在過去40年的時間里，移動通信經(jīng)歷了飛躍式發(fā)展，且不斷滲透到人們生活的方方面面，給人們的生活方式、工作模式以及政治、經(jīng)濟等方面帶來了深刻影響，用戶一直在追求更高性能的移動通信網(wǎng)絡(luò)。想必每個人都有切身的感受，我們溝通的載體早已從文字短信、圖片傳送，變成了語音通話、視頻連接、各類直播，與此同時，我們對刷微博、看視頻、錄直播的傳輸速率和加載速度要求越來越高。

未來的網(wǎng)絡(luò)將會面臨：1000倍的數(shù)據(jù)容量添加，10到100倍的無線設(shè)備銜接，10到100倍的用戶速率需求，10倍長的電池續(xù)航時間需求等。坦白地講，將來五六年4G網(wǎng)絡(luò)將無法滿足這些互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)新需求，為了應(yīng)對未來爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長、海量的設(shè)備連接、不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景，第五代移動通信（5G）系統(tǒng)將應(yīng)運而生。

與4G相比，5G在用戶體驗速率、連接數(shù)密度、端到端時延等性能指標上都有了質(zhì)的飛躍。與傳統(tǒng)移動通信以人為核心不同的是，5G在設(shè)計之初就考慮了人與物、物與物的互連，等到5G發(fā)展到足夠成熟的階段，能夠真正幫助整個社會構(gòu)建“萬物互聯(lián)”。3GPP為5G定義了eMBB（增強移動寬帶）、mMTC（海量大連接）和URLLC（低延時高可靠）三大場景：

面向增強的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景（eMBB）：5G可以提供更高體驗速率和更大帶寬的接入能力，支持分辨率更高、體驗更鮮活的多媒體內(nèi)容；面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)場景（mMTC）：主要針對手機等移動端應(yīng)用，5G提供更高連接密度時優(yōu)化的信令控制能力，支持大規(guī)模、低成本、低能耗IoT（物聯(lián)網(wǎng)）設(shè)備的高效接入和管理；面向車聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應(yīng)用場景（URLLC）：主要針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等專用網(wǎng)絡(luò)，低時延和高可靠的信息交互能力，支持互聯(lián)實體間高度實時、高度精密和高度安全的業(yè)務(wù)協(xié)作，主要針對車聯(lián)網(wǎng)等對實時、高精度要求較高的應(yīng)用。

5G不再以單一的多址技術(shù)作為主要技術(shù)特征，而是一組關(guān)鍵技術(shù)來共同定義，即大規(guī)模天線陣列，超密集組網(wǎng)，全頻譜接入，新型多址技術(shù)，以及新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將成為5G的最核心技術(shù)。大規(guī)模天線陣列是在現(xiàn)有多天線的基礎(chǔ)上通過增加天線數(shù)來支持數(shù)十個獨立的空間數(shù)據(jù)流，從而將數(shù)倍提升多用戶系統(tǒng)的頻譜效率，對滿足5G系統(tǒng)容量與速率需求起到重要的支撐作用。超密集組網(wǎng)是通過增加基站部署密度，從而實現(xiàn)頻率復(fù)用效率的巨大提升。

新型多址技術(shù)是通過發(fā)送信號在空/時/頻/碼域的疊加傳輸來實現(xiàn)多種場景下系統(tǒng)頻譜效率和接入能力的顯著提升。全頻譜接入指通過有效利用各類移動通信頻譜（包含高低頻段、授權(quán)與非授權(quán)頻譜、對稱與非對稱頻譜、連續(xù)與非連續(xù)頻譜等）資源來提升數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是基于SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）、NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）和云計算技術(shù)的更加靈活、智能、高效和開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括接入云、控制云和轉(zhuǎn)發(fā)云三個域，可實現(xiàn)海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的高可靠、低時延、均負載的高效傳輸。

