参考中国报告网发布《2017-2022年中国5G产业行业发展现状及发展策略研究报告》
2016年是5G标准元年，3GPP正式进入了5G的标准化研究阶段。作为信息化驱动、建设高速网络的重要手段，5G研发在多个国家上升到了前所未有的高度。美国抢跑5G高频段部署，力图保持互联网创新发展的主导地位。韩国将于2018年初开展5G预商用试验，支持平昌冬奥会，中国、日本、欧盟也积极开展5G技术研发试验，要赶在2020年前进行5G商用。5G技术将高速移动互联融入生活。
在5G时代，Gb/s数据速率将构建出一个万物互联的环境，移动互联技术与智能家居、智能城市相结合使得人们对视频、流媒体、高流量的应用等需求日益增加，影像传输系统的连通性和解析度将会更高，移动端将大大提高互联网的接入率及普及率。
与以往移动通信系统相比，5G需要满足更加多样化的场景和极致的性能挑战。依据未来移动互联网和物联网主要场景和业务需求特征，连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠和低功耗大连接四个5G主要技术场景：
1）连续广域覆盖场景是移动通信最基本的覆盖方式，在保证用户移动性和业务连续性的前提下，无论在静止还是高速移动，覆盖中心还是覆盖边缘，用户都能够随时随地获100Mbps以上的体验速率；
2）热点高容量场景主要面向室内外局部热点区域，为用户提供极高的数据传输速率，满足网络极高的流量密度需求。主要技术挑战包括1Gbps用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度；
3）低时延高可靠场景主要面向车联网、工业控制等物联网及垂直行业的特殊应用需求，为用户提供毫秒级的端到端时延和/或接近100%的业务可靠性保证；
4）低功耗大连接场景主要面向环境监测、智能农业等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、低成本、海量连接的特点，要求支持百万/平方公里连接数密度。总之，5G的技术挑战主要包括：0.1～1Gbps的用户体验速率，数十Gbps的峰值速率，数十Tbps/km2的流量密度，1百万/平方公里的连接数密度，毫秒级的端到端时延，以及百倍以上能效提升和单位比特成本降低。面对5G场景和技术需求，采用全新的空口设计，引入大规模天线、新型多址、新波形等先进技术，支持更短的帧结构，更精简的信令流程，更灵活的双工方式，有效满足广覆盖、大连接及高速等多数场景下的体验速率、时延、连接数以及能效等指标要求。
在系统设计时应当构建统一的技术方案，通过灵活配置技术模块及参数来满足不同场景差异化的技术需求。由低频段形成有效的网络覆盖，对用户进行控制、管理，并保证基本的数据传输能力；高频段作为低频段的有效补充，在信道条件较好情况下，为热点区域用户提供高速数据传输。
面对越来越复杂的无线通信网络系统，以往的设计与管理方式已经不能满足，引入人工智能技术势在必行。人工智能通过感知环境，利用机器学习、大数据分析、云计算等相关技术，对移动宽带互联网的性能进行提升，可以连接更多终端、传输数据量更大。同时人工智能对于自然语言开发上的进展，也将进一步推动物联网技术的发展。以人工智能为基础的联网设备用人类的语言描述数据，像人类一样交流，将会极大的拓展未来通信技术的应用空间，为5G应用开辟一个新的蓝海。
另一方面，到2020年当超过500亿台机器和设备进行互联，超过2000亿个联网传感器产生海量数据。人们将发现由此产生的数据将超越当前所体验到的数据数量级，而远超现在的数据量。联网汽车每天将产生4TB数据，一个联网工厂每天将创造超过1PB数据。从这些复杂的数据中获得更深入的洞察是为企业和社会开启更多价值的关键，这些数据是支撑AI进行学习进化的基础，而传输这些海量数据还是依靠5G等高速宽带的通信技术。
