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2020-09-22
我国 5G 建设投资、基站建设、用户及终端普及如期推进，奠定 5G 应用基础。资本开支 方面，2020 三大运营商资本开支提升，5G 投资同比大幅增长 337.6%，占比超 50%。2019 年三大运营商总资本开支为 2998.77 亿元，2020 年中国移动/联通/电信三大运营商资本 开支分别有望达到 1798/700/850 亿元，合计 3348 亿元，同比大幅增长 11.65%。相较于 2019 年投向 5G 的资本开支 412 亿元（占总资本开支 13.74%），2020 年三大运营商投向 5G 的资本开支分别预计为 1000/350/453 亿元，合计 1803 亿元，同比大幅增长 337.6%， 占总资本开支 53.85%，占比较上年扩大 40 个百分点。此外，中国铁塔公布公司 2020 年 资本开支预算为 280 亿元，当中约有 170 亿元将用于 5G 投资。综合考虑，2020 年流向 5G 的资本开支将有望达到 1973 亿元。
基站建设方面，2020 年全国 5G 基站建设量有望超 70 万站。截至 2019 年底，中国移 动/中国联通/中国电信三大运营商的 5G 基站建成数量分别为超 5 万/4 万/4 万站，合计 约 13 万站。根据运营商在 5.17 世界电信日公布的数据显示，中国移动已建 5G 基站 14 万个。中国联通和中国电信合建基站达到 11.5 万个，覆盖全国所有地级市城区。从中国 移动此前公布的 5G 二期无线网主设备集中采购公告来看，共有 28 个省、自治区、直辖 市发布集采，需求数量总计 232143 个基站，这将有力保证中国移动今年建设超 25 万个 5G 基站的目标，确保 2020 年内在全国所有地级以上城市提供 5G 商用服务。在 5G 建设中 采取共享战略的中国联通和电信，也已启动设备联合集中采购，预计规模不少于 25万站， 并计划在前三季度完成全部建设进度。由此我们预计 2020 年总体基站的建设量将在 70-80 万站之间，较 2019 年基站数增长 438.46%-515.38%。
5G 用户普及方面，2020 年 6 月底我国 5G 用户为 6600 万，预计年底将达到 1 亿户。在 7 月 23 日国新办举行的发布会上，发言人闻库指出，截止到六月底，我国真正连接到 5G 网络的 5G 用户有 6600 万，预计该数据在年底能达到 1 亿。5G 网络的普及离不开三大运 营商的策略性支持，并推出相应的 5G 融合套餐以吸引消费者。北京三大运营商拟结合 5G 消费热点，对流量及终端进行补贴，预计补贴金额超过 1 亿元，惠及超过 70 万 5G 用户。未来随着资费的进一步降低，将有更多的 5G 用户出现。同时随着 5G 网络的建设速度加 快，2G/3G 逐渐拥有成熟的退网条件，若是启动 2G/3G 退网进程，将有部分用户转化成为 5G 用户，进而增快 5G 网络的普及速度。5G 终端方面，我国市场现有 197 款 5G 终端拿到 了入网许可，5G 手机累计出货量超过 8623 万部，随着未来 5G 终端价降量升，5G 用户普 及率将进一步提升。
2.1 5G 建设助力传统行业转型升级
5G 与传统行业结合，提升行业生产效率。5G 通过有针对性的定制化、与医疗、娱乐、交 通等传统旧有产业等深度融合，有效满足行业的多样化业务需求，实现各行业全面数字 化、网络化和智能化的全新转型，助力提质增效降本。据华为副董事长徐直军在演讲中 表示，5G＋云＋大数据＋AI 等技术结合将提升上产效率十倍以上。例如 5G 通过自身独具 的大带宽和低时延能力，成功实现了港口龙门吊远程操控。龙门吊在传统作业方式下需 要现场操作，单人只能同时操控一台龙门吊；但在 5G 远程操控下，每个工人可以同时操 控 4 台龙门吊，节省 70% 人力成本，也使得每小时货物处理量从 25 箱提升到 30 箱，还 同时降低了安全生产风险，使得操作人员工作环境大幅提升。