產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)模型

中國5G技術(shù)研發(fā)試驗的推進，將帶動包括通信、電子元器件、芯片、終端應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈的升級。5G產(chǎn)業(yè)鏈由上游基站升級（含基站射頻、基帶芯片等）、中游網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計公司、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化/維護公司）、下游產(chǎn)品應(yīng)用及終端產(chǎn)品應(yīng)用場景構(gòu)成（云計算、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR），上中下游里又包括器件原材料、基站天線、小微基站、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光纖光纜、光模塊、運營商等各細分產(chǎn)業(yè)鏈。

在5G生態(tài)系統(tǒng)中包括多種利益相關(guān)者 （stakeholders）：基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商、無線網(wǎng)絡(luò)提供商、移動虛擬網(wǎng)絡(luò)提供商（MVNO）、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃/維護公司、應(yīng)用服務(wù)提供商、終端用戶、廣告商等。（如圖1所示）為了滿足5G大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署及升級，通信服務(wù)提供商需要加大在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資，為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商帶來了較大收益。基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計公司、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化/維護公司為設(shè)備商提供基本的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)以及通信網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)、維護、優(yōu)化等技術(shù)服務(wù)。

用戶通過5G網(wǎng)絡(luò)平臺（由基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提供商，若干MVNO和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃/維護公司組成）接入并使用各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。大量的用戶群體吸引廣告商前來投放廣告，廣告商通過平臺將自己的廣告?zhèn)鬟_給用戶，推銷自己的產(chǎn)品。另外，5G網(wǎng)絡(luò)提供商為了滿足不同的垂直領(lǐng)域的用戶需求，引入虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商或應(yīng)用服務(wù)開發(fā)商，使用5G平臺的虛擬化技術(shù)和開放API，構(gòu)造特色的應(yīng)用，為特定用戶群體提供聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，并收取一定的費用。

簡而言之， 除了可編程的硬件基礎(chǔ)設(shè)施外，5G網(wǎng)絡(luò)提供商為了滿足不同的垂直領(lǐng)域的用戶需求，引入虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商或應(yīng)用服務(wù)開發(fā)商，使用5G平臺的虛擬化技術(shù)和開放API，構(gòu)造特色的應(yīng)用，為特定用戶群體提供聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，并收取一定的費用，這樣5G網(wǎng)絡(luò)又是一個開放的軟件平臺。最后，用戶通過5G網(wǎng)絡(luò)平臺（由基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提供商和若干MVNO組成）接入并使用各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

而用戶群體可細分為基礎(chǔ)用戶和增值用戶?；A(chǔ)用戶群體的網(wǎng)絡(luò)訂購費通常很低（甚至為0），從而使得5G開放網(wǎng)絡(luò)平臺獲得大量的用戶群體。增值用戶群體指為了更高質(zhì)量、更有特色的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而愿意付出額外訂購費的用戶。大量的用戶群體（user base）吸引廣告商前來投放廣告，廣告商通過平臺將自己的廣告?zhèn)鬟_給用戶，推銷自己的產(chǎn)品，因此5G網(wǎng)絡(luò)又是一個媒體平臺。圖2表示的是5G產(chǎn)業(yè)主要參與方在未來幾年預(yù)計收入的份額比例，包括網(wǎng)絡(luò)運營商、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備制造商和應(yīng)用服務(wù)提供商?？梢钥闯?，在 5G 商用初期，運營商大規(guī)模開展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，5G 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資帶來的設(shè)備制造商收入預(yù)計占有最高份額。隨著網(wǎng)絡(luò)部署持續(xù)完善，運營商網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支出預(yù)計將開始回落。同時，隨著 5G 向垂直行業(yè)應(yīng)用的滲透融合，各行業(yè)在 5G 設(shè)備上的支出將穩(wěn)步增長，成為帶動相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)收入增長的主要力量。在 5G 商用中后期，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與 5G 相關(guān)的信息服務(wù)收入增長顯著。運營商從5G商用開始，其收入所占份額比例預(yù)計將一直保持穩(wěn)步上升趨勢。

