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2.2 5G需求与驱动力

2.2.1 技术驱动

根据麦肯锡公司的一项调查,在未来的热门行业中,依托移动互联网和物联网技术展开的行业将占据重要地位。同时,爱立信、思科等公司预测,在即将到来的2020年,全球预计将会有250亿台互联网设备。移动互联网和物联网技术将会是一个主流发展趋势。由此可见,移动互联网和物联网技术将成为未来主流的发展趋势,其作为移动通信发展的两大主要驱动力,为5G提供了广阔的前景。

移动互联网颠覆了传统移动通信业务模式,为用户提供了前所未有的使用体验,深刻影响着人们工作、生活的方方面面。面向2020年及未来,移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频、移动云等更加身临其境的极致业务体验。移动互联网的进一步发展将带来未来移动流量的超千倍增长,推动移动通信技术和产业的新一轮变革。

物联网扩展了移动通信的服务范围,从人与人通信延伸到物与物、人与物智能互联,使移动通信技术渗透至更加广阔的行业和领域。面向2020年及未来,移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等将会推动物联网应用爆发式增长,数以千亿的设备将接入网络,实现真正的“万物互联”,并缔造出规模空前的新兴产业,为移动通信带来无限生机。

通过移动互联网和物联网业务与应用的发展,5G为未来人类生活规划了三大场景—eMBB、uRLLC和mMTC,各项业务与应用均可进行归类,并通过5G系统提供的能力得以实现。

①eMBB(增强移动宽带)表现为超高的传输数据速率、广域覆盖下的移动通信。该场景最直观展现了移动通信速率的提升,未来更多的应用对移动网速的需求都可在该场景下得到实现与满足。eMBB将是5G发展初期面向消费级市场的核心应用场景。

②在uRLLC(超可靠、低时延通信)场景下,移动连接时延要达到毫秒级,并且要支持高速移动情形下的高可靠性连接。该场景主要面向车联网、远程医疗、工业控制等特殊应用,这类应用在未来的潜在价值极高,未来社会走向智能化,很大程度上需要依靠5G通信在该场景下所提供的通信能力,以及其对安全性和可靠性的保障。

③5G强大的连接能力可以将各垂直行业进行深度融合,mMTC(海量机器类通信)这一场景下的通信往往数据速率较低并且对时延不敏感。未来物联网终端将主要向更低成本、更长待机以及更高可靠性的方向发展,真正实现万物互联,彻底改变人们的生活方式。

2.2.2 市场驱动

不久的将来,移动数据流量将呈现爆炸式增长。2010—2020年全球移动数据流量增长将超过200倍,而2010—2030年全球移动数据流量增长将接近20 000倍;中国的移动数据流量增速高于全球平均水平,预计2010—2020年将增长300倍以上,2010—2030年将增长超过40 000倍。

未来全球移动通信网络连接的设备总量将达到千亿规模。预计到2020年,全球移动终端(不含物联网设备)数量将超过100亿台,其中中国将超过20亿台。全球物联网设备连接数也将快速增长,2020年将接近全球人口规模(达到70亿台),其中中国将有接近15亿台;2030年全球物联网设备连接数将接近1000亿台,其中中国将超过200亿台。在各类终端中,智能手机对流量贡献最大,物联网终端数量虽大但流量占比较低。

2.2.3 业务和用户需求

移动互联网主要面向以人为主体的通信,注重提供更好的用户体验。面向2020年及未来,超高清、3D和浸入式视频的流行将会驱动数据速率大幅提升,例如8K(3D)视频经过百倍压缩之后传输速率仍需要大约1Gbit/s。增强现实、云桌面、在线游戏等业务,不仅对上下行数据传输速率提出了挑战,同时也对时延提出了“无感知”的苛刻要求。未来大量的个人和办公数据将会存储在云端,海量实时的数据交互需要可媲美光纤的传输速率,并且会在热点区域对移动通信网络造成流量压力。社交网络等OTT(Over-The-Top)业务将会成为未来的主导应用之一,小数据分组频发将造成信令资源的大量消耗。未来人们对各种应用场景下的通信体验要求越来越高,用户希望能在体育场、露天集会、演唱会等超密集场景,高铁、车载、地铁等高速移动环境下也能获得一致的业务体验,这样就对5G系统的覆盖与容量性能提出了要求。

物联网主要面向物与物、人与物的通信,不仅涉及普通个人用户,也涵盖了大量不同类型的行业用户。物联网业务类型丰富多样,业务特征差异巨大。对于智能家居、智能电网、环境监测、智能农业和智能抄表等业务,需要网络支持海量设备连接和大量小数据分组频发;视频监控和移动医疗等业务对传输速率提出了很高的要求;车联网和工业控制等业务则要求毫秒级的时延和接近100%的可靠性。另外,大量物联网设备会部署在山区、森林、水域等偏远地区以及室内角落、地下室、隧道等信号难以到达的区域,因此要求移动通信网络的覆盖能力进一步增强。为了渗透到更多的物联网业务中,5G还应同时具备更强的灵活性和可扩展性,以适应海量的设备连接和多样化的用户需求。

无论是移动互联网还是物联网,用户在不断追求高质量业务体验的同时也在期望成本的下降。同时,5G需要提供更高、更多层次的安全机制,不仅能够满足互联网金融、安防监控、安全驾驶、移动医疗等的极高安全要求,也能够为大量低成本物联网业务提供安全解决方案。此外,为响应绿色通信的需求,5G设备的功耗应当更低,并大幅提升终端电池的续航时间,尤其是对于一些物联网设备来说,其待机时长有时会成为一项业务能否开展的关键指标。 dPOy+9gKb38UUuPsG/9JTUg7EEpFzVj+3SqD+JxgRxTWbXWVqZYdgJOP5XFS4K22

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