2.1.1 智慧医疗
5G 使能医疗智能化、提升医疗效率及医疗水平。首先，5G 将助力医疗从被动治疗向主动 监测转变，实现医疗智能化。据《5G 时代十大应用场景白皮书》，医疗行业未来可以通过 5G＋AI 的医疗系统实现实时健康管理，跟踪病人、病历，推荐治疗方案和药物等。智能 医疗可以实现综合诊断，并将如遗传信息，患者生活方式和患者的身体状况等情境信息 考虑在内，通过 AI 模型对患者进行主动监测，在必要时改变治疗计划。
其二，5G 借力其高速率低延时等特性，可处理庞大医疗系统数据，从而提升医疗效率。医疗系统处理的数据数量庞大，从详细的患者信息到临床研究，再到高分辨率的 MRI 和 CT 图像，到 2020 年，医疗行业将产生大约 2,314 艾字节的数据， 即 2.314 千万亿千兆 字节。5G 时延理想情况下端到端为 1ms，约为 4G 的十分之一，可助力大量医疗数据的传 输并满足医疗对传输速度的要求。
其三，5G 使远程手术等成为可能，有效提升医疗水平。5G 低滞后超快速连接、以及高吞 吐量通信可以成功解决远程手术对于高清图像流的需求，从而使能远程手术。2019 年 3 月，位于海南的神经外科专家凌至培主任，利用中国移动 5G 网络实时传输的高清画面完 成我国第一起 5G 远程手术，地理距离跨越近 3000 公里，通过远程技术操控手术器械， 成功完成了“脑起搏器”植入手术，磁共振扫描确认脑内电极植入位置精确，达到手术 预期效果。
2.1.2 智慧零售
5G 加速购物向线上转移，提升购物体验。与 5G 的结合可以加快购物由线下向线上发展， 推动行业进行数字化转型。目前移动购物已经逐渐替代传统线下购物成为全球消费者的 主要购物方式，已有超过 1 亿美国人在智能手机上进行购物。而 5G 的连接速度相比 4G 提高 10 倍，这会大大提升移动购物体验，加快线下购物向线上购物的迁移。此外，5G+AR，让用户足不出户也能获得身临其境的购物体验。AR 技术强化了信息的获取渠道和方式， 能够在真实场景和虚拟场景之间建立起一个交互的桥梁，AR 技术助力交互。通过 AR 技术 可以强化用户的购物体验，同时能够提升用户的购买意愿，故而 AR 在购物领域的应用将 有广阔的发展空间。
2.1.3 智能制造
5G 赋能智能制造，提速增效创造行业价值。5G 技术优化工厂制造流程，帮助制造业生产 操作灵活化高效化，提高安全性的同时降低生产成本。通过 5G 技术与自动化，人工智能， 增强现实和物联网等先进技术相结合， “智能工厂”应运而生，让 5G 在制造业实现成 功落地。例如由 TCL 在广东建立的 5G 智能示范园区的机芯智能工厂车间内，智能物流 车将物料精准配送到各个生产环节，整个过程实现无人控制，在行驶过程中遇到阻碍能 够主动变向。今年 3 月，依托边缘计算，园区完成了 AMR 智能物流车的 5G 化改造以及智 能物流车与企业内部系统的集成，实现全流程信息拉通可视，大幅减少信息盲区和线上 物料积压。
2.2 5G 发展为新兴产业赋能
除助力传统产业升级外，5G 技术将赋能车联网、工业互联网等新兴产业。
2.2.1 车联网
车联网是智能化的一体化网络。车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网（车云网） 为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车-X（X：车、 路、行人及互联网等） 之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态 信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。
