2020-2021年5G基础梳理及应用前景研究报告目录 1. 移动通信技术的发展及概念解析移动通信传输过程移动通信发展史及技术演进路线5G发展的重要节点2. 5G的产业变化及相关企业布局三大运营商第一批5G试点城市5G网络的变化5G产业链构成及相关企业布局3. 5G的三大使用情景及未来发展ITU定义的5G三大使用情景 5G的具体应用场景4. 附录1.移动通信技术的发展及概念解析移动通信传输过程 移动通信发展史 技术演进路线 5G发展重要节点移动通信网络的传输过程是将手机信号传输到基站(长距离传输会到核心网)，再将信号从基站传输到手机的过程声音、图像、 文字等信号 低频信号（基 带信号)信号转换，基带芯片处理 载波信号（调 制后的信号)基站1 信号调制：低频信号与高 频信号混频（射频模块）将载波信号（射频信号）通 过终端天线传输到基站天线手机终端1机房1通过基站天线来接收射频信号，而内设备 机房根据实际情况，可能会控制一个基站或者多个基站核心网1信号经过机房层层传输，到达核心网短距离信号传输可直接通过基站间，而后到手机终端省市间等长距离信号 传输（光纤传输） 机房2基站2载波信号（未 解调的信号） 低频信号（已 解调的信号) 信号转换，基 带芯片处理声音、图像、 文字等信号手机终端2 信号解调：低频信号与高频信号分开（射频模块）将信号经过基站天线传输到 手机终端天线 核心网2核心网经过信号处理通过 光纤传输至机房设备 通过机房设备进行信号处理后，将射 频信号转换成光信号传输到基站后通过光模块将射频信号进行光信 光纤传输 号的转换,最后通过光纤传输给机房 光纤传输移动通信网络的传输过程就是信号的调制（将低频信号变成可发送的高频信号）和解调（将高频信号变成可接受的低频信号）过程， 声音、图像等信号经过基带芯片以及射频模块处理后，通过手机天线发射到基站天线上，基站（本文特指信号塔）将信号处理（射频 信号转换成光信号后进行调制解调）后，传输到机房或核心网上，而后经过其他的机房或核心网、到另一个基站、最后信号到另一个 手机终端。若通信距离较短，则只通过基站间通信（基站和基站传输），后到手机终端。移动通信网络信号传输过程移动通信传输过程 移动通信发展史 技术演进路线 5G发展重要节点伴随着移动通信技术的发展，频段使用越来越高、传输速率越来越快、用户容量越来越大、通话质量越来越好第一代移动通信（1G） 第二代移动通信（2G） 第三代移动通信（3G） 第四代移动通信（4G）起始时间 1980s 1990s 21世纪初 2010s世界商用时间 1978年，美国贝尔实验室第一 次开发出高级移动电话系统 (AMPS) 1989年，欧洲以GSM(全球移 动通信系统)为标准进入商业化 应用 2001年10月，日本的NTT DoCoMo运营商第一个在世界 上开通了WCDMA服务 2010年世界移动通信大会将下 一代演进技术(LTE)作为业界关 注焦点中国商用时间 1987年，开始部署1G网络 1993年，嘉兴GSM网正式成 为我国第一个数字移动通信网 2009年正式给三大运营商颁发3G牌照，我国进入了3G时代 2013年12月，工信部正式为 三大运营商颁发4G牌照，我国 进入4G时代标准网络协议 AMPS GSM、CDMA(码分多址) 电信CDMA2000(美国主导)、 联通WCDMA(欧洲主导)、移 动TD-SCDMA（中国主导） TD-LTE(时分双工)、FDD-LTE(频分双工)使用频段 300Hz-3400Hz 900MHz-1800MHz 1880MHz-2145MHz 1880MHz-2665MHz代表性企业 摩托罗拉(大哥大） 诺基亚 苹果、三星等 苹果、三星、华为等主要特点 模拟信号传输、语音通话 数字信号传输、语音通话、短信服务、简单的低速数据服务 可同时传声音和数据信息、提供高质量的多媒体业务 可快速传输数据、音频、视频和图像缺点 语音品质低、信号不稳定、抗 干扰性差 数据传输容量有限、通信加密 程度较弱 用户容量有限、传输速率较低、 传输标准不统一 全球使用频段过多，不支持物 联网传输移动通信技术的起源可追溯至100多年前，1897年，意大利人马可尼首次完成了英吉利海峡内行驶船只的无线电通信实验，标志着移 动通信技术的诞生。而现代意义上的移动通信技术起源于20世纪80年代的美国，移动通信技术几乎每十年进行一次更新换代。