参考观研天下发布《2018年中国5G行业分析报告-市场深度分析与发展前景研究》
日前，2018年IMT-2020(5G)峰会在深圳开幕。为期两天的峰会以“构建5G新生态”为主题，邀请工信部领导、深圳市政府领导以及数十家国内外主流移动通信和行业应用单位专家400多人参加会议，集中探讨5G技术、标准、研发、试验、产业、商用计划、融合应用等最新进展与发展趋势。
全球5G产业正在加速发展。日前，3GPP公布5G的独立组网标准，满足EMBB（大带宽）场景的标准协议完成，这也是第一个5G商用规范。标准发布之后，设备企业如果有基于标准的产品，便可以直接进行商用。5G独立组网（SA）标准的制定，意味着5G整体网络的部署标准已趋向完善。
5G标准的制定，离不开中国力量的贡献，我国运营商、设备商、芯片商、终端商都积极参与其中，中国厂商在5G标准中所占份额约为30%。目前5G发展进入战略机遇期，全球市场群雄逐鹿，中国厂商抱定抢跑5G的决心，积极建立先发优势，力争弯道超车，预计我国5G规模化商用速度将超预期。
5G技术范畴与标准发展
1、5G技术范畴
5G技术范畴主要可分为九个面向进行说明，分别为增强空口技术、网络层技术、增强行动宽带情境的技术、增强大量机器型态通讯的技术、增强超高可靠度/低延迟通讯的技术、改善网络能源效率的技术、终端技术、强化隐私和安全性的技术、以及提高速率的技术。
（1）增强空中界面技术： 相关技术包括FOFDM、FBMC、PDMA、SCMA、IDMA、LDS；前瞻天线技术（如3D-beamforming 、AAS/active antenna system、massive MIMO、network MIMO）；T数据来源：公开数据整理-F数据来源：公开数据整理协作等。
（2）网络层技术：未来的IMT系统将需要更弹性的网络，例如以SDN、NFV的网络架构，此可以让各节点的处理过程最佳化并改善网络操作效率。另外还包括集中化、合作式系统，例如C-RAN。而无线接取网络架构也需要支援基地台之间的协调排程， 相关技术如SON。
（3）增强行动宽带情境的技术：相关的技术包括以中继技术为基础的多重跳接式网络，其可以有效增强各节点用户的服务质量； 透过建置Small cell改善用户的服务质量；强化适应性媒体串流标准，除了可以改善用户者的体验，也可以因应更多的影音串流需求；eMBMS可以节省频宽、改善频谱效率；IMT系统和WLAN间的协调，可以将流量从行动网络卸载到不需要频谱的网络。
（4）增强大量机器型态通讯的技术：未来的IMT系统必须要能连接上大量的M2M终端，且必须持续朝向低成本、低复杂度终端型态、高覆盖范围精进。
（5）增强超高可靠度/低延迟通讯的技术：为了达到超低延迟性，资料层和控制层需要明显的强化（如透过SDN、NFV等技术让资料层和控制层能彼此沟通），空中介面和网络架构也需要新的技术解决方案（如CP-OFDM/OFDMA、UFMC、FBMC 、GFDM 、SC-FDM/SC-FDMA等），未来相关的服务如智慧电表、智慧医疗、无线工业自动化、AR等都需要超高可靠度的技术。
（6）改善网络能源效率的技术：能源的耗用主要和通讯协定（protocol）相关， 可藉由降低RF传输功耗、节省电路电源来改善网络能源效率；藉由资源管理来分配不同使用者的流量，如不连续传输（DTX/discontinuous transmission）、基地台和天线的静置（base station and antenna muting）、多接取技术（如3G、4G、WiFi等）间的流量调节。
（7）终端技术：行动终端将变得更人性化，可做为个人办公室、娱乐等多用途，且芯片、电池、显示器都会有更精进的突破，且可以同时连上一个或多个在网络覆盖范围下的基地台。
（8）强化隐私和安全性的技术：强大且安全的解决方案来反击新通讯技术、新服务等所造成的安全和隐私问题。
（9）提高速率的技术：主要是为了达到更高的速率、并改善网络容量，其中与频谱相关的主要技术包括载波聚合（Carrier aggregation）、使用高频段技术（mmWave）；与实体层相关的技术包括提升频谱效率，如更进一步的实体层技术（调变技术如FOFDM、编码技术如叠加式编码）、更进一步的空间处理（network MIMO、Massive MIMO，将天线数量提高到16 根以上，目前Release 13已可以到16根天线，Release12到8根天线）；与网络相关的技术如网络密集化（如Small Cell优化）。