5G細分產(chǎn)業(yè)鏈

5G產(chǎn)業(yè)鏈涉及技術(shù)范圍廣，市場容量超級大，接下來我們將從“上游”到“下游”對5G產(chǎn)業(yè)鏈條中涉及的各個細分產(chǎn)業(yè)鏈進行詳細分析。

上游受益領(lǐng)域

芯片商：目前，國際芯片商高通和英特爾分別搶了“端”和“云”兩大市場，國內(nèi)廠商受益空間有限。各大芯片商在2017年MWC上發(fā)布了多種產(chǎn)品：一、高通掌握了智能終端通用的ARM架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)，從基帶到結(jié)構(gòu)，中高端產(chǎn)品全面覆蓋。近期，高通新發(fā)布驍龍835芯片，并展示芯片上首個基于5G NR標準的網(wǎng)絡(luò)連接；二、英特爾在云端應(yīng)用場景優(yōu)勢明顯，其x86架構(gòu)的英特爾芯片壟斷了云端服務(wù)器市場及數(shù)據(jù)中心，市場份額高達約99%。未來，5G規(guī)模商用化將帶動海量物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場景加速推進，借助云端處理大數(shù)據(jù) 、實現(xiàn)信息交換將是重要發(fā)展趨勢。

基站天線：基站側(cè)天線是基站設(shè)備與終端用戶之間的信息能量轉(zhuǎn)換器。大規(guī)模天線陣列（Massive MIMO）是5G的核心技術(shù)，目前主流MIMO基站的天線配置為“2根基站天線 + 2根移動端天線”，而隨著5G對于通信速率提升需求，大規(guī)模天線陣列將普及，容量配置提升為“64根基站天線 + 8根移動端天線”，基站天線數(shù)量及市場規(guī)模將成指數(shù)級增長，市場容量每年可望達到200億元左右?；咎炀€生產(chǎn)企業(yè)非常多、行業(yè)競爭激烈，國外凱仕琳集團、康普長期保持全球領(lǐng)先位置，我國本土廠商通宇通訊基站天線數(shù)量位于世界前十，京信通信基站天線數(shù)量世界前三，摩比發(fā)展出貨量位居全球前十，華為自身也進入全球天線供應(yīng)商前十。

基站射頻：射頻器件是移動通信基站的核心部件之一，其中，基站濾波器負責對發(fā)送和接收信號進行濾波，是射頻端的關(guān)鍵組成部分。5G在頻譜效率、能源效率和成本效率的提升需求在十倍甚至百倍以上，5G關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展推動著基站天線和濾波器產(chǎn)業(yè)變革和發(fā)展。5G頻段數(shù)量將從目前的6個增加至16個平均頻段，射頻模塊需處理的頻段數(shù)量大幅增長使單個射頻器件價值提升，預(yù)計將為4G的2.5倍。此外，隨著高頻段信號處理難度增加和載波聚合技術(shù)普及，射頻開關(guān)以及濾波器的性能要求及數(shù)量快速上升。預(yù)計至2020年，濾波器市場規(guī)模將達160億美元，CAGR（年復(fù)合增長率）約達21%。

通信基站：現(xiàn)有4G宏基站約300萬（中國移動143萬，中國電信84萬，中國聯(lián)通70萬）。5G要布更多的基站，且單個基站更貴。5G基站包括C-RAN大型基站、宏基站和小基站等主流基站模式。5G具有高頻、低頻兩種頻譜資源，宏基站作為低頻載體覆蓋成本過高且不利于資源獲取，因此超密集組網(wǎng)小基站的深度覆蓋將成為宏基站的重要補充。小基站覆蓋率提升，基站生產(chǎn)商將大大受益。

中游受益領(lǐng)域

光通信：網(wǎng)絡(luò)升級擴容拉動光通信行業(yè)需求增長，光通信產(chǎn)業(yè)中大體可以分為兩條分支產(chǎn)業(yè)鏈：光模塊產(chǎn)業(yè)鏈和光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈。