移动通信发展历史（前四代）移动通信传输过程 移动通信发展史 技术演进路线 5G发展重要节点考虑到传输速率以及成本等多方面的因素，每一代数字移动通信技术都经历了过渡阶段，且标准不统一由于数字通信(2G时代开始)具有抗干扰性以及传输速率高等优势，2G被认为才是现在移动通信的开端。从2G到5G，考虑到传输速率 以及成本等多方面因素，每一代数字移动通信技术都经历了过渡阶段(2.5G、3.5G等)，都是对前一代技术的演进，且标准不统一（如 4G时代分为TD-LTE和FDD-LTE）。 数字移动通信技术的两条演进路线2G 2.5/2.75G 3G 3.5/3.75G 3.9/4/4.5GGSMCDMA IS-95 GPRSCDMA2000 1x EV-DO R0 EDGE CDMA EV-DO Rev.BTD- SCDMAWCDMACDMA20 00 Rev.0 HSUPAHSDPACDMA2000 1x EV-DO Rev.ACDMA2000Rev.A、B CDMA2000 1x EV-DV Rev.C、D HSUPA R6HSDPA R5CDMA2000的不同版本标准一标准二 统称HSPA版本 HSPA+FDD- LTETD- LTE LTE-A LTE-APro移动通信传输过程移动通信发展史技术演进路线5G发展重要节点数字移动通信技术的相关名词解析第一个标准数字移动通信系统，起初 为了实现全欧洲的统一、实现跨国界 的漫游而开发的，而后成为了全球性 的移动通信标准。2015年，全球诸多GSM网络运营商预计在2017 年关闭 该网络。GSM (Global System for Mobile Communication,全球 移动通信系统) GPRS(General Packet RadioService,通用分组无线业务) EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution,增强型数据 功率演进技术)CDMA2000(Code-Division Multiple Access 2000，2000 年发布的码分多址技术) WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带 码分多址技术) HSPA(High-Speed PacketAccess，高速分组接入技术)由高通发起的第一个基于CDMA（码 分多址，即将需要传输的信号用一个 远大于该信号带宽的伪随机码进行调 制后传输）的移动通信标准系统，其 第一个品牌也叫CDMAOne。为了提高数据业务的需求，在原来的 GSM网络上加入了支持高速分组数据 的网络，推动了移动数据业务的发展， 也被称为2.5G，简称G。在GSM系统中加入了一种新的调制技 术，提高了GSM网络的性能和效率， 也是一种GSM到3G的过渡阶段，被称 为2.75G，简称E。由高通公司主导，是国际电信联盟ITU 制定的IMT-2000标准认可的一个3G 移动通信标准，是2G时代CDMAOne 标准的扩展，其与3G时代的另一个标 准WCDMA不兼容。使用的部分协议与GSM一致，同时也 使用了部分高通主导的CDMA技术，3G时代，WCDMA占据全球80%的无 线市场。2009年，中国联通开始提供WCDMA服务。由中国提出的，被ITU批准的三个3G 标准之一，后工信部将TD-SCDMA这 张3G牌照发给了中国移动。随着4G 的到来，中国移动不再继续进行TD-SCDMA的新建投资，而转向4G网络 的建设。LTE-A(Long Term Evolution- Advanced，增强型长期演进技 术)HSPA+ (High-Speed Packet Access，增强型高速分组接入 技术) LTE(Long Term Evolution，长 期演进技术)分为HSDPA (High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入 技术)和HSUPA (high speed uplink packet access,高速上行链路分组接 入技术)，为了提高WCDMA的上下行 速率而对技术的一种演进， 被称为 3.5G，简称H。LTE-A Pro(Long Term Evolution- Advanced Pro，高 级增强型长期演进技术)是HSPA的强化版，速度更快，性能更 好，被列为4G网络的一个标准。