5G 为车联网发展带来机遇。5G 通信技术在低时延、高移动性车联网场景的应用，解决了 当前车联网发展面临的诸多问题，使 OBU 在高速移动下获得更好的性能。一方面在车内 网、车际网、车载移动互联网实现 V2X（X：车、路、行人及互联网等）信息交互，另一 方面实现 OBU、基站、移动终端、云服务器的互联互通。
5G 在车联网的应用中具有独特优势：低时延、高可靠：5G 高/超高密集度组网、低能量 消耗，大幅降低信令开销；且 5G 的时延达到了毫秒级，满足低延时和高可靠性需求。优 越的通信质量：（1）5G 车联网 V2V 通信的最大距离大约为 1 000 m，可以解决 IEEE802.11p 车辆自组网通信中短暂、不连续的连接问题；（2）5G 车联网为 V2X 通信提供高速的下行 和上行链路数据速率（最大传输速率为 1 Gbit/s），实现车与车、车与移动终端之间高质 量音视频通信；（3）支持速度更快的车辆通信，支持车辆最大的行驶速度可达为 350 km/h。
在技术及政策的双轮驱动下，车联网有望成为 5G 应用市场前锋，到 2025 年，15%的汽车 将配备基于 5G 的 V2X 技术，车联网市场规模有望同增约 70%。工信部部长苗圩表示，5G 应用 80%将用于物和物之间的通讯。车联网将成为 5G 技术应用的主要场景之一。华为 2019 年年报预测，在 5G 网络、智能终端及边缘计算的推动下，到 2025 年，15%的汽车将配备基于 5G 的 V2X 技术。据前瞻产业研究院数据显示，预计 2017—2022 年，全球/中国 车联网市场规模有望分别从 525 亿美元/114 亿美元增长至 2022 年的 1629 亿美元/530 亿 美元，CAGR 分别为 25.4%/32.5%，中国市场规模增速远高于全球平均增速。
2.2.2 工业互联网
5G 使能工业互联网，工业互联网增强 5G 应用场景凸显 5G 价值。一方面，5G 是工业互联 网的关键使能技术：5G 的高速率大带宽、低时延高可靠、大连接广覆盖的特性可有效满 足工业业务苛刻的安全性、传输时延及可靠性要求。特别是在工厂内网改造上，利用 5G 技术开展工业互联网内网改造将有效促进工业互联网内网无线化、扁平化、IP 化发展。另一方面，工业领域是 5G 的主要应用场景：“5G+工业互联网”在垂直领域的融合应用将 带动产业数字化扩张，在工业领域形成以智能化为中心的新组织、新产品、新模式，实 现社会生产全要素、全产业链、全价值链的重构升级，助力实体经济数字化转型发展。5G 在工业领域的成功应用将为 5G 发展开辟更为广阔的市场空间，有力拉动 5G 技术和产 业进一步发展成熟，促进我国 5G 商用发展向更高水平迈进。
5G R16 多方面助力工业互联网实现 99.9999%可靠性、最快 5 毫秒以内的端到端时延等特 性。首先，R16 支持 5G 与 TSN（Time Sensitive Networking，时间敏感网络）集成。TSN 可基于标准以太网技术提供确定性服务，满足工业制造应用的高可靠、低时延需求，并 提供标准化统一的、经济的解决方案。5G 系统与 TSN 的集成基于 5G uRLLC 的低时延高可 靠能力，可满足 TSN 架构时间同步、低时延传输、高可靠性和资源管理四大严苛功能需 求，扩大潜在的工业互联网用例，比如工厂自动化、电网配电自动化等。其次，R16 增强 了 uRLLC。R16 通过 PDCCH 监视功能、支持多个 HARQ-ACK、无序 PUSCH 调度、UE 优先级 和多路复用等多个功能实现了 uRLLC 的增强，进一步增强了工业领域低时延、高可靠通 信特性。