5G产业解析

根据工信部报告显示，截止到2020年我国国内建成的5G基站数量已经达到了71.8万个，新增5G基站约58万个，推动共建共享的5G基站33万个。我国已经完全达到了之前5G网络建设的预期，成为当前世界上5G建设范围最大的国家。

当前，我国5G的基建设备建设速度遵循“适度超前”的原则，以便为日后5G的全面推广打下基础，未来三年都将是5G基站大规模建设周期。

5G产业概述

5G：第五代移动通信技术（5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术）是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G（LTE-A、WiMAX）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸。

5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

由于数据传输更快，5G网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商，与有线网络提供商竞争。

从古代的击鼓传信，到后来的邮驿通信，再到近代的电报，以及现代1G到5G的发展，以华为中兴为代表的中国企业举世瞩目，也映射着整个中国科技发展的蓝图。

1G到5G特性对比

5G核心技术简述

大规模MIMO技术(Massive Multiple-Input Multiple-Output，mMIMO）：

指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。

它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量。

非正交多址技术（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）：

利用不同的路径损耗的差异来对多路发射信号进行叠加，从而提高信号增益。

它能够让同一小区覆盖范围的所有移动设备都能获得最大的可接入带宽，可以解决由于大规模连接带来的网络挑战，同时无需知道每个信道的CSI（信道状态信息），从而有望在高速移动场景下获得更好的性能，并能组建更好的移动节点回程链路。

滤波组多载波技术（Filter bank multi-carrier, FBMC）：

可灵活控制相邻子载波之间的干扰，并且便于使用一些零散的频谱资源，而且各载波之间不再必须是正交的，不需要插入循环前缀，同时也不需要同步。

D2D通信技术（Device to Device）：指两个对等的用户节点之间直接进行通信，而无需基站的帮助。由于短链路，而且信道质量高，可以提供更高的数据处理速率，更低的时间间隔和更低的功耗。

4G基站与5G基站的架构对比

5G基站架构从4G的BBU、RRU两级结构演进到CU、DU和AAU三级结构。

在5G基站中有源天线、原RRU及BBU的部分物理层处理功能合并为AAU；CU是原BBU的非实时部分分割出来的部分，主要处理低实时的无线协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署；DU是主要处理包括物理层功能和高实时的无线议栈功能，满足uRLLC业务需求，与CU一起形成完整协议。

5G产业链概览

5G产业链包括上游的移动通信基础设施，中游的移动运营商，以及下游的各种终端及应用。

上游

在技术研发和发展初期，最重要的环节是基础设施的建设，即5G基建，主要指负责接入网的5G基站及其配套设备的建设，包括铁塔、有源天线、射频器件、PCB（印制电路板）/CCL（覆铜箔基材）、芯片、光纤光缆以及光器件等。

中游

位于中游的国内移动运营商除了大家熟知的三大运营商巨头中国移动、中国电信、中国联通，还包括2019年6月获得5G牌照的具有阿里血缘的中国广电。

下游

下游应用产业是未来发展的主要环节，首先享受5G红利的是手机、平板电脑等移动终端设备行业，为适配于5G网络的高频段及其特性，相应零配件及设备必将引来一波“换新潮”。

未来5G技术的进一步推广及其与云计算、大数据等技术的结合，将有更多的应用场景应运而生，包括人工智能、物联网、VR/AR、无人驾驶、智慧医疗等，受益于5G技术的行业将不胜枚举，也将为人们的工作和生活带来极大的便利。

从宏观上来看，5G网络整条产业链共涵盖了三个领域，和5G的通信网络架构一一对应，分别是接入网产业链、承载网产业链和核心网产业链。

5G行业竞争格局

目前我国拥有5G牌照的运营商除了老牌三大运营商中国移动、中国电信和中国联通之外，2019年6月中国广电成为了中国第四家有5G牌照的运营商，虽然目前因为还处于成长期，市场占比较小。这里主要对比已经形成相当规模的三大运营商。

主设备商在整个网络建设中处于统筹地位，旨在为运营商提供完整解决方案。

中国企业华为和中兴通讯在5G设备领域起着领头羊的地位，华为公司在5G设备领域一直处于领先地位，即使受到国际贸易环境强烈冲击，市场份额仍继续保持第一。

作为主要传输设备的光纤光缆在5G建设中处于比较重要的地位，从2019年光纤光缆市场占有率来看，中国企业的占有率为46%，远超美国企业（15%）和日本企业（19%）占有率为15%，可以说已经占据全球光纤光缆市场的半壁江山。

5G的扩展应用

数字化技术正在催生CT、金融、媒体等各行业的不断创新，促进数字化进程的关键技术包括软件定义设备、大数据、云计算、人工智能、区块链、网络安全等，而连接这一切的正是通讯网络。

与2G萌生数据、3G催生数据、4G发展数据不同，5G 赋能数据——超越光纤的传输速度（Mobile Beyond Giga），超越工业总线的实时能力（Real-Time World）以及全空间的连接（A-Online Everywhere），它将和大数据、云计算、人工智能等融合，开启万物互联新时代，使能全行业数字化，成为基础的生产力，车联网是物联网在垂直行业的首要切入领域，将在5G时代蓬勃发展。

工业互联网+5G

5G高带宽、低时延、支持海量接入等方面的优势，具备与工业互联网融合的潜力。

5G的超高可靠低时延网络可以应用在某些工业无线场景传输，大部分类似场景都通过有线网络实现，5G可以赋予机器更高的自由度。

在智能诊断维护、AGV、工业AR/VR等场景也有增强通信的作用，5G低功耗大连接场景可以用作工业互联网的溯源应用。

互联网医疗+5G

5G 将助力医疗从被动治疗向主动监测转变，实现医疗智能化。5G网络的超高速率、超低时延、万物互联的特性可有效促进远程医疗的进一步发展推广实施。5G在中国医疗健康领域尚处于试验测试阶段。

娱乐产业是指为娱乐活动提供场所和服务的行业，可以包括电影、音乐、电视、广播等大众媒体及游戏厅、游艺场所等娱乐场所，以及餐厅、咖啡厅等为顾客进行娱乐活动提供服务的商业。以下主要列举了以云游戏和高清视频为例的娱乐产业。

云游戏+5G

云游戏是依托于网络数据流传输的一种游戏方式，它需要有足够的网速来支撑数据流的及时传输，才能消除延迟，带来顺畅的游戏体验。

利用5G网络的大带宽低时延特性可以为每个云游戏业务用户提供100Mbps的接入带宽，完美支持4K/60FPS/HDR的高画质游戏视频流，充分发挥用户端4K电视和2K手机屏幕的优势。

同时在5G网络和移动边缘计算技术的支持下，云游戏端到端网络时延降低到20ms以下，基本与本地游戏相当，可以完美支持各类游戏，大幅提升游戏可提供范围和用户群体。

高清视频+5G

“信息视频化、视频超高清化”已成为全球信息产业发展的大趋势。

超高清视频对传输网络大流量、高速率、低时延的需求与5G 网络特性高度吻合，成为5G 主要的相关行业。

以某次5G超高清视频赛事直播为例，首先5G网络无缝覆盖，支持5G超高清视频采集设备，通过5G接入传至边缘计算节点进行拼接、合成、渲染、分析等实时处理。