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5G商用意义重大 应用有望百花齐放

any941 2019-12-20 14:33 351人围观 4K电视



5G商用意义重大 应用有望百花齐放

5G不仅会带来全球移动数据流量的再次提速,更重要的是跳出了1G、2G、3G、4G主要面向人服务的范畴。


近期,工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,意味着2019年将成为中国的5G商用元年,年内中国将有部分城市实现5G商用。5G商用意义重大,应用前景广阔。

4G改变生活,5G改变社会

5G作为数字经济的核心基础设施,有望成为中国经济发展的重要驱动力。一方面,5G商用将直接带来通信设备、电信运营、消费电子和信息服务产业的快速发展,直接贡献GDP增长。另一方面,各产业间的关联效应还可能放大5G对经济社会发展的作用,从而直接或间接为国民经济各行业、各领域创造更多的增加值。

从全球来看,GSMA数据显示:2017年移动通信产业对全球经济贡献达到3.6万亿美元,GDP占比为4.5%,其中直接贡献1.1万亿美元,GDP占比1.4%,间接贡献0.49万亿美元,GDP占比0.6%,生产率提升贡献2.0万亿美元,GDP占比2.5%,预计2022年移动通信产业对全球经济的绝对和相对贡献值将达到4.6万亿美元,占GDP比重达到5%。

从中国来看,根据中国信息通信研究院测算,2020年5G直接创造的经济增加值将达到920亿元(人民币,下同),2025年达到1.1万亿元,占当年GDP增量的3.2%,2030年将超过2.9万亿元,占当年GDP增量的5.8%,十年间5G将直接创造GDP的年均复合增长率为41%;5G间接拉动的GDP将于2020年超过4,190亿元,2025年达到2.1万亿元,2030年进一步增长到3.6万亿元,十年间5G将间接拉动GDP的年均复合增长率为24%。

我们认为,5G之所以可以拉动GDP增长,主要原因在于5G需要电信运营商采购通信设备建设网络,该项投资预计将达到1万亿元以上,5G网络建设后,将带动5G手机及相关智能硬件的销售,进而带动数据流量、信息服务、垂直行业应用的发展。

4G改变生活,5G改变社会,5G有望带来移动互联网、产业互联网繁荣。回顾4G周期,社交、视频等移动互联网应用加速普及,给人们的生活带来翻天覆地的变化。

2013年12月,工信部向三大电信运营商发放4G商用牌照,此后各类移动互联网应用进入高速发展期,数据流量呈爆发式增长态势。例如,微信月活跃账户数从2013年的3.6亿增长至2018年的10.6亿,年均复合增长率16.2%;微博月活跃用户数从2013年的0.9亿增长至2018年的4.1亿,年均复合增长率24.2%;爱奇艺月活跃账户数从2014年的0.3亿增长至2018年的5.5亿,年均复合增长率101.7%;今日头条月活跃账户数从2014年的0.6亿增长至2018年的2.7亿,年均复合增长率45.2%。

根据通信业统计公报,2013年中国月户均移动互联网接入流量约为138MB/月/户,2018年已达到4,191MB/月/户,年均复合增长率达到97.9%。5G作为4G后的下一代移动通信网络,相比4G在众多指标上有显著提升,近乎“全能网络”。例如,5G的峰值速率可以达到20Gbps,是4G峰值速率1Gbps的20倍,每平方公里的连接终端数可达到100万,是4G的10倍,时延仅1ms,是4G的1/10。5G不仅会带来全球移动数据流量的再次提速,更重要的是跳出了1G/2G/3G/4G主要面向人服务的范畴,既可以满足人的高速上网需求,还可以更好地支持万物互联与垂直行业应用,有望与文化娱乐、工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,在实现“万物智联”的基础上,带动移动互联网进入新的发展阶段、推动产业互联网迎来重要的发展机遇期。

5G应用前期:云VR/AR、视频直播等超高清流媒体

5G主要面向三大应用场景,预计ToC场景率先落地、ToB场景逐渐成熟。根据国际电联ITU的5G愿景,5G将会面向增强移动宽带(eMBB)、低时延高可靠(URLLC)和大连接低功耗(mMTC)三大应用场景。我们认为,5G虽然可以跟各垂直行业紧密融合,但能够充分发挥5G“高速移动”和“海量连接”的特点的应用场景将会率先发展,其中初期受技术标准成熟度等的影响,最快落地的5G应用应该主要是ToC场景,如超高清流媒体(云VR/AR、视频、云游戏等),中后期车联网/自动驾驶、网联无人机、移动医疗等有望逐步推广落地。

云VR/AR有望成为5G移动网络最具潜力的大流量超高清流媒体业务。4K/8K视频或直播、云游戏、云VR/AR等均属于超高清流媒体业务,随着视频分辨率和帧率的提高,数据吞吐量较传统视频指数级增长。从JVC Super Hi-Vision摄像机视频采集的结果来看,长度为1分钟左右的7,680×4,320分辨率(8K)视频需占用194GB的存储空间,通过H.265编码压缩后仍然需要几十个GB。