2、5G标准发展
随着4G行动通讯技术日趋成熟，3GPP已于2016年3月完成Release 13的讨论，并正式进入5G标准制定（从Release 14到Release 16），规划于2019年底完成。目前Release 14已明确订出超过30个项目要进行讨论， 包括Multimedia Broadcast Supplement for Public Warning System 、User Control over spoofed callS、Location services、Mission Critical Video over LTE、MC DATA、LTE support for V2X services、Enhancement for TV Video service、eFMSS、S8 Home Routing Architecture 、Phase2 Emergency services over WLAN、Control and User Plane Separation of EPC nodes、Overload Control for Diameter Charging Applications 、Latency reduction techniques for LTE、High Power LTE UE for Band 41、Channel model above 6 GHz、SRVCC Enhancements、Service Domain Centralization、Robust Call Setup for VoLTE subscriber in LTE 、OAM、UICC power optimization for MTC、Requirements for Next Generation Access Technologies、Multi-Carrier Enhancements for UMTS等。
在3GPP所规划的5G无线接取网络技术标准发展蓝图上， 主要可分为向下兼容和非向下兼容两块。在向下兼容技术讨论上，主要以延续LTE Evolution为主， 相关技术领域包括FD-MIMO、LAA、Latency reduction、LTE V2X、NOMA、massive MTC、relay enhancements等。
在非向下兼容技术讨论上，Release 14会先进行5G情境和需求、5G新的无线接取技术、空中界面架构的研究项目讨论，以及高频的通道模型。Release 15将以其他项目、高频技术的研究项目，以及第一阶段5G新的无线接取技术（以6GHz以下的增强行动宽带技术和非单独存在/non-standalone）工作项目讨论为主。
Release 16则进入第二阶段5G新的无线接取技术工作项目讨论，以6GHz以上的增强行动宽带技术、Massive MTC、Critical MTC为主。5G微信公众平台（ID：angmobile）了解到，作者进一步指出，观察国际其他重要5G组织和厂商对于5G技术布局的方向来看，基于行动数据流量将成长1000倍的趋势来看，营运商为了确保基地台的覆盖率、提升用户的使用经验下，无线通讯技术和接取网络技术发展重心将放在mmWave、Massive MIMO、Adv. Multi access、Flexible spectrum usage 、UDN、D2D等上，这些技术发展方向大致与3GPP所讨论的方向一致。
另外，虚拟化技术可以有效的分配资源与共享，故5G行动通讯网路将会把SDN、NFV纳入，提出如C-RAN、virtualized EPC等，其可以依照应用环境进行更加弹性之布建与更实时之优化，为即将到来的5G服务提供更具弹性与效率的网络架构， 进而为更多的行动用户提供更高频宽、更佳传输效能、支援更快移动速率的网络服务， 此与ITU-R所认为的网络层技术重点发展方向一致。
未来工信部还将全面推动5G与实体经济深度融合：一是促进5G技术成熟，打造完整产业链，为全面商用奠定产业基础；二是出台5G商用政策，适时发布频谱规划和商用牌照，满足5G网络建设与应用拓展需求；三是加快5G应用拓展，支撑服务经济实现数字化、网络化、智能化高质量发展。