第三，非公共网络（NPN）增强数据安全性。NPN 是基于 3GPP 5G 系统架构的专 用网络，它将 5G 扩展到传统的公共移动网络之外，对于使能垂直行业数字化转型至关重要。NPN 包括独立部署的 SNPN（独立的非公共网络）和非独立部署的 PNI-NPN（公共网络 集成 NPN）。在独立部署模式下，垂直行业独立部署从基站到核心网到云平台的整个 5G 网络，与运营商的 5G 公网隔离，工厂或园区内的设备信息、控制面信令流量、用户面数 据流量安全将得到有效保证，可满足工业领域严苛的数据安全、低时延和高可靠需求。第四，NR 定位满足工业互联网精准定位需求。5G 在 R16 版本中增加了定位功能，利用 MIMO 多波束特性定义了基于到达角测量法（AoA）、蜂窝小区的信号往返时间（RTT）等室内定 位技术，可应用到工业 AGV、资产追踪等多个领域。未来 5G NR 无线将可能替代工厂内的 有线网络，让工业生产更加柔性化。综上，R16 版本针对工厂内部署 5G 网络可靠性、漫 游、时间敏感业务的硬性需求引入多项新技术，1 微秒同步精度可以避免设备因接受指令 顺序混淆而引发的混乱，实现工厂内网络各个节点的时间严格同步；99.9999%的可靠性、 最快 5 毫秒以内的端到端时延等特性，能够更好地满足工业互联网高可靠、实时性的要 求，助力工业互联网的发展。
此外，5G 网络确定性提升，精准打击工业互联网痛点。虽然现阶段固定线路在工业互联 网中仍占主导，但这种方案的线路升级和网络成本弊端逐步暴露，相对于有线网络，W-Fi、 蓝牙等短距无线技术更适合复杂的制造环节，并能有效降低未来升级所花费的成本，但 依旧无法应用于时间敏感型场景，且存在数据孤岛及安全风险等问题。而 5G 中面向工业 互联网的 URLLC 业务对承载网络的时延、抖动、丢包和安全隔离等指标有严格要求，提 升确定性：
（1）安全隔离确定性：通过切片技术对网络资源进行物理隔离或逻辑隔离，并通过对接 入用户的鉴权授权、数据存储和传输安全的可靠性保障等措施实现安全隔离；
（2）时延和抖动确定性：5G 时代业务除了对时延的要求，对抖动也提出严格的标准，例 如电力行业差动保护业务要求端到端时延小于 15ms，抖动小于 400us（0.5 业务周期）；
（3）带宽/速率确定性：相比视频业务对下行带宽的要求，远程监控、工业视觉等业务 对 5G 网络，上行带宽也提出了更高的要求；
（4）丢包率确定性：对于智能制造等 to B 业务，重传机制无法满足其对时延的要求， 因此保障 E2E 丢包率也是 5G 确定性网络主要特征。
5G+工业互联网已在多个领域实现应用，成效卓著。我国工业互联网的应用场景已覆盖机 械、钢铁、电子、石化、汽车、机械、轻工等制造业主要门类，不断向能源、交通、医 疗等行业拓展，逐步向设计、服务等高附加值环节延伸。例如，在 5G+电子制造应用中， 中兴通讯在长沙工厂应用了 5G+工业物联、5G+MEC 的视觉导航+云化 AGV 调度、基于 5G 机器视觉的产品质量检测、5G+AR 远程辅助指导到多个生产场景，实现了基于 5G 的电子 产品制造业务智能工厂的应用示范；在 5G+港口应用中，德国汉堡港引入网络切片、MEC 和 5G 无线双连接功能，增加了 7-10%港口集装箱吞吐率、降低了 30%的人力和 90%的货 物损失率、网络自动化运营过程中每辆跨车的年可利用时间增加了 49 小时以上、降低了 人力审查成本及 10-15%的维护开销等等。在 5G+电网中，南方电网完成了国内外首例基 于 5G 网络的智能分布式配网差动保护业务外场测试，测试结果显示其时延控制在 8-9.8ms，网络授时精度小于 300us，可以快速实现配网线路区段及配网设备的故障判断 及准确定位，快速隔离配网线路故障区段或故障设备，供电恢复时间从分钟级缩短到秒 级。