拉5G 產(chǎn)業(yè)的黃金十年序幕。

日前出臺(tái)的“新基建”政策，投資規(guī)模將高達(dá) 1.2 萬(wàn)億，包括 5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等各項(xiàng)建設(shè)都積極展開。其中，5G更是新基建的數(shù)字底座，驅(qū)動(dòng)連接、人工智能、云、計(jì)算和行業(yè)應(yīng)用五大產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

在華為舉辦的2020 共贏未來全球線上峰會(huì)（BWS 2020）盛會(huì)中，5G 產(chǎn)品線總裁彭紅華在《5G 帶來行業(yè)新價(jià)值》主題演講中指出，5G時(shí)代來臨后，整個(gè)世界的連結(jié)方式，會(huì)從以“人”為中心，擴(kuò)展到以“人 + 物”為中心的聯(lián)接方式，并且?guī)硐喈?dāng)巨大的轉(zhuǎn)變。

國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商為了布局 5G 新時(shí)代，大舉加碼5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和應(yīng)用的開發(fā)，更大手筆提升資本支出。中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信在去年針對(duì) 5G 的資本支出合計(jì)約412 億元，預(yù)計(jì) 2020 年可大幅提升至 1803 億元。

全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)（GSMA）數(shù)據(jù)則是顯示，2020 年全球5G 連接數(shù)中，中國(guó)的占比將達(dá)到 70%，2025 年中國(guó) 5G 連接數(shù)將達(dá) 8.07億，位居全球之冠。

另外，中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)也顯示，2025 年中國(guó) 5G 用戶將達(dá)到 8.16 億，占中國(guó)移動(dòng)用戶的48% 左右。屆時(shí)，中國(guó)無(wú)疑將是全球5G 最大市場(chǎng)。

未來5 年是中國(guó)5G 建設(shè)高峰期，之后將持續(xù)帶動(dòng)整體經(jīng)濟(jì)加速產(chǎn)出。其中，5G 將成為未來十年中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，直接創(chuàng)造年均復(fù)合增長(zhǎng)率24% 的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，到 2030 年，5G 在中國(guó)將創(chuàng)造 6.3 萬(wàn)億元產(chǎn)值，而 5G 間接帶動(dòng)的產(chǎn)值更可高達(dá)10.6 萬(wàn)億元。

這10 萬(wàn)億級(jí)的5G 大生態(tài)系統(tǒng)，將從線上到線下，從消費(fèi)到生產(chǎn)、平臺(tái)到生態(tài)，為交通、工業(yè)、教育、醫(yī)療、能源、視頻娛樂等相關(guān)行業(yè)提供創(chuàng)新引擎，跨行業(yè)融合5G 大生態(tài)系統(tǒng)。

彭紅華指出，過去在4G 時(shí)代，無(wú)線連接主要基于智能手機(jī)，提供社交、溝通、信息、游戲、在線購(gòu)物等業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)連接聚焦提供良好的用戶體驗(yàn)；而進(jìn)入 5G 時(shí)代后，將會(huì)從以“人”為中心的聯(lián)接，擴(kuò)展到以“人 + 物”為中心，且?guī)硭拇箨P(guān)鍵改變：

第一，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)更多樣：5G 網(wǎng)絡(luò)除了承載傳統(tǒng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，更將擴(kuò)展至各種應(yīng)用如無(wú)線高清直播、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程操控、智能制造等。

第二，能力需求更多樣：除下行大帶寬能力外，行業(yè)聯(lián)接還需要網(wǎng)絡(luò)能夠提供上行大帶寬能力，支持高可靠性和低時(shí)延傳輸、高精度定位等新能力。

第三，接入終端更多樣：3G、4G 時(shí)代終端主要是智能手機(jī)，5G 的終端擴(kuò)展至如CPE（客戶終端設(shè)備）、攝像機(jī)、無(wú)人機(jī)等。

第四，聯(lián)接價(jià)值更多樣：以“人 + 物”為中心的5G 聯(lián)接，除了提供更好的用戶體驗(yàn)外，還能優(yōu)化行業(yè)生產(chǎn)方式，提升行業(yè)生產(chǎn)效率。

雖然不同行業(yè)的應(yīng)用需求各不相同，但通過覆蓋、部署兩個(gè)維度，可以將5G to B 行業(yè)聯(lián)接細(xì)分為四大場(chǎng)景：

第一，Massive IoT：特色為低帶寬、廣覆蓋、低功耗；典型業(yè)務(wù)為水表、電表、氣表等類。

第二，Broadband IoT：特色為上、下行大帶寬能力；典型業(yè)務(wù)為直播類業(yè)務(wù)。

第三，Critical IoT：特色為低時(shí)延、高可靠性連接能力，提供確定的SLA 保障；典型業(yè)務(wù)為電網(wǎng)、V2x 等。

第四，Industry IoT：特色為局域覆蓋、最高SLA；典型業(yè)務(wù)為智能制造。

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署上，如果各個(gè)行業(yè)都自己建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，來滿足自身連接需求，如此分散和碎片化的需求很難做大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，成本自然也無(wú)法下降。

因此，當(dāng)談到統(tǒng)一的5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，彭紅華表示，3GPP 通過定義統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)切片結(jié)構(gòu)，可以滿足垂直行業(yè)的不同需求，通過網(wǎng)絡(luò)切片的技術(shù)，也可以保障不同垂直行業(yè)的QoS。

隨著 3GPP Release 15 技術(shù)規(guī)模商用，5G已經(jīng)能夠滿足大部分基于大帶寬需求的行業(yè)應(yīng)用，如高清直播、遠(yuǎn)程醫(yī)療、安全城市等。