光模塊：電信市場升級擴容和大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)，將雙面刺激光器件、光模塊市場發(fā)展。傳統(tǒng)電信領(lǐng)域是光通信模塊較為重要的應(yīng)用領(lǐng)域，目前面臨著接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)全面升級的增量需求，以及5G時代的到來對光模塊需求進一步增加，光模塊廠商有望進一步受益。而隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)的持續(xù)增長，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心會更傾向于選擇葉脊架構(gòu)來緩解核心層的流量負載問題。在這種架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)將增加，相應(yīng)的光模塊的采購集中度和需求速率也將不斷提高。

光纖光纜：三大運營商持續(xù)采購，光纖光纜仍持續(xù)景氣。我們認為中國移動要加快提速進程，打造高品質(zhì)有線寬帶網(wǎng)絡(luò)，新建寬帶全部采用光纖到戶，2017年在集采數(shù)量方面或仍保持較高的增長。而中國聯(lián)通在中國移動和中國電信的圍追堵截之下，或會在集采方面有新的動作。三大運營商持續(xù)不斷的集采需求，將助力光纖光纜企業(yè)保持高景氣度。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化/維護公司：基于SDN、NFV和云計算技術(shù)的5G網(wǎng)絡(luò)是移動網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展方向，包括接入云、控制云和轉(zhuǎn)發(fā)云三個域。接入云支持多種無線制式的接入，適應(yīng)各種類型的回傳鏈路，實現(xiàn)更靈活的組網(wǎng)部署和更高效的無線資源管理?？刂圃茖崿F(xiàn)局部和全局的會話控制、移動性管理與服務(wù)質(zhì)量保證，并構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)能力開放接口，從而滿足業(yè)務(wù)的差異化需求并提升業(yè)務(wù)的部署效率。轉(zhuǎn)發(fā)云基于通用的硬件平臺，在控制云高效的網(wǎng)絡(luò)控制和資源調(diào)度下，實現(xiàn)海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的高可靠、低時延、均負載的高效傳輸。隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推進，必然會促進對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進和升級，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化/維護公司可以提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持，包括核心網(wǎng)、無線網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等全網(wǎng)絡(luò)層次的通信網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)、維護、優(yōu)化等技術(shù)服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上提供一體化、全方位的業(yè)務(wù)支撐與IT應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案，加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進程。

運營商：對于運營商而言，5G時代基于通信技術(shù)革新，以及移動互聯(lián)生態(tài)帶來的流量爆發(fā)式增長需求是最直接的受益邏輯。從國內(nèi)來看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景下三大運營商正在嘗試“去管道化”以尋求新商業(yè)模式下的利潤增長。中國移動目標是物聯(lián)網(wǎng)平臺OneNET接入客戶數(shù)達到2500萬；中國聯(lián)通計劃在超過5個城市啟動NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）外場規(guī)模組網(wǎng)試驗，年內(nèi)建成上海全市覆蓋的物聯(lián)專網(wǎng)；中國電信目標是構(gòu)建智能連接、智慧家庭、互聯(lián)網(wǎng)金融 、新興ICT、物聯(lián)網(wǎng)的五大生態(tài)圈。

下游受益領(lǐng)域

電子終端：5G對消費電子終端產(chǎn)品的影響主要來自兩個方面：一是對消費電子智能終端中信號處理系統(tǒng)的影響，例如射頻前端模組，包括天線、濾波器、雙工器等器件；二是影響信號處理系統(tǒng)的配套原材料或器件的變化，例如手機機殼、信號屏蔽處理器件等產(chǎn)品的變化。

不同的應(yīng)用場景：商業(yè)應(yīng)用需求推動 5G 技術(shù)快速成熟，5G 技術(shù)突破又能促進商業(yè)應(yīng)用突破當前瓶頸。