在 5G+家电制造中，海尔基于 5G 网络打造一个 5G 家电制造智能园区，运用了 5G 的 大带宽、低延时等特性和边缘计算、无缝切换等技术，有效改善了传统工厂运营过程中 遇到的效率、安全、人工成本等问题，满足了工厂智慧运营的需求，验证了一批典型应 用场景，有效提升了其天津家电制造园区的运营效率。在 5G+物流仓储中，浙江兆丰在仓 储和生产线进行试验应用 5G+AGV，利用 5G 网络的低时延、大带宽将 AGV 所需计算资源通 过 5G 网络进行云化，在园区实行层级部署；并借助 5G 网络无缝切换的移动性，实现在 线实时协同调度，大幅度提高人机信息交互和反馈处理速度，降低仓储 AGV 的掉线率， 提升 AGV 运行效率。
工业互联网应用日益丰富，5G 网络满足差异化需求。为了推动各行业在 5G 时代实现数字 化转型，5G 网络服务差异化、专属化、可自定义化需求逐步体现。（1）差异化网络是行 业数字化的关键诉求。工业互联网日益丰富的垂直行业应用，对网络能力需求千差万别。比如，远程抄表需要的网络连接数量庞大，但对带宽和时延并不敏感；而远程医疗、自 动驾驶等业务对网络的确定性低时延、可靠性要求大于 99.9999%，每年故障时间仅数秒。（2）专属网络保证数据安全隔离和数据隐私的保护，是行业应用的普遍要求。伴随工业 互联网在各行各业的深耕落地，安全作为其发展的重要前提和保障，将会得到越来越多 的重视。用户数据以及业务数据不出园区，要求做到公网专用是行业应用的共性需求。（3） 可自定义网络是行业创新不可或缺的功能。为响应快速变化的业务需求，行业用户希望自定义、按需设计的网络。以园区物联网场景为例，行业用户希望自主完成物联网络能 力的编排/调度/管理，灵活组网并部署创新应用，随时添加或删除设备
2.2.3 VR/AR 技术
5G 网络特性帮助 AR/VR 技术消除应用障碍，助力行业发展。近年来 AR 和 VR 在充分发挥 其潜力方面仍面临许多障碍，而 5G 的特性恰恰为解决这些问题的关键利器。第一，5G 网络可以消除 VR/AR 技术带来的时延所致的眩晕感。眩晕目前仍是 VR/AR 体验最为诟病 之处，大大降低了用户的使用体验。网络延迟，是导致眩晕的一大原因，而 5G 可以提供 1 毫秒的 OTA 往返延迟，意味着肉眼将无法察觉到画面延迟。因而借助于 5G，VR 体验中 由时延所带来的眩晕感能得以消除，移动终端的虚拟体验会得到显著提升。第二，5G 技 术可以为云计算带来足够强大的带宽支撑，赋予 VR/AR 更多可能性。VR/AR 的应用，对 实时性和计算的要求很高。首先，VR/AR 技术中的语音识别、视线跟踪、手势感应、高清 摄像和传感器套件等都需要低延时处理。其次，对于当前的 AR 体验来说，虽然可以依靠 识别处理机制来呈现虚实结合的体验，但当识别的景象发生连续大量的动态变化时，仅 依靠终端难以负荷庞大的计算量。此外，对于移动 VR/AR 而言，计算能力不足所带来的 画面粗糙、交互浅显等问题也常被诟病。而在 5G 的作用下可以完美解决现阶段由于 4G 网络速率不够高、能耗和延迟较大带来的以上种种问题，利用云计算提出全新的 VR 解决 方案。因此，高速稳定低延迟的 5G 网络，成为实现 VR/AR＋云计算解决方案的核心。第 三，5G 可以提高对用户请求的反馈速度，让用户即使在人流密集场所，也能享受到如同 本地处理般的流畅体验。
