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1、部门:中台2023 iResearch Inc.2023年中国6G产业研究报告署名:李超2目 录CONTENTS01通信产业演化进程026G补足2B应用的技术短板036G新技术的潜在颠覆性04未来趋势前瞻3通信产业演化进程0142023.3 iResearch Inc.移动通信的核心是电磁波对电磁波系统的应用和能力提升,是移动通信技术升级迭代的核心通信的本质是信息传播,所以传递手段与介质就是其核心需要思考和精研的标的物。电磁波作为一种自然资源被应用于通信领域,和它具备的两个特点密切相关:第一,电磁波是一种能量,所以是能量就存在产生和吸纳的哲学可能,这与信息的发送与接收,具备天生的匹配性;第二,
2、以现在人类物理学的认知,光速是宇宙中最快的速度,而电磁波在真空中的传播速度就是光速,这一点能够最大限度的满足信息传输对速度的要求。每一代移动通信技术之所以能够实现更快的速度,更低的时延和更稳定的传输,都是通过技术的演变和架构的调整,提高了可用频段的带宽和已有频段的传输效率。因此移动通信技术升级迭代的核心,是对电磁波系统应用的能力提升。来源:艾瑞研究院自主绘制。信源|Source信道|Channel信宿|Sink移动通信技术实现示意图调制信源编码解调信道译码信道编码信源译码去除传输信息中的冗余信息对携带信息的电磁波根据不同规则编码,使之在信道中更可靠的传输常规天线能接收的最大波长是天线尺寸的4倍
3、,所以调制的过程就是提高携带信息电磁波的频率,使之达到设备天线可以接收的高频电磁波。当电波被接收到以后,再从高频信号中解调携带有效信息的低频波。将信息还原成原始信息噪声根据编码规则,判断该信息是否为当初想要传输的有效信息52023.3 iResearch Inc.被量化的香农公式提升带宽,提高带宽使用率和提升信噪比就是关键技术来源:艾瑞研究院自主绘制。C=Blog2(1+)SN香浓公式是信息在被高斯白噪声干扰的信道中,计算最大信息传送速率的公式。其中:B代表带宽(频谱利用率也是提升B的一种体现);S/N代表信噪比。通过这一个公式的物理含义可以知道,信息传输速度与带宽和信噪比之间的数学关系。因此
4、,移动通信技术每一次的升级,都是通过不同的技术手段,提升可用带宽,提高已有带宽的使用率以及提升信噪比,进而达到高速率、低时延和更稳定的传输,这三个功能指标上的飞跃。1G|1986-19992G|1991-至今3G|2009-至今4G|2013-至今5G|2020-至今通信技术表现终端特点传输速率典型服务开启了移动通信时代,采用模拟音频通信技术笨重,功能单一2.4Kb/s略失真的语音通话模拟音频信号转为数字信号,开启数字通信时代轻便化,数字键盘64Kb/s语音通话、短信初步进入智能化,很多当代通信技术都依照3G技术蓝本数字键盘、26键键盘触屏2Mb/s电话、短信、彩信移动互联网移动宽带技术,拉平
5、移动与有线技术的用户体验智能手机100Mb/s丰富的网络服务视频传输目标锚定万物互联智能手机智能终端1Gb/s丰富的网络服务行业专网服务62023.3 iResearch Inc.5G是2C与2B服务的分界线视频传输是人类已知信息传输的阶段性高点,未来产业带动靠企业服务“文字图像视频”这三类信息传播方式的递进,是在社会范围内根深蒂固的升级序列。所以视频所承载的信息丰富程度,在用户认知中是最高的,更加丰富的虚拟现实和元宇宙技术尚未成熟,且饱受市场争议。并不能有效带动移动通信技术在用户心中的感知。因此当4G通信满足了视频传输后,5G等未来通信技术的商业目标,就不得不考虑2B服务。进而衍生出5G最大
