我听说5G通信的发展会对物流行业带来重大的改变,请问具体的影响是怎么样的呢?

我听说5G通信的发展会对物流行业带来重大的改变,请问具体的影响是怎么样的呢?,第1张

2019年来,关于5G的重磅消息不时刷屏,各国对5G的竞争开发摆上明面,各种对5G环境下的生活场景设想也纷纷提出:无人驾驶、虚拟现实、智能机器人、智能家居、物联网环境等。

中国对5G的布局也在紧锣密鼓地进行:

6月6日,中国工信部派发5G商用牌照,意味着中国正式进入5G商用元年。
6月25日,华为获得中国首张5G终端进网许可证,中兴宣布已在全球获得25个5G商用合同,OPPO、小米、三星等的5G布局也相继传出新消息。
6月26日至28日,以“智联万物”为主题的“2019世界移动大会·上海”(简称MWC上海)在上海新国际博览中心召开,焦点为展示5G技术在全球范围内的前沿应用。
作为本身就会产生大量数据的行业,物流的发展一直与科技紧密相连。然而虽然5G已正式进入商用阶段,却只有部分头部物流企业在积极布局,大多数物流企业仍持观望态度。究其原因,是很多企业仍有疑惑:到底什么是5G?5G有什么特性?5G的到来又将怎样改变物流行业?

看完本文,相信你会对以上问题有一个较为清晰的了解。
一、什么是5G
1、5G的定义:
简单来说,5G是第五代移动通信网络,比4G的传输速度快数百倍。应用于生活中,人们最直观的感受是:在5G的环境下,一部高清可在几秒内下载完成。
但5G的意义远不止于此,正如互联网出现后一直在不断地刷新人们的生活方式,5G的应用也将再次把人类带入下一个智能时代。

2、5G的三大特性:

5G相比于现在的通信网络有诸多优势,其中对未来生活场景影响最大的特性有三个:超低时延、高速带宽与海量接入。

①超低时延特性

数据传输的超低时延特性指对指令做出回复的时间极短。举例帮大家理解,背景为员工将工作汇报给上级:

高时延:上级12小时给了指示

低时延:上级12秒给了指示

该特性应用在生活中,可实现即时可靠通信场景(uRLLC),其主要业务包含自动驾驶、智能电网、远程 *** 控、互联网(触觉触发类)、即时游戏以及制造流程自动化等。

其中,对物流行业直接影响最深的是自动驾驶、智能电网技术。

②高速带宽特性

数据传输的高速带宽特性指一次可以高速地传输更多的数据信息。举例帮大家理解,背景还是员工将工作汇报给上级,共有10项汇报内容:

低带宽:每次只能汇报1项,上级每次也只能回复1项

高带宽:一次可以汇报10项,上级每次可以回复10项

该特性应用在生活中,可实现高能通信宽带场景(eMBB),其主要业务包含超高清视频、虚拟现实、增强现实、计算机视觉等对带宽要求极高的场景。

其中,对物流行业直接影响最深的是增强现实、计算机视觉技术。

③海量接入特性

数据的海量接入特性指可以收集到超多终端的信息并处理。举例帮大家理解:

接入现状:上级可以同时了解并指导2人的工作情况

海量接入:上级可以同时了解并指导200人的工作情况

(比例为随意举例,无参考性)

该特性应用在生活中,可实现海量机器通信场景(mMTC),5G 强大的兼容能力使其可以实现已提出多年的万物互联局面(即物联网)。

例如智慧城市将会彻底变成现实,整个城市的每个元素都能够将数据及时有效地上传控制中心进行处理。智慧家庭、智能工厂以及智慧物流都属于这种场景。

物联网与新一代物流的联系渗透在物流的方方面面,是5G给物流带来革新的关键技术。
二、5G 带来的新一代物流应用场景分析
5G作为移动通讯网络技术,对物流行业的影响并不是直接的,而是通过给各种技术赋能,间接地推动物流行业的发展。

5G赋能的场景,根据在物流行业的应用领域及应用目的不同,大致可以分为“运输赋能”、“仓储赋能”、“人力赋能”、“数据赋能”四类。

1、运输赋能

运输赋能是指通过5G支持的技术使用在运输上,以解放人力,实现自动运输为目的。

这类应用场景是全自动化物流运输,需要精准及时的指令 *** 作,以车与车之间数据信息即时共享为前提,通过智能追踪等技术,精准控制车辆进行运输。

目前自动驾驶领域的中国头部企业有:百度与RoadstarAI公司等。
2、仓储赋能

仓储赋能是指通过5G支持的技术使用在仓储上,以优化能源配用、提高效率为目的。

这类应用场景有智能电网、智能仓储、工业级视觉系统三种。

①智能电网

智能电网是智能仓储正常运转的能源保障。

电网一直属于国家控制,需要国家电网带头部署5G,才能实现新一代物流企业的广泛使用。
②智能仓储

智能仓储可实现的场景有:

仓库选址的优化
智能分拣
提高仓储环境下货物运输的性能
目前智能仓储领域的中国头部企业有:阿里、京东、苏宁、唯品会等电商企业和圆通、申通、顺丰等物流企业。
③工业级视觉系统

替代人类视觉,匹配高速度流水线,大幅度地提高物流自动化。

目前计算机视觉领域的中国头部企业有:商汤科技、腾讯、网易云等。
3、人力赋能

人力赋能是指通过5G支持的技术使用在人身上,以协助人的工作为目的。

这类应用场景有增强现实技术(AR)、工业级物流监控两种。

①增强现实技术(AR)

通过将虚拟信息投射到真实世界,相互重叠,形成一个多元化信息的新场景。

物流行业中应用 AR 技术可以降低人员培训成本。在阿里巴巴的菜鸟-AR 智慧物流系统中,工作人员通过AR眼镜看到系统提供的订单,按照最优路线行走,就能完成表单扫描和快递派送。