还有分布式网络结构中，计算、分析和存储功能将互联设备和数据转化为有使用价值，从而在更靠近边缘设备的地方更快地作出明智的决策。如两个自动驾驶车辆可以在几毫秒内感应碰撞并直接互相通信，从而防止事故的发生。消防员将使用嵌入他们制服和周围环境中的传感器所产生的数据和洞察，高效地消灭火灾并拯救更多生命。而这短距离、高数据的传输正好可以使用5G技术。
通过5G网络，将数十亿个物与设备连接，充分释放其所生成数据的潜力，从而实现意想不到的效用。更快、更高效、更智能的5G网络将是连接周围万物的基础，并不断促进设备间数据交换与学习的良性循环。为了实现这些目标，需要将海量的智能终端连接起来，，以更智能化的算法和更快的数据速度，创建一个全新的数字化世界。
而随着联网的电子产品的数量增多和大数据的增长将给数据存储、处理能力带来前所未有的压力，爱立信在其年度移动报告中指出，到2020年，5G移动网络用户将占全球人口的15%，从智能家电到智能城市解决方案，5G将连接一切。目前的数据中心模式无法提供支撑。因此，有必要对网络架构进行彻底的改造，即从基于云的系统转变为一种分布式的边缘网络结构。
通讯运营商们已经开始加大了5G边缘计算的投资。去年，AT&T联合爱立信，英特尔，进行了首个专业5G试验。上月，三家公司又进行了第二次的试验，通过5G网络进行付费电视直播节目的测试，其网络速度达到每秒1gigabit！5G边缘计算一旦实现，将带来只有毫秒单位级别的网络延迟，这使得实时处理大数据成为一种可能。不是在云端，数据将在网络的边缘（例如无数的办公室和公司）处理，这将减少数据对网络流量的压力，加快数据分析处理，减少网络延迟。5G边缘计算将使机器人、自动驾驶汽车、可穿戴设备、无人驾驶飞机和其它对网络延迟敏感的系统，比如VR/AR等，自己成为一个微数据中心。
2016年是5G标准元年，3GPP正式进入了5G的标准化研究阶段。作为信息化驱动、建设高速网络的重要手段，5G研发在多个国家上升到了前所未有的高度。美国抢跑5G高频段部署，力图保持互联网创新发展的主导地位。韩国将于2018年初开展5G预商用试验，支持平昌冬奥会，中国、日本、欧盟也积极开展5G技术研发试验，要赶在2020年前进行5G商用。5G技术将高速移动互联融入生活。
在5G时代，Gb/s数据速率将构建出一个万物互联的环境，移动互联技术与智能家居、智能城市相结合使得人们对视频、流媒体、高流量的应用等需求日益增加，影像传输系统的连通性和解析度将会更高，移动端将大大提高互联网的接入率及普及率。
与以往移动通信系统相比，5G需要满足更加多样化的场景和极致的性能挑战。依据未来移动互联网和物联网主要场景和业务需求特征，连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠和低功耗大连接四个5G主要技术场景：
1）连续广域覆盖场景是移动通信最基本的覆盖方式，在保证用户移动性和业务连续性的前提下，无论在静止还是高速移动，覆盖中心还是覆盖边缘，用户都能够随时随地获100Mbps以上的体验速率；
2）热点高容量场景主要面向室内外局部热点区域，为用户提供极高的数据传输速率，满足网络极高的流量密度需求。主要技术挑战包括1Gbps用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度；
3）低时延高可靠场景主要面向车联网、工业控制等物联网及垂直行业的特殊应用需求，为用户提供毫秒级的端到端时延和/或接近100%的业务可靠性保证；
4）低功耗大连接场景主要面向环境监测、智能农业等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、低成本、海量连接的特点，要求支持百万/平方公里连接数密度。总之，5G的技术挑战主要包括：0.1～1Gbps的用户体验速率，数十Gbps的峰值速率，数十Tbps/km2的流量密度，1百万/平方公里的连接数密度，毫秒级的端到端时延，以及百倍以上能效提升和单位比特成本降低。面对5G场景和技术需求，采用全新的空口设计，引入大规模天线、新型多址、新波形等先进技术，支持更短的帧结构，更精简的信令流程，更灵活的双工方式，有效满足广覆盖、大连接及高速等多数场景下的体验速率、时延、连接数以及能效等指标要求。