从5G技术发展方向来看，主要可归纳出下列重点发展项目， 第一、以新兴无线接取技术达到5G的高传输、高容量、大频宽的技术需求，例如多天线技术Massive MIMO、高频技术mmWave、超高密度网络UDN、频谱分享技术等。第二、满足物联网应用时代，对于巨量、多目的装置的大连结需求，且能够达到关键性任务的控制及自动化，主要发展技术如MTC、D2D、低功耗装置设计、高可靠度之通讯技术。第三、透过网络虚拟化技术如C-RAN、SDN、NFV以及网络自动化技术（如SON） 等来提升整体网络性能， 以达到网络效能优化，透过提高网络资源分配效益，以增进网络传输速率、可扩充性及降低能源使用。
从各大电信业者对于5G网络的规划，预估5G网络最快于2017-2020年推出，商业运营时程则预估于2020年陆续实现，其中日韩俄电信业者因举办国际重要体育赛事，可望于活动上展示最新5G行动通讯技术， 目前又以NTT DoCoMo、SKT较为积极；另外，美国电信业者Verizon Wireless、AT&T也于近期积极加入5G网络试验建置， 其皆希望透过实验网的建置，掌握网络特性、技术、服务需求等，抢先推出5G服务、拉大与竞争者的差距，以稳固自己在电信服务市场的地位。
从日韩俄美电信业者在5G网络的建置规划上， 主要投入的技术包括天线MIMO、cmWave、mmWave、beamforming、beam tracking、SDN、NFV、网络切片、空中界面等，以满足大频宽、大数据连结等应用服务， 如AR、VR、物联网、自动驾驶车、机器人、智慧城市等。由于5G才刚进入标准讨论，在5G技术尚未明确前， 目前电信业者大多选择与多家设备、芯片、软件等业者进行多项技术合作，从中可以发现，如何满足各种服务需求将为5G技术发展重点。
因此，在当前全球IPv6快速发展的新时期，我国发展下一代互联网，一方面要积极发挥市场驱动作用，另一方面也需要政府通过营造良好环境，加大投入，充分调动社会各方资源，打破产业发展的临界点。要积极引导运营商、互联网公司、终端制造商等产业链各环节协调推进，共同解决下一代互联网网络建设、演进过渡、业务迁移、标准制定、技术研发、设备制造等重大问题。
日前，2018年IMT-2020(5G)峰会在深圳开幕。为期两天的峰会以“构建5G新生态”为主题，邀请工信部领导、深圳市政府领导以及数十家国内外主流移动通信和行业应用单位专家400多人参加会议，集中探讨5G技术、标准、研发、试验、产业、商用计划、融合应用等最新进展与发展趋势。
全球5G产业正在加速发展。日前，3GPP公布5G的独立组网标准，满足EMBB（大带宽）场景的标准协议完成，这也是第一个5G商用规范。标准发布之后，设备企业如果有基于标准的产品，便可以直接进行商用。5G独立组网（SA）标准的制定，意味着5G整体网络的部署标准已趋向完善。
5G标准的制定，离不开中国力量的贡献，我国运营商、设备商、芯片商、终端商都积极参与其中，中国厂商在5G标准中所占份额约为30%。目前5G发展进入战略机遇期，全球市场群雄逐鹿，中国厂商抱定抢跑5G的决心，积极建立先发优势，力争弯道超车，预计我国5G规模化商用速度将超预期。
5G技术范畴与标准发展
1、5G技术范畴
5G技术范畴主要可分为九个面向进行说明，分别为增强空口技术、网络层技术、增强行动宽带情境的技术、增强大量机器型态通讯的技术、增强超高可靠度/低延迟通讯的技术、改善网络能源效率的技术、终端技术、强化隐私和安全性的技术、以及提高速率的技术。
（1）增强空中界面技术： 相关技术包括FOFDM、FBMC、PDMA、SCMA、IDMA、LDS；前瞻天线技术（如3D-beamforming 、AAS/active antenna system、massive MIMO、network MIMO）；T数据来源：公开数据整理-F数据来源：公开数据整理协作等。
（2）网络层技术：未来的IMT系统将需要更弹性的网络，例如以SDN、NFV的网络架构，此可以让各节点的处理过程最佳化并改善网络操作效率。另外还包括集中化、合作式系统，例如C-RAN。而无线接取网络架构也需要支援基地台之间的协调排程， 相关技术如SON。
（3）增强行动宽带情境的技术：相关的技术包括以中继技术为基础的多重跳接式网络，其可以有效增强各节点用户的服务质量； 透过建置Small cell改善用户的服务质量；强化适应性媒体串流标准，除了可以改善用户者的体验，也可以因应更多的影音串流需求；eMBMS可以节省频宽、改善频谱效率；IMT系统和WLAN间的协调，可以将流量从行动网络卸载到不需要频谱的网络。
