2016-2020年中国第五代移动通信技术(5G)产业深度调研及投资前景预测报告

中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第1页2016-2020年中国第五代移动通信技术（5G）产业深度调研及投资前景预测报告中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第2页内容简述移动通信自20世纪80年代诞生以来，经过三十多年的爆发式增长，已成为连接人类社会的基础信息网络。移动通信的发展不仅深刻改变了人们的生活方式，而且已成为推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要引擎。随着4G进入规模商用阶段，面向2020年及未来的第五代移动通信（5G）已成为全球研发热点。5G是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统。根据移动通信的发展规律，5G将具有超高的频谱利用率和能效，在传输速率和资源利用率等方面较4G移动通信提高一个量级或更高，其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。5G移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合，构成新一代无所不在的移动信息网络，满足未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求。5G移动通信系统的应用领域也将进一步扩展，对海量传感设备及机器与机器（M2M）通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一。5G移动通信发展是全球移动通信领域新一轮技术竞争的开始。2013年初欧盟在第7框架计划启动了面向5G研发的METIS（mobileandwirelesscommunicationsenablersforthe2020informationsociety）项目，由包括我国华为公司等29个参加方共同承担。及早布局、构造开放式研发环境，力争在未来5G技术与商业竞争中的获得领先优势，已成为我国信息技术与产业未来发展最为重要的任务之一。2013年初，在政府部门的大力支持下，成立了面向5G移动通信研究与发展的IMT-2020推进组，明确5G发展远景、业务、频谱与技术需求，研究5G主要技术发展方向及使能技术，形成5G移动通信技术框架，协同产学研用各方力量，积极融入国际5G发展进程，为之后全面参与5G移动通信技术标准制定打下坚实的技术基础。随着无线移动通信系统带宽和能力的提升，面向个人和行业的移动互联网和物联网应用快速发展，移动通信相关产业生态将发生重要变化。无线移动通信技术与计算机及信息技术会更加紧密和更深层次的交叉融合，物联网、云计算、集成电路、器件工艺、软件技术等也将持续快速发展，支撑未来5G移动宽带产业发展，为我国2020年启动5G商用奠定良好基中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第3页础。中投顾问发布的《2016-2020年中国第五代移动通信技术（5G）产业深度调研及投资前景预测报告》共十三章。首先介绍了5G产业的相关概念；其次分析了国际5G产业发展状况；然后对中国5G产业发展环境、中国4G产业发展现状、中国5G产业发展状况及5G需求驱动产业进行深入分析；随后报告重点分析了5G产业链环节及5G关键技术进展，并对5G产业面临的挑战和机遇进行分析；最后，深入分析了国内外5G重要企业经营状况及5G技术战略进程，并对5G产业发展前景及趋势进行预测。本研究报告数据主要来自于国家统计局、国际电信联盟、中国国家工业和信息化部、中国通信研究院、中投顾问产业研究中心、中投顾问市场调查中心以及国内外重点刊物等渠道，数据权威、详实、丰富，同时通过专业的分析预测模型，对行业核心发展指标进行科学地预测。您或贵单位若想对5G产业有一个系统深入的了解、或者想投资5G市场，本报告将是您不可或缺的重要参考工具。中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第4页报告目录一、5G相关概述.............................................................................................错误!未定义书签。二、5G技术框架.............................................................................................................................6三、国际5G产业发展状况............................................................................................................7四、中国5G产业发展分析............................................................................................................7五、5G发展愿景.............................................................................................................................8图表5G功能指标5图表5G关键技术总体框架6图表5G总体愿景9附报告详细目录中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第5页一、5G相关概述（一）5G行业定义5G，狭义来讲是指第五代移动通信技术的无线接入网技术；广义来讲是指第五代移动通信技术，泛指包括无线接入网、核心网及相关支撑系统的完整的技术体系。据欧盟“构建2020年信息社会的无线移动通信领域关键技术（METIS）”项目称，5G是通过现有无线技术演进和开发补充性的新技术来构建长期的网络社会，通过集成多种无线接入技术，提供极限体验来满足用户的不同需求，是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术集成后解决方案的总称，是真正意义上的融合网络。在未来，5G将渗透到社会的各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统，通过为用户提供超高的接入速率，零时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务，最终实现“信息随心至，万物触手及”的愿景目标。