在系统设计时应当构建统一的技术方案，通过灵活配置技术模块及参数来满足不同场景差异化的技术需求。由低频段形成有效的网络覆盖，对用户进行控制、管理，并保证基本的数据传输能力；高频段作为低频段的有效补充，在信道条件较好情况下，为热点区域用户提供高速数据传输。
5G网络逻辑视图
资料来源：中国报告网整理
5G技术路线与场景
资料来源：中国报告网整理
面对越来越复杂的无线通信网络系统，以往的设计与管理方式已经不能满足，引入人工智能技术势在必行。人工智能通过感知环境，利用机器学习、大数据分析、云计算等相关技术，对移动宽带互联网的性能进行提升，可以连接更多终端、传输数据量更大。同时人工智能对于自然语言开发上的进展，也将进一步推动物联网技术的发展。以人工智能为基础的联网设备用人类的语言描述数据，像人类一样交流，将会极大的拓展未来通信技术的应用空间，为5G应用开辟一个新的蓝海。
另一方面，到2020年当超过500亿台机器和设备进行互联，超过2000亿个联网传感器产生海量数据。人们将发现由此产生的数据将超越当前所体验到的数据数量级，而远超现在的数据量。联网汽车每天将产生4TB数据，一个联网工厂每天将创造超过1PB数据。从这些复杂的数据中获得更深入的洞察是为企业和社会开启更多价值的关键，这些数据是支撑AI进行学习进化的基础，而传输这些海量数据还是依靠5G等高速宽带的通信技术。
还有分布式网络结构中，计算、分析和存储功能将互联设备和数据转化为有使用价值，从而在更靠近边缘设备的地方更快地作出明智的决策。如两个自动驾驶车辆可以在几毫秒内感应碰撞并直接互相通信，从而防止事故的发生。消防员将使用嵌入他们制服和周围环境中的传感器所产生的数据和洞察，高效地消灭火灾并拯救更多生命。而这短距离、高数据的传输正好可以使用5G技术。
通过5G网络，将数十亿个物与设备连接，充分释放其所生成数据的潜力，从而实现意想不到的效用。更快、更高效、更智能的5G网络将是连接周围万物的基础，并不断促进设备间数据交换与学习的良性循环。为了实现这些目标，需要将海量的智能终端连接起来，，以更智能化的算法和更快的数据速度，创建一个全新的数字化世界。
而随着联网的电子产品的数量增多和大数据的增长将给数据存储、处理能力带来前所未有的压力，爱立信在其年度移动报告中指出，到2020年，5G移动网络用户将占全球人口的15%，从智能家电到智能城市解决方案，5G将连接一切。目前的数据中心模式无法提供支撑。因此，有必要对网络架构进行彻底的改造，即从基于云的系统转变为一种分布式的边缘网络结构。
通讯运营商们已经开始加大了5G边缘计算的投资。去年，AT&T联合爱立信，英特尔，进行了首个专业5G试验。上月，三家公司又进行了第二次的试验，通过5G网络进行付费电视直播节目的测试，其网络速度达到每秒1gigabit！5G边缘计算一旦实现，将带来只有毫秒单位级别的网络延迟，这使得实时处理大数据成为一种可能。不是在云端，数据将在网络的边缘（例如无数的办公室和公司）处理，这将减少数据对网络流量的压力，加快数据分析处理，减少网络延迟。5G边缘计算将使机器人、自动驾驶汽车、可穿戴设备、无人驾驶飞机和其它对网络延迟敏感的系统，比如VR/AR等，自己成为一个微数据中心。
物联网设备数量快速增长
资料来源：中国报告网整理
5G边缘计算
资料来源：中国报告网整理
资料来源：中国报告网整理，转载请注明出处（ZQ）
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