目前4G网络的带宽有限,无法很好地支持超高清视频的传输和在线播放,而5G将成为超高清流媒体业务未来发展的较好选择,尤其是在移动状态下。VR和AR是利用现代科技对“现实”的再造和补充,是人类认知事物的一种新方式。5G峰值速率可达20Gbps,可以有效解决VR/AR在传输方面的瓶颈,推动内容处理走向云端,设备实现“无绳化”,即随时随地的VR/AR——云AR/VR,同时5G低至1ms的空口时延将有效解决VR/AR使用中因时延带来的眩晕感。因此,云VR/AR有望成为5G移动网络最有潜力的大流量业务。

数据显示,2017年全球VR市场规模为35亿美元,AR市场规模仅5亿美元左右,2025年AR和VR市场总额将达到2,920亿美元(AR为1,510亿美元,VR为1,410亿美元),是2017年的73倍。除娱乐外,云VR/AR还可以拓展到教育、医疗、汽车等领域。

5G应用中后期:车联网/自动驾驶、网联无人机、移动医疗

5G赋能车联网,有望助力自动驾驶加速产业化。车联网将可以实现人与车、车与车、车与环境间的实时通信,从而更好地感知车、人、路的状态。车联网需要更低延时和更高可靠性的通信网络:一方面,车辆在高速运动过程中,要实现碰撞预警功能,通信时延应当在几ms以内;另一方面,出于安全驾驶要求,相较于普通通信,车联网需要更高的可靠性,而且是能够支持高速运动基础上的高可靠性。

5G的大带宽、移动边缘计算、边云协同技术可以满足车联网在高速传输、高可靠性、低延时方面的严格要求。根据主流车企的规划,2020-2021年将是L3级自动驾驶汽车进入量产阶段的关键窗口期。2018年12月,工信部制定了《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,明确提出2020年车联网用户渗透率要达到30%以上,新车驾驶辅助系统(L2)搭载率要达到30%以上,联网车载信息服务终端的新车装配率要达到60%以上。

2019年3月,工信部部长苗圩表示5G最大的应用是移动状态的物联网,而移动物联网最大的市场可能是车联网。车联网(V2X)有望以2020年为节点,从示范商用走向规模商用。据ABI Research预测,2025年5G连接的汽车将达5,030万辆,全球V2X市场将突破1.7万亿元,是2015年的7倍,中国V2X市场规模将超过9,500亿元,是2015年的20倍;汽车的典型换代周期是7-10年,车联网有望在2025-2030年间大幅增长。

5G打开网联无人机市场空间,可以拓宽其应用范围。中国移动的测试显示,4G基本可以满足对带宽和时延要求不敏感的无人机业务,但尚不支持高速率、低时延等特定场景需求,如直播、编队、自主飞行等。4G在无人机应用中的不足主要体现为:覆盖高度受限,120米以上空域存在较多盲区;数据传输性能受限,上下行干扰信号强度大(终端下行SINR在-5dB~5dB),可能出现断线失联问题;上行容量传输能力受限,较难满足上行高密度高清视频等并发大容量业务的需求;时延传输能力受限,时延范围基本在200-300ms之间,300米高度时延会达到500-600ms,较难满足实时图传需求。

5G大规模天线、边缘计算、网络切片等技术让更多应用场景的无人机接入低空移动通信网络成为可能,而接入低空移动通信网络的网联无人机,可以实现设备的监视和管理、航线的规范、效率的提升,促进空域的合理利用,从而极大延展无人机的应用领域,产生巨大经济价值。

目前,无人机在农林植保、电力及石油管线巡查、物流、应急通信、气象监视、海洋水纹监测、矿产勘探、测绘等领域的应用前景较好,在灾害评估、生化探测、污染采样、遥感测绘、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐、野生动物保护等方面也有广阔前景。据中国移动5G联合创新中心估计,2025年全球民用无人机市场规模将达到1,475亿美元,是2017年的22倍;2025年中国民用无人机市场产值将达到1,800亿人民币,约占全球市场的17.5%,其中农林植保、安防巡检、测绘及物流市场将是主要的应用领域,规模将分别达550亿、366亿、300亿、193亿美元。

上海首例5G救护车急救演习实现“零时差”救治

移动医疗也有望成为5G的重要应用之一。5G的高速率、低时延和高可靠特性,能够支持4K高清视频传输及无损无压缩的病理影像传输等,可以节省治疗时间。因此,5G有望广泛应用于救护车。例如,6月20日,上海市第一人民医院联合上海市医疗急救中心完成了上海首例5G救护车院前-院内急救演习。120急救人员坐在一辆覆盖了5G信号的急救车内,戴上一副AR眼镜,眼镜中左边显示的是接诊医院急诊医生的信息,并可以实时与急诊科医生交流;右边则是通过镜头,让急诊医生了解到120救护车内患者的一切情况。

与此同时,在120急救车运送途中,医院急诊科医生可以实时通过眼前的大屏幕,了解到患者的姓名、年龄、性别、心电图等基本信息,做好院内急救准备。这样,患者送达医院后就可以马上进行急救或手术,将大大节省急救的时间。

(作者|阎贵成 系中信建投证券通信行业首席分析师)
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