（二）5G关键性能5G的基本性能可概括为“6+3”。即6个功能指标+3个效率指标，6个功能指标包括：用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和峰值速率。在不同的应用场景下，如虚拟现实、超高清视频、云存储、车联网等，6个功能指标的要求不尽相同。3个效率指标包括：频谱效率、能源效率、成本效率。相比于4G系统，5G系统的基本性能获得大幅提升，频谱效率提高5-15倍，能源效率和成本效率提高百倍以上。图表5G功能指标数据来源：IMT-2020推进组中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第6页二、5G技术框架（一）5G关键技术框架5G技术创新主要来源于无线技术和网络技术两方面。在无线技术领域，大规模天线阵列、超密集组网、新型多址和全频谱接入等技术已成为业界关注的焦点；在网络技术领域，基于软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的新型网络架构已取得广泛共识。此外，基于滤波的正交频分复用（F-OFDM）、滤波器组多载波（FBMC）、全双工、灵活双工、终端直通（D2D）、多元低密度奇偶检验（Q-aryLDPC）码、网络编码、极化码等也被认为是5G重要的潜在无线关键技术。图表5G关键技术总体框架数据来源：中投顾问产业研究中心（二）5G技术特点1、5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验，网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标。2、与传统的移动通信系统理念不同，5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标，而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点，力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高。3、室内移动通信业务已占据应用的主导地位，5G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标，从而改变传统移动通信系统\以大范围覆盖为主、兼顾室内的设计理念。中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第7页4、高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统，但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制，无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用。5、可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向，运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源，有效地降低网络运营的成本和能源的消耗。三、国际5G产业发展状况实践是检验真理的唯一标准。在经历了前四代网络标准博弈后，全球通信业巨头深谙“市场地位随标准推广而提升”的道理，越发对如何将自己的专利技术写入标准绞尽脑汁，越发对如何趁早抢占话语权厉兵秣马。这在当前5G的研发和布局上可见一斑。在全球运营商、设备商等各方跟进下，5G标准问题已提上日程。4G刚开始不久，5G却离人们不远了，全球5G标准制定时刻表已然出炉。国际电信联盟（ITU）目前已启动了面向5G标准的研究工作，并明确了IMT-2020（5G）工作计划：2015年中将完成IMT-2020国际标准前期研究，2016年将开展5G技术性能需求和评估方法研究，2017年底启动5G候选方案征集，2020年底完成标准制定。5G标准国家较量正在上演。有地区强势推进——从全球5G进展活跃度来看，亚太区的参与活跃程度因为有政府的强力推动而比其他地区高。其中，韩国在2015年推出了以5G发展总体规划为主要内容的“未来移动通信产业发展战略”，决定在2020年全面推出5G商用服务，并将为此投资1.6万亿韩元。日本总务省与欧盟达成协议，将在超高速第5代（5G）移动通讯系统规格的制定等方面进行合作，力争在2020年东京奥运会前实现5G商业化。二者宣言还表示为避免各国使用的频率带宽及通讯规格出现不统一的情况，将在国际会议等场合进行合作制定统一标准。四、中国5G产业发展分析（一）发展背景近年来，全球信息通信产业移动化、宽带化和智能化的发展趋势日益明显。随着传统工业与互联网的融合、物联网的蓬勃发展，无线数据流量快速增长，信息消费将成为经济增长新引擎。移动通信的发展不仅深刻地改变了人们的生活方式，并且已经成为推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要驱动力。目前，全球已进入4G系统规模商用阶段。截至2015年7月，全球143个国家部署了422张LTE商用网络。在国内，2013年12月我国发放了4G系统TD-LTE牌照，随后又于2015年2月发放了LTEFDD牌照。截至到2015年10月，中投顾问产业研究中心中投顾问·让投资更安全经营更稳健第8页4G用户数达3.28亿，标志着我国全面进入4G时代。与此同时，面向2020年及未来的第五代移动通信（5G）系统的研发已在全球范围内如火如荼地开展。为了在未来5G发展中抢占先机，世界主要国家及相关企业纷纷加大5G研发投入，致力于5G需求、关键技术、标准及频谱研究等方面，日本、韩国等国家也提出了本国5G商用时间表。同时，世界三大主流标准化组织ITU、3GPP、IEEE也先后启动了面向5G概念及关键技术的研究工作，旨在加速推动5G标准化进程。（二）研发进程在过去的15年中，我国相继启动了3G和4G移动通信863重大研究计划，并推动实施了国家中长期发展规划“新一代宽带无线移动通信网”重大专项，极大地促进了我国移动通信技术水平的提高，实现了我国移动通信技术研发与产业化的跨越式发展。在分布式无线组网基础理论等方面做出了一系列有重要国际影响的研究成果，我国所倡导的TD技术入选国际标准，华为、中兴等一批企业的全球移动通信市场份额已位居世界最前列，移动通信产业已经成为国内具有国际竞争力的规模性高技术产业之一。2013年初，在政府部门的大力支持下，成立了面向5G移动通信研究与发展的IMT-2020推进组，明确5G发展远景、业务、频谱与技术需求，研究5G主要技术发展方向及使能技术，形成5G移动通信技术框架，协同产学研用各方力量，积极融入国际5G发展进程，为之后全面参与5G移动通信技术标准制定打下坚实