一文了解5G市场的发展与前景

2021-05-12 16:59

作为一家致力于为当前及未来5G射频设备打造经济高效测试解决方案的供应商，泰瑞达正携手集成设备制造商（IDM）、无晶圆半导体设计商（fabless）和半导体封测外包商（OSAT），共同搭建5G发展新生态。

5G，一项被描述为“与印刷机、电报、蒸汽机、电力、互联网同等重要的通用技术”，其带来的变革将重新定义工作流程并重塑竞争规则。

根据2020年11月IHS Markit发布的《后疫情时代的5G经济》报告，到2035年，5G创造的经济产出将达13．1万亿美元。未来十五年，全球5G资本支出和研发投入将增长10．8％，年均投入高达2650亿美元，并创造2280万个工作岗位。IHS Markit将这一增长归因于对5G网络基础设施和终端前所未有的需求，以及对5G将变革广泛行业的共识。

作为当前无论是部署速度，还是基站数量、整体规模来看都位列全球第一的中国，更是5G市场的中坚力量。2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电正式发放5G商用牌照，这是全球5G发展的标志性事件，宣布中国5G时代正式开启。据全球移动通信协会（GSMA）预测，到2025年全球5G连接数为14亿，其中中国占4．6亿，超过北美和欧洲的总和，位列全球第一。

5G服务的“铁三角”

众所周知，移动技术大约每十年完成一次代际演进，每一代移动技术的标准都建立在前瞻性基础科技研发的基础之上，5G也不例外。3GPP在2017年发布的5G标准的第一个版本Rel－15中，定义了三大应用场景：增强型移动宽带（eMBB）、超高可靠低延迟通信（URLLC）和海量物联网（mMTC），这也常常被业界称之为5G服务的“铁三角”，具体包括：

数据整理来自ITU

增强型移动宽带

集中表现为超高的传输数据速率，广覆盖下的移动性保证等，将是5G发展初期面向个人消费市场的核心应用场景。

超高可靠低延迟通信

该类型应用对可靠性、超低时延和普及易用性要求极高，更多面向车联网、工业控制、远程医疗等特殊应用，是未来社会走向智能化的网络基础。

海量物联网

该场景数据速率较低，但覆盖面广，电池寿命更长。主要包括智慧城市、智能家居、环境监测等应用场景，5G强大的连接能力可以快速促进这些垂直行业深度融合。

从泰瑞达（Teradyne）的角度来看，上述这些趋势正在从三方面影响5G测试需求：首先，在毫米波频率下，天线阵列的应用使得测试仪器上必须增加更多端口；其次，信号波束成形需要在接触和空气传导（OTA）下进行测试的技术创新。此外，增长率和需求的快速上升，正在以创纪录的速度推动测试工位数和产出率不断提高。

标准制定，从来不会“一蹴而就”

下图是5G技术演进的时间轴。

数据整理来自泰瑞达

可以看出，尽管Rel－15中囊括了基于OFDM的可拓展空口、基于时隙的灵活框架、先进的信道编码（包括多边缘LDPC和CRC辅助极化码）、massiveMIMO天线应用以及移动毫米波在内的多项技术，各项参数指标也都比较激进，例如与4G相比，时延降低100倍、速率最多增加1000倍、网络容量增加100倍等，但不难看出，其主要目标还是要能够实现5G智能手机的应用。

数据整理来自FCC

Rel－16是于2020年7月发布的5G标准的第二个版本，持续增强6GHz以下和毫米波频段通信能力，降低功耗，增加更多对于毫米波波束的增强功能，引入集成接入回传（IAB）节点。在此基础上，Rel－16版本还引入了全新的5G免许可频谱设计、增强毫米波与中频段的载波聚合和移动性、支持精准的5G定位、更强的URLLC功能以支持5G车联网、工业物联网和5G广播等应用；

Rel－R17则会在上述功能基础上再进一步增强，主要是支持eMBB之外的全新场景，将毫米波支持扩展至直连通信、URLLC和工业物联网领域；持续增强定位技术，实现厘米级精度，更低时延和更高的容量。不过由于受到新冠肺炎疫情的影响，Rel－17工作进度较之原计划会推迟大概一个季度，但全新NR－Light技术的引入将不会改变。

5G频谱分配

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