（4）增强大量机器型态通讯的技术：未来的IMT系统必须要能连接上大量的M2M终端，且必须持续朝向低成本、低复杂度终端型态、高覆盖范围精进。
（5）增强超高可靠度/低延迟通讯的技术：为了达到超低延迟性，资料层和控制层需要明显的强化（如透过SDN、NFV等技术让资料层和控制层能彼此沟通），空中介面和网络架构也需要新的技术解决方案（如CP-OFDM/OFDMA、UFMC、FBMC 、GFDM 、SC-FDM/SC-FDMA等），未来相关的服务如智慧电表、智慧医疗、无线工业自动化、AR等都需要超高可靠度的技术。
（6）改善网络能源效率的技术：能源的耗用主要和通讯协定（protocol）相关， 可藉由降低RF传输功耗、节省电路电源来改善网络能源效率；藉由资源管理来分配不同使用者的流量，如不连续传输（DTX/discontinuous transmission）、基地台和天线的静置（base station and antenna muting）、多接取技术（如3G、4G、WiFi等）间的流量调节。
（7）终端技术：行动终端将变得更人性化，可做为个人办公室、娱乐等多用途，且芯片、电池、显示器都会有更精进的突破，且可以同时连上一个或多个在网络覆盖范围下的基地台。
（8）强化隐私和安全性的技术：强大且安全的解决方案来反击新通讯技术、新服务等所造成的安全和隐私问题。
（9）提高速率的技术：主要是为了达到更高的速率、并改善网络容量，其中与频谱相关的主要技术包括载波聚合（Carrier aggregation）、使用高频段技术（mmWave）；与实体层相关的技术包括提升频谱效率，如更进一步的实体层技术（调变技术如FOFDM、编码技术如叠加式编码）、更进一步的空间处理（network MIMO、Massive MIMO，将天线数量提高到16 根以上，目前Release 13已可以到16根天线，Release12到8根天线）；与网络相关的技术如网络密集化（如Small Cell优化）。
2、5G标准发展
随着4G行动通讯技术日趋成熟，3GPP已于2016年3月完成Release 13的讨论，并正式进入5G标准制定（从Release 14到Release 16），规划于2019年底完成。目前Release 14已明确订出超过30个项目要进行讨论， 包括Multimedia Broadcast Supplement for Public Warning System 、User Control over spoofed callS、Location services、Mission Critical Video over LTE、MC DATA、LTE support for V2X services、Enhancement for TV Video service、eFMSS、S8 Home Routing Architecture 、Phase2 Emergency services over WLAN、Control and User Plane Separation of EPC nodes、Overload Control for Diameter Charging Applications 、Latency reduction techniques for LTE、High Power LTE UE for Band 41、Channel model above 6 GHz、SRVCC Enhancements、Service Domain Centralization、Robust Call Setup for VoLTE subscriber in LTE 、OAM、UICC power optimization for MTC、Requirements for Next Generation Access Technologies、Multi-Carrier Enhancements for UMTS等。
在3GPP所规划的5G无线接取网络技术标准发展蓝图上， 主要可分为向下兼容和非向下兼容两块。在向下兼容技术讨论上，主要以延续LTE Evolution为主， 相关技术领域包括FD-MIMO、LAA、Latency reduction、LTE V2X、NOMA、massive MTC、relay enhancements等。