大帶寬需求：近幾年來，隨著光纖寬帶的快速發(fā)展、4G網(wǎng)絡(luò)的開通、智能終端的普及，播放視頻的需求也在飛速地發(fā)展，視頻播放已經(jīng)成為人們的一種生活方式。據(jù)行業(yè)預(yù)測，到2020年視頻流量在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)消費占比將超過95%。加之目前4K的硬件已經(jīng)成熟，8K技術(shù)將成為未來視頻技術(shù)發(fā)展的代表方向。4K/8K視頻在發(fā)展過程中必然會對運營商乃至全產(chǎn)業(yè)鏈提出更高的要求。4K超清業(yè)務(wù)需要50Mbit/s的穩(wěn)定帶寬，平均40Mbit/s的4G網(wǎng)絡(luò)已無法滿足。而8K（3D）視頻經(jīng)過百倍壓縮之后傳輸速率仍需要大約1Gbps，這些服務(wù)的普及都需要性能更好的新一代無線網(wǎng)絡(luò)作為支撐。

大連接需求：中國移動提出：5G是為萬物互聯(lián)設(shè)計的。物聯(lián)網(wǎng)首先是滿足對物品的識別及信息讀取的需求，其次是通過網(wǎng)絡(luò)將這些信息傳輸和共享，再次是物聯(lián)網(wǎng)隨著量級增長帶來的系統(tǒng)管理和信息數(shù)據(jù)分析，最后改變企業(yè)的商業(yè)模式及人們的生活模式，實現(xiàn)萬物互聯(lián)。未來十年，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的服務(wù)對象將擴展至各行業(yè)用戶，M2M終端數(shù)量將大幅激增，應(yīng)用無所不在。為解決物聯(lián)網(wǎng)海量無線通信需求，更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，更低的端到端時延，更大的數(shù)據(jù)帶寬是必須的，而現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò)無法滿足這些要求。

低時延需求：VR（虛擬現(xiàn)實）要實現(xiàn)完美的虛擬現(xiàn)實體驗，時延要低于20ms才能有效緩解眩暈感，這對網(wǎng)絡(luò)的性能提出了極高的要求。除時延外，由于VR設(shè)備需要對畫面進行精細繪制，所以需要高傳輸速率來支持頭盔與主機之間大量數(shù)據(jù)的傳輸。而現(xiàn)有的VR設(shè)備受限于目前無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和傳輸時延，通常采用HDMI線纜連接，極大地限制了用戶的使用范圍，影響用戶體驗。與VR相比，AR（增強現(xiàn)實）的優(yōu)勢在于可以被運用于任何場合，其能夠在工業(yè)、醫(yī)療、教育、廣告、互聯(lián)網(wǎng)、游戲、商務(wù)溝通、社交媒體等諸多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，而AR的實現(xiàn)必然需要更高性能的5G網(wǎng)絡(luò)作為支撐。

高移動性需求：高鐵、地鐵的快速發(fā)展，大大便利了人們的出行，很多時候我們會處于像高鐵、地鐵等高移動性的場合，我們希望在這樣的環(huán)境中也能有相同的業(yè)務(wù)體驗。比如，我們可以隨心所欲地瀏覽網(wǎng)頁，與好友實時互動來分享當下的心情，或者處理工作上的業(yè)務(wù)，然而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并不能滿足這樣的需求，這就對新一代網(wǎng)絡(luò)的性能提出了更高的要求，希望即使在高移動性的環(huán)境下也能提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，使用戶有更好的業(yè)務(wù)體驗。

總之，從1G到4G的移動通信系統(tǒng)大體上遵循相同的基于“測量（metering）”商業(yè)模型，即運營商對頻譜等資產(chǎn)投資、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、維護運營能力等，并基于用戶的使用量來構(gòu)建商業(yè)模型，獲取效益。通信和IT技術(shù)的融合（即：電信網(wǎng)IT化）使得原有封閉的無線網(wǎng)絡(luò)，正逐漸地成為開放的信息服務(wù)平臺，從而需要新的業(yè)務(wù)模型，并啟發(fā)了新的應(yīng)用。因此，除了研究高效的無線傳輸技術(shù)外（如大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入等），5G更需要關(guān)注新的業(yè)務(wù)模型以及應(yīng)用和服務(wù)。