6、的应用标的,行业专网业务的诞生。来源:爱立信。1G|1986-19992G|1991-至今3G|2009-至今4G|2013-至今音频传输音频+文字图像传输视频+数据5G|2020-至今6G|2030-未来XR+元宇宙企业服务感知融合企业服务5%10%18%30%43%56%66%74%79%83%86%88%90%92%94%96%2%15%25%35%45%54%62%69%2011201220132014201520162017201820192020202120222023e2024e2025e2026e2011-2026年全球不同移动技术用户覆盖率LTE5G72023.3 iRese
7、arch Inc.5G专网的困境采集类与交互类专网发展相对较好,控制类专网尚需市场培育在企业服务领域,5G专网是在工业互联网大潮中,信息交互技术的重要组成部分。大量企业在这一领域布局取得了一定的成绩,但依然面临比较严重的问题。总结原因,基本是所有企业服务领域最核心的两个问题:第一,对客户所在行业的理解深度;第二,代运营。来源:艾瑞研究院自主绘制。采集类专网交互类专网控制类专网能力要求典型应用场景上行带宽需要足够大矿山等常人很难进入或很难长期所处的场景。通常用于质控对通信各方面要求均适中AR场景下的远程交互,比如医疗远程指导,复杂机械设计超低延迟和超高可靠性绝大部分工业生产的核心环节都适用。通常
8、伴随着极端环境,出错或延迟可导致机毁人亡这两个场景与5G在个人端所起的作用极其类似,所以企业客户的接受度相对较强。高成本更注重保密环境的场景大多采取物理专网布设的形式完成。而地要求和低成本的场景则可以通过公网专用的方式搭建虚拟专网。控制类专网能更深度绑定企业的服务类型。从技术指标上看,延迟和可靠性是移动通信技术尚需补足的。从实际业务推进上看,专网的部署、改造和适配,更是业务推进中的阻碍。其中适配的工作量非常大。现在某些特殊行业有任务要求,不得不部署5G专网。其余皆以试点的形式进行市场教育。结论82023.3 iResearch Inc.6G在技术上的希望技术上补足5G时代企业服务的短板,并具备
9、颠覆世界的潜力从性能指标上,6G设计目标几乎全方面跃升。客观来看,工业场景对可靠性的要求在6G技术99.99999%的保障下基本可以满足,若不是对“1”执念,在技术上已经不存在门槛了。未来重点还是在业务推进和市场教育领域的苦功夫。除此之外,6G移动性、陆海空天全域覆盖和一些创新型的硬件如果大范围应用,则会对现有的城市生态产生颠覆性的效果。来源:IMT-2030(6G)推进组。覆盖可靠性定位精度AI服务效率区域流量密度峰值速率能量效率用户体验速率连接密度频谱效率移动性抖动空口时延5G6G1-10-51-10-7米级厘米级90%+初级10100-10000Mbit/s/m220100-1000Gb
10、it/s20倍1倍数十Gbit/s0.1Gbit/s 10-100个/平米1个/平米1.5-3倍1倍500km/h1000km/h微妙级0.1-1ms1ms 陆海空天全域覆盖仅陆上96G补足2B应用技术短板02102023.3 iResearch Inc.6G的市场预期表现连接数远超人口,个人与企业智能设备全接入,流量井喷按照6G技术推进组的测算,到2040年,也就是6G技术商业应用10年后,终端连接数将达到恐怖的1216亿台。目前地球总人口80亿,这表明,按照移动通信技术,奇数代际完成技术突破,偶数代际金融实质应用的特性,6G延续了5G服务企业和工业的市场目标。而在流量层面也呈现出井喷的态势
11、,月均流量达到58550亿GB,也就是说单设备每月消耗流量仅50G。即便个人用户端有了全元宇宙环境,虚拟现实环境等跨代应用,具备消耗如此大流量的基础,这个数据量也意味着个人用户终端的巨变,甚至具备一定的工业属性。因此从现在情况看,5G时代服务企业的趋势在6G时代可以得到大幅度加强。来源:IMT-2030(6G)推进组。3418412162022203020402022,2030和2040年移动通信终端连接数终端连接数(亿台)4266835585502022203020402022,2030和2040年移动通信月均流量月均流量(亿GB)地球人口80亿112023.3 iResearch Inc.