此项技术使用新的调制方式，提高了 数据传输能力和数据传输速度，由于 未达到4G的标准，俗称3.9G。这是一种真正的4G 网络， 完全兼容LTE技术，是LTE网络的一种演进。是对LTE和LTE-A的技术的演进，是5G 技术的一种过渡阶段。CDMA IS-95(Code Division Multiple Access Interim Standard95,暂时性码分多址技术标准) TD-SCDMA(Time Division- Synchronous CDMA,时分同步码分多址技术)移动通信传输过程移动通信发展史技术演进路线5G发展重要节点经历了4.5G(LTE-A Pro)之后，5G现已完成部分标准的制定工作，预计2020年实现商用2016 年 10 月 ， 高通发布了全球 首个5G调制解调 器 骁龙X50 调制解调器同时，在2015年10月 份，中欧美日韩5G推 进组织签署协议，为 全球统一的5G标准奠 定了基础华为2016年4月率先 完成中国IMT-2020（5G）推进组第一阶 段的空口关键技术验 证测试2019 年底， 3GPP完成5G的完整版本 标准制定，包括其 余 两 项 uRLLC 和mMTC标准，以满 足ITU 的需求， 并 完 成 IMT-2020 标准的提交2018 年2 月， 沃达 丰和华为宣布， 两 公司在西班牙合作 采用非独立的3GPP5G 新 无 线 标 准 和 Sub-6GHz （ 低频 频段） 完成了全球 首个5G通话测试2018 年2 月， 华 为在世界移动通 信大会上发布了 首款3GPP标准下 的5G商用芯片巴 龙 5G01 和 5G 商 用终端， 支持全 球主流5G频段2018 年 6 月 ， 5GNR标准SA（ Standalone ， 独 立组网） 方案正式 完成并发布， 这标 志着首个真正具有 完整意义的国际5G 标准正式出炉2018 年6 月， 中 国联通公布了5G 部署：将以SA为 目标架构， 前期 聚焦eMBB ， 5G 网络计划2020年 正式商用2013 年2 月， 欧2013年5月， 2014年5月，日本电信营2015 年 10 月 ， ITU5000万欧元，加布，已成功将与爱立信、诺基亚、三式将 5G 技 术 命 名 为 快5G移动技术的开发出 5G星等厂商共同合作，研发IMT-2020，并预计在研发的核心芯片5G技术2020年完成标准制定2009 年 ， 华盟宣布 ， 拨款韩国三星宣运商NTT DoCoMo 宣布（ 国际电信联盟） 正为开展 5G 相 关技术的早期 研究2016年7月，诺基 亚与加拿大运营商 Bell Canada合作， 完成加拿大首次5G 网络技术的测 试2017 年11 月， 工信部 发布关于第五代移动 通 信 系 统 使 用 3300- 2016年11月，3GPP（国 际无线标准化机构）确定， 中 国 华 为 主 推 的PolarCode方案成为了5G 控制信道eMBB 场景下的 标准编码方案，美国高通 主推的LDPC方案成为了数 据信道的上下行编码方案2020 年 ， 初步实现5G 的 商用2017 年12 月，3600MHz和4800- 2017年6月，广东 2017 年 4 月 ，5G NR （ New 5000MHz 频 段 相 关事 开通中国首个5G KT、Verizon打Radio,空口）首宜的通知，确定了5G 基站，属于国内首 通全球首个5G发版本正式冻结的中频频谱次在外场中测试全息视频通话2019 年下半 年， 华为将 推出5G麒麟 芯片和5G智 能手机2. 5G的产业变化及相关企业布局第一批5G网络试点城市一共12座，上海是唯一 一座三家运营商同时试点的城市成都上海雄安杭州广州深圳北京天津南京苏州兰州武汉目前，除通信设备、手机厂商之外，三大运营商作为基站的建设者，正在快速地部署5G网络。三大运营商均预计2019年实现5G的预 商用。由于技术和建设成本的问题，三大运营商正在分批试点5G网络（指建设基站），截至2018年8月，三大运营商的第一批5G网 络试点城市包括12座，其中中国联通试点7座城市，中国电信试点6座城市，中国移动试点5座城市。三大运营商第一批5G试点城市产业链及企业布局八大关键技术指标5G第一批试点城市5G网络的变化城市中国联通中国电信中国移动上海 雄安 深圳 杭州 苏州 北京天津南京兰州成都广州武汉合计7 6 5