再者，Release 16 標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，5G 將擁有更全面的面向URLLC（低時(shí)延高可靠性）業(yè)務(wù)能力，支持更多行業(yè)應(yīng)用，近一步為用戶降低成本。

5G 模組發(fā)貨量和成本將快速下降

根據(jù)GSMA 最新報(bào)告顯示，日前已有49款 5G 模組問世，預(yù)計(jì)到 2020 年底，有超過54% 的模組將支持商用。

未來也會(huì)有越來越多基于5G 模組的5G終端產(chǎn)品將逐步上市，包括工業(yè)CPE、5G 機(jī)頂盒、5G 車載 T-Box 等。

例如5G 工業(yè)CPE 商用方面，當(dāng)前支持港口遠(yuǎn)程操控應(yīng)用，5G 攝像機(jī)在珠峰等地就實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)直播。

在2019 年第四季度，華為推出首款5G 工業(yè)模組 MH5000，采用 5G 基頻芯片巴龍 5000，主要面向用 5G 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)； 其下行速率可實(shí)現(xiàn) 2Gbps，上行速率 230Mbps，并支持 NSA/SA兩種 5G 模式。

根據(jù)估計(jì)，2020 年中國(guó)整個(gè) 5G 模組發(fā)貨量達(dá)到200 萬(wàn)～300 萬(wàn)片，規(guī)模效應(yīng)將帶動(dòng)模組成本快速下降，預(yù)計(jì)到 2021 年，5G 模組價(jià)格將降至20 美金，價(jià)格的下降將促進(jìn)行業(yè)應(yīng)用發(fā)展。

5G 為行業(yè)帶來的價(jià)值

彭紅華也通過一些案例，分享了如何利用5G 技術(shù)協(xié)助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提升效率，以及節(jié)能減碳和引入遠(yuǎn)程醫(yī)療場(chǎng)景等。

在5G 工業(yè)互聯(lián)場(chǎng)景下，以智能港口為例，5G 大帶寬和低時(shí)延能力，實(shí)現(xiàn)了港口龍門吊遠(yuǎn)程操控。

以寧波智能港口為例，龍門吊操作是眾多港口業(yè)務(wù)中重要應(yīng)用。傳統(tǒng)龍門吊需要操作人員現(xiàn)場(chǎng)操作，一人一吊，作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)；如果利用5G 遠(yuǎn)程操控，將龍門吊現(xiàn)場(chǎng)視頻通過5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳回操作中心，操作人員根據(jù)視頻發(fā)出控制指令，并通過5G 網(wǎng)絡(luò)傳回龍門吊PLC，這樣就實(shí)現(xiàn)了龍門吊的遠(yuǎn)程操控。

這個(gè)應(yīng)用，主要依賴兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)能力，一個(gè)是視頻回傳的上行大帶寬能力，一個(gè)龍門吊 4 路～6 路高清視頻回傳，大概需要上行30Mbps 穩(wěn)定帶寬；另一個(gè)能力是遠(yuǎn)程控制 PLC，要求控制中心到龍門吊PLC 的指令傳輸＜30ms。

5G 應(yīng)用的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)則是幫助各行業(yè)改進(jìn)作業(yè)流程，并提升能源效率；例如VR 旅游、無(wú)人機(jī)巡檢、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程操控等，通過車輛、人員和貨物流動(dòng)的自動(dòng)化管理，或者減少對(duì)辦公空間和商務(wù)旅行的需求等，降低行業(yè)能源消耗。

以遠(yuǎn)程醫(yī)療為例，由于引入5G 會(huì)診，節(jié)省了4 名醫(yī)療專家定期到區(qū)域醫(yī)院就診，會(huì)診和診斷的數(shù)量和質(zhì)量沒有變化，但由于取消了城市間旅行，與專家診療相關(guān)的溫室氣體排放量能下降99%。

5G 技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新

彭紅華強(qiáng)調(diào)，為推動(dòng)更多5G 垂直行業(yè)應(yīng)用落地，需要行業(yè)伙伴聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新，不斷增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)能力。

傳統(tǒng)的 TDD 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要聚焦 eMBB 需求，存在上、下行不平衡，下行能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行，上行在容量和時(shí)延方面需要提升的問題。

然而，隨著推進(jìn)5G 行業(yè)數(shù)字化后，上行大帶寬、低時(shí)延的需求不斷涌現(xiàn)，僅僅依靠 TDD頻段已無(wú)法滿足。

華為聯(lián)合行業(yè)伙伴，將 FDD 頻段和TDD頻段協(xié)同，20M FDD 頻段與 100M TDD 頻段結(jié)合，通過超級(jí)上行技術(shù)，能夠帶來上行 4 倍性能的提升。超級(jí)上行已經(jīng)在商用網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)行業(yè)伙伴驗(yàn)證部署。

未來通過TDD 頻段和更大帶寬的SUL 頻段結(jié)合，能達(dá)到更高上行速率。目前在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，100M TDD + 100M SUL 頻段能達(dá)到上行1Gbps 速率。

5G 時(shí)代已經(jīng)全面展開，正在改變各個(gè)行業(yè)的運(yùn)行面貌，而中國(guó)更積極展開雙臂迎接5G 產(chǎn)業(yè)的黃金10 年。

未來，5G 更需要大量的創(chuàng)新技術(shù)推動(dòng)，這要靠全行業(yè)的伙伴一起努力。無(wú)論是在商業(yè)模式、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、政策支持、創(chuàng)新應(yīng)用，以及多樣化終端等多方面都持續(xù)探索，讓 5G 技術(shù)能夠?yàn)楦嘈袠I(yè)帶來改變，創(chuàng)造更多價(jià)值。