12、6G产业链图谱基于运营商的庞大上下游来源:未涵盖所有企业,艾瑞研究院自主绘制。运营商核心网传输网接入网连接&设备联盟组织实际应用智慧城市智慧建筑车联网导航增强智慧工业智慧矿山智慧医疗游戏开发高清直播智慧办公供应商供应商供应商下游应用下游应用122023.3 iResearch Inc.6G产业链演进下游应用想象空间大,供应商整体推进向前一体化战略来源:信通院。从5G产业发展的经验上看,5G基础设施建设完成后间接经济产出是直接经济产出的1.5倍以上,并且想象空间和自由度远比直接经济产出要好。因此处于产业链上游的重话语权企业,在统一的向产业链下游整合推进。0.51.32.23.03.43.74.1
13、4.55.15.66.31.22.43.85.05.86.36.97.58.59.410.6202020212022 2023e 2024e 2025e 2026e 2027e 2028e 2029e 2030e2020-2030年中国5G经济产出量直接经济产出(万亿元)间接经济产出(万亿元)核心网传输网接入网连接&设备运营商实际应用渗透渗透向更多元,更先进消费电子产业拓展向2B应用开发延申向2C网络服务展业渗透供应商体系综合实力较强,在高利润和高想象空间的驱使下,其向前一体化战略侵蚀了一部分下游产业空间下游产业在原有市场逐步被侵蚀的过程中,根据自身产品定位在与其最大相关的交叉领域里寻找新的机
14、会132023.3 iResearch Inc.5G专网的红利5G专网将在6G时代升级为6G专网,且增速稳定全球5G时代服务企业的专网业务一直保持高速增长,丝毫未受疫情影响,并且未来也将继续保持接近40%左右的增长速度。从5G应用覆盖的行业占比上来看,工业互联网也是占比最高的一个板块。截至2022年底,全球部署5G专网的国家与地区达到72个,其中德国比较超前,也是最早发放专网频谱的国家,一共发了257张5G专网频谱证。从全球来看,制造业、矿业、电力等板块,是5G专网发力的主要领域。来源:通信世界、中国信通院。9.21317243346638741.3%30.8%41.2%37.5%39.4%3
15、7.0%38.1%202020212022e2023e2024e2025e2026e2027e2020-2027年全球5G专网市场规模市场规模(亿美元)增长率(%)工业互联网27.8%文体活动26.9%智慧交通10.6%医疗健康10.4%仓储物流4.0%智慧城市3.7%智慧农业3.7%公共安全2.6%智慧旅游2.6%智慧教育2.3%智慧环保0.3%智慧金融0.3%智慧家庭0.2%其他4.6%2022年全球5G应用覆盖行业占比142023.3 iResearch Inc.5G专网的部署模式不同的部署方式,体现出5G专网面临的性价比压力整体来看,5G专网按照其设备和构架与公网共享的比重,呈现出构建
16、成本成反比的趋势。它体现的是通信技术应该是作为国家基础设施的定位出现,还是作为企业自身固定资产的定位出现的问题。5G作为新的技术突破,并且是举全国之力才在世界范围内争得一席之地的现状下,它的成本必然很高,加之5G专网本身尚处市场培养期,所以性价比的问题是未来移动通信代际切换过程中亟待解决的问题。目前对5G专网性价比最大的质疑原自技术指标和实际应用上的感受,这些问题都会在6G时代得到提升和改善。来源:艾瑞研究院自主绘制自建模式共享模式LBO模式企业自建运营商建RAN共享控制面共享端到端共享N3 LBOF1 LBO企业基于专网频段,自建与公网隔离的自用5G网络运营商用自身的5G频段,帮助客户建立与