5G 采用不同于 4G 网络的基站布局和处理机制，即移动边缘计算 机制。其将处理逻辑下沉到网络的边缘、更靠近用户的基站上。一旦用户发出请求，相 关数据便可在极短时间内快速反馈给用户，大大提升用户使用体验。5G 网络结合 VR/AR 技术，未来应用场景广阔。当 5G 网络具体到实际应用场景，其自身基 于高效的传输机制会为 VR/AR 技术带来更多可能性。5G 与 VR/AR 技术结合的第一个应用 场景就是设备无线化。具备高带宽、低时延特性的 5G 将大大降低 VR/AR 体验对用户终端 硬件性能的要求。这使得用户未来体验 VR/AR 产品时，无需身背沉重的设备和数据传输 线的束缚，通过云端便能运行相关应用，真正实现“无线化”。第二个 VR＋5G 应用场景 即为 VR 直播/VR 流媒体。囿于 4G 网络环境的带宽限制，VR 直播目前发展缓慢。用户无 法仅靠移动终端实现体育赛事和演唱会等大型场景的现场直播。即使用专业 VR 全景摄影 机进行视频采集，观看效果也欠佳。但对高清视频、VR/AR 沉浸式内容有更好承载力的 5G 在未来有望改变改变现状、实现 VR/AR 行业的突破。第三个预期应用场景为 5G 云渲染 VR/AR 游戏。2028 年，AR 游戏将占 5G 时代下 AR 收入的 90%以上（约 357 亿美元）。而基 于 5G 云计算的快速响应，以及高分辨率的实时流媒体，还将有助于解锁移动云端及游戏。届时，5G 手机游戏的总收入（包括 AR 和云游戏）将超过 1000 亿美元。除此之外，5G 和 VR/AR 技术结合还可以助力许多其他垂直领域的行业应用。学生、远动员、员工可以通过 优化的 5G 网络所提供的 VR/AR 模拟训练，来提升技能或提高训练效率。5G 带来的更低时 延、高可靠的移动网络可以使诸如远程手术、远程无人驾驶、AR 车载导航等应用领域提 升运算效率，保障用户的操作安全。
2.3 5G 应急应用：5G 融合多技术支撑企业复工复产
5G 助力复工复产更为可行及高效。2020 年 2 月，百度发布的《新型冠状病毒肺炎搜索大 数据报告-复工篇》显示，近一个月远程办公需求环比上涨 663%，在线教育、在线医疗、 在线娱乐等行业搜索热度环比均超 100%，在 5G 助力下，网络课堂、远程办公等各项学习 工作有序开展。国家于政策上对于 5G 助力复工复产也给予大力支持，2020 年 3 月，国家 发改委、工信部联合发布《关于组织实施 2020 年新型基础设施建设工程(宽带网络和 5G 领域)的通知》提出，在网络课堂方面，要基于 5G、VR/AR、4K/8K 超高清视频等技术， 着力发展 5G+高清远程互动教学、AR/VR 沉浸式教学、全息课堂、远程督导等业务；在远 程办公方面，将 5G 技术融合工业网络、工业软件和控制系统，增强无线沟通的便捷性， 促使 5G 扮演通用性支持平台的角色。此外，在员工复工过程中，5G+热成像人体测温、 5G+无人防疫车也进一步保障员工安全，降低了暴露感染风险。
通信行业积极探索 5G 助力垂直行业复工复产新模式，5G+智慧工地、5G+远程签约、5G+ 智慧物流应运而生。2 月 22 日，工信部在召开的加快推进 5G 发展，做好信息通信业复工 复产电视电话会议上强调，加快推动“5G+工业互联网”融合应用，通信行业积极探索推 出 5G+智慧工地、远程签约、智慧物流等多种创新应用。其中，“5G 智慧工地”项目结合 5G+AI 双智慧，可完成远程巡查、远程解决技术难题等工作，可自主辨识烟火、未戴安全 帽等安全隐患并预警，并且辅吊人员通过 AI 眼镜可读取塔吊数据，出现异常会自动限制 起吊，真正实现全方位的智慧工地。2012 年-2018 年，智慧工地市场规模始终保持 20% 以上增速，2018 年市场规模达 99.1 亿元，同增 24.03%，未来在 5G 新技术加持下，智慧 工地有望迎来新一轮增长。此外，“5G 远程签约”将“屏对屏”的无纸化签约创意成功落 地，有效解决了疫情防控期间的企业复工困境；“5G 智慧物流”让消费者通过 5G 观看货 车实景运输成为可能，运输效率有望进一步提升。