在非向下兼容技术讨论上，Release 14会先进行5G情境和需求、5G新的无线接取技术、空中界面架构的研究项目讨论，以及高频的通道模型。Release 15将以其他项目、高频技术的研究项目，以及第一阶段5G新的无线接取技术（以6GHz以下的增强行动宽带技术和非单独存在/non-standalone）工作项目讨论为主。
Release 16则进入第二阶段5G新的无线接取技术工作项目讨论，以6GHz以上的增强行动宽带技术、Massive MTC、Critical MTC为主。5G微信公众平台（ID：angmobile）了解到，作者进一步指出，观察国际其他重要5G组织和厂商对于5G技术布局的方向来看，基于行动数据流量将成长1000倍的趋势来看，营运商为了确保基地台的覆盖率、提升用户的使用经验下，无线通讯技术和接取网络技术发展重心将放在mmWave、Massive MIMO、Adv. Multi access、Flexible spectrum usage 、UDN、D2D等上，这些技术发展方向大致与3GPP所讨论的方向一致。
另外，虚拟化技术可以有效的分配资源与共享，故5G行动通讯网路将会把SDN、NFV纳入，提出如C-RAN、virtualized EPC等，其可以依照应用环境进行更加弹性之布建与更实时之优化，为即将到来的5G服务提供更具弹性与效率的网络架构， 进而为更多的行动用户提供更高频宽、更佳传输效能、支援更快移动速率的网络服务， 此与ITU-R所认为的网络层技术重点发展方向一致。
未来工信部还将全面推动5G与实体经济深度融合：一是促进5G技术成熟，打造完整产业链，为全面商用奠定产业基础；二是出台5G商用政策，适时发布频谱规划和商用牌照，满足5G网络建设与应用拓展需求；三是加快5G应用拓展，支撑服务经济实现数字化、网络化、智能化高质量发展。
从5G技术发展方向来看，主要可归纳出下列重点发展项目， 第一、以新兴无线接取技术达到5G的高传输、高容量、大频宽的技术需求，例如多天线技术Massive MIMO、高频技术mmWave、超高密度网络UDN、频谱分享技术等。第二、满足物联网应用时代，对于巨量、多目的装置的大连结需求，且能够达到关键性任务的控制及自动化，主要发展技术如MTC、D2D、低功耗装置设计、高可靠度之通讯技术。第三、透过网络虚拟化技术如C-RAN、SDN、NFV以及网络自动化技术（如SON） 等来提升整体网络性能， 以达到网络效能优化，透过提高网络资源分配效益，以增进网络传输速率、可扩充性及降低能源使用。
从各大电信业者对于5G网络的规划，预估5G网络最快于2017-2020年推出，商业运营时程则预估于2020年陆续实现，其中日韩俄电信业者因举办国际重要体育赛事，可望于活动上展示最新5G行动通讯技术， 目前又以NTT DoCoMo、SKT较为积极；另外，美国电信业者Verizon Wireless、AT&T也于近期积极加入5G网络试验建置， 其皆希望透过实验网的建置，掌握网络特性、技术、服务需求等，抢先推出5G服务、拉大与竞争者的差距，以稳固自己在电信服务市场的地位。
从日韩俄美电信业者在5G网络的建置规划上， 主要投入的技术包括天线MIMO、cmWave、mmWave、beamforming、beam tracking、SDN、NFV、网络切片、空中界面等，以满足大频宽、大数据连结等应用服务， 如AR、VR、物联网、自动驾驶车、机器人、智慧城市等。由于5G才刚进入标准讨论，在5G技术尚未明确前， 目前电信业者大多选择与多家设备、芯片、软件等业者进行多项技术合作，从中可以发现，如何满足各种服务需求将为5G技术发展重点。
因此，在当前全球IPv6快速发展的新时期，我国发展下一代互联网，一方面要积极发挥市场驱动作用，另一方面也需要政府通过营造良好环境，加大投入，充分调动社会各方资源，打破产业发展的临界点。要积极引导运营商、互联网公司、终端制造商等产业链各环节协调推进，共同解决下一代互联网网络建设、演进过渡、业务迁移、标准制定、技术研发、设备制造等重大问题。
资料来源： 互联网，观研ww整理
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