17、公网隔离的5G网络基站与5G公网共享,在基站分流属于公网的数据和专网的数据,进而实现专网服务除基站外,控制面也与公网共享基于网络切片技术实现的专网服务过去专网部署的UPF,转换为新设备MEC DP,将公网与专网的数据进行分流5G基站种的中央单元云化,与核心网的UPF和MEC联合部署,分布式单元和天线通过F1接口链接云化后的中央单元。具备专网全部的优势,安全、可控。5G技术所有技术指标均可达到顶级应用标准。但是部署成本极高,且需要大量运维人员5G核心技术指标基本可以达到平均水平以上,因为与公网共享设备,所以可以节约一定的成本。但随着与公网共享的板块越多,信息安全性和其他指标越取决于公网本身的质量
18、。可以节约大量成本的低配版专网服务方式名称部署原理部署特点152023.3 iResearch Inc.专网服务的路径在熟练掌握技术的基础上,跨领域理解行业,并提供持续运营的服务来源:艾瑞研究院自主绘制。持续运维Step III 理解&布局Step II 集成技术Step I 集成CT技术掌握IT技术专网服务,尤其是当代5-6G专网服务是基于移动通信技术,对过去余的设备和架构进行无线化和扁平化的改变。因此,对CT技术的掌握与集成是提供专网服务的基础。IT技术是在未来数字中国建设和全面数智化社会中,让系统和技术发挥真正威力的能力。也是提供专网服务的企业安身立命的根本。跨领域学习多场景方案高清视频
19、回传机器人远程操作XR远程专家检修无人机巡检设备数据采集融合定位根据专网的无线、移动等特性,研发与探究多场景的解决方案。跨领域学习是所有企业服务领域必备的要素,也是专网服务从“采集类、交互类”向“控制类”企业核心生产环节渗透的重要环节。技术是基础研发是雷达运维是武器行业1行业2行业3专网服务学习学习学习服务常规运维服务智能自进化专网建成初期,会给企业带来巨大的不适应感。因此提供运维、服务是承上启下的重要一环。业务开通资源管理号卡管理性能管理终端管理告警管理除了基础业务以外,专网本身的自检、升级与融合,也是与企业数智化的必备能力。应用管理关键点探针应用插件融合定位插拔设备融合编组远程检修设备操控
20、基于以上两点,拥有运营商资源,且本身具备技术能力的公司更事和开展专网业务162023.3 iResearch Inc.总结:能力满足,实践不足6G满足了所有专网需求的硬指标,但行业的渗透需要在后5G时代补足来源:艾瑞研究院自主绘制。中国虽然是5G技术的主导国,但是5G技术的行业应用却走得比较缓慢。这本身与国内企业自身特性有很大关系,对新技术,尤其数字技术的接受程度普遍不高。不过从目前各类机构对6G技术应用的预期来看,很多5G专网的应用场景都已被覆盖。可以想见在未来7年的业务推动和市场培育方面,会有天量资源向这些领域倾斜。因此,无论是技术本身还是B端用户的认知,都会得到很大改观。也基于同样的原因
21、,未来7年内,对于5G专网在表中领域的深入试点将更加广泛的出现。中国移动6G推进组华为东南大学NGMN三星电子日本欧盟智能交互全息交互通感互联全息通信数字孪生云XR智能工业精准医疗机器协作虚拟控制智慧车联广域互联偏控制类偏交互类偏采集类176G技术的潜在颠覆性03182023.3 iResearch Inc.6G新技术的发展理念信息层面的普惠、技术能耗的绿色、虚拟与现实的融合和互联网运营的理念不同,移动通信作为基础设施,其解决现实问题的逻辑并不是在服务领域强升级,而是真正的从技术创新的视角出发,进行设备能力和创新装备层面的本质提升。所以在科学哲学体系层面,技术和装备的提升,就需要上升到发展理念
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