目前增强现实技术领域的中国头部企业有:商汤科技、亮风台、0Glass等。
②工业级物流监控

物流监控是指在物品的仓储和运输中对物品的全程跟踪,5G 将会使得物流监控这一核心的环节变得更加高效智能。

目前监控行业的中国头部企业有:海康威视、大华股份、博世集团、宇视科技、英飞拓等。
4、数据赋能

数据赋能是指通过5G支持的技术作用在数据处理上,以收集、处理和保护数据为目的。

这类应用场景有物流数据计算平台(数据的收集与处理)、区块链技术(数据的保护)两种。

①物流数据计算平台

5G可以拓宽物流数据的收集渠道,加快物流数据的处理速度,从而提高整个物流行业的服务质量与公信力。

目前数据计算领域的中国头部企业有:明略科技、个推、百分点、百融金服、TalkingDate等。
②区块链技术

物流需要对涉及用户信息的大数据、物流大数据及驿站大数据进行分析及安全存储、数据溯源技术研究。该过程可以借助区块链技术维护物流信息的安全传输。

区块链技术被认为是新一代物流数据和用户隐私保护的重要方案。

目前区块链技术领域的中国头部企业有:云象、阿尔山金融、网心科技等。
我国快递的日运送量早已超过1亿件,并且还在持续增加,人的工作效率很难满足日益增长的快递需求,通过5G对物流的运输、仓储、人力和数据赋能,能够全面提升物流各个环节的效率,物流的智能化是大势所趋。

处在日新月异的科技变革时代,既是机遇又是挑战。希望物流企业能积极探索,紧跟时代,做行业前端的弄潮儿。

“一带一路”战略背景下我国物流企业转型升级的发展构想
(一)加快建立区域物流信息平台和国际物流信息平台,信息共享,供需对接,确立供应链管理思想,把在复杂地缘经济割裂的交通和物流资源衔接起来,提高物流资源的利用率和物流运作效率。
(二)物流单证、物流设施设备和物流作业标准化。物流单证制单、跟单应符合国际规范,信息传输做到标准化。货物的集装成组、货物的包装、货物的装卸搬运机械、运输车辆、仓储保管设施设备等,应实现物流模数和型式的标准化和国际化,便于国际装卸、转运、运输和储存。物流作业应遵循作业标准,提高作业效率和作业质量。
(三)积极参与国际物流规则的制定。在国际物流活动中,形成统一的物流规则应当成为“一带一路”沿线各国共同的物流行为准则。中国物流业要在国际物流活动中占有一席之地,必须参与到制定国际物流规则的活动之中,形成一套完善的国际物流规则,对推进物流的国际化具有基础性的作用,物流国际化反过来也会推进“一带一路”战略的实施。
(四)基础设施互联互通。交通基础设施建设应紧紧围绕各地产业分布、产业门类、产业体量,着力打造基础设施互联互通的枢纽,构建以港口为中心、海陆空多式联运紧密衔接的现代物流体系,形成现代化综合交通网络;完善“一带一路”沿线我国内地相关省份公路网、铁路网和空港建设。加强与周边国家和地区的跨境物流体系和走廊建设,形成一批国际货运枢纽。
(五)完善物流网络。统筹协调物流基地、物流园、物流区建设,优化完善物流园区网络布局,实现物流园区间的互联互通;合理布局建设一批具有现代化物流设施、辐射范围广的物流配送中心,完善集疏运体系。应对电子商务的迅猛发展做好线上线下物流联动发展。构建高效、绿色、便捷的城市物流配送网络,着力做好“最后一公里”物流路径设计,实现点到点、门到门的全程优质服务。
(六)基于“云数据”发展“云物流”。通过基于云端的“云数据”,发展基于互联网、移动互联网、物联网的“云物流”。通过基于“云数据”的深度挖掘与分析来提升和改变整个物流业乃至相关产业的总体格局,整体提升物流运作效率,降低物流综合成本,推动我国传统物流业向网络化、信息化、标准化、集约化方向的转型升级,大幅缩小我国与发达国家物流发展水平的差距,实现跨越式发展。
(七)加快培育一批具有国际竞争力的物流企业。国内物流企业应抓住“一带一路”建设契机,培育国际化视角,创新思维,创新发展模式,创新运营机制和管理机制,苦练内功,自身提档升级,加强企业间的联合,提高国际竞争力,以先进的物流理念、先进的物流技术和装备、先进的物流服务方案和雄厚的实力积极走出去参与国际竞争。
(八)加快培养国际物流人才。人才是未来国际竞争的关键,为适应“一带一路”战略和经济全球化,需要加快培养通晓国际贸易和国际物流的人才。所以,高等院校应该调整传统的人才培养目标和人才培养模式,创新人才培养方法和手段,培养出适应新形势下物流业发展需求的技能应用型人才和物流规划、方案设计和运作管理高端型人才。

智能化建筑的系统组成和基本功能主要由三大部分构成,即楼宇自动化(又称建筑设备自动化,BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA),这3个自动化通常称为“3A”。它们是智能化建筑中最主要的系统组成,且是必须具备的基本功能。目前有些房地产开发公司为了突出某项功能,以提高建筑等级和工程造价,又提出防火自动化(缩写为FA)和信息管理自动化(MA),由此形成“5A”智能化建筑。甚至有的又提出保安自动化(SA),出现“6A”智能化建筑,但从国际惯例来看,FA和SA均放在BA中,MA已包含在OA内,通常只采用“3A”的提法。
其中,楼宇自动化(BA)是对智能化建筑中各种设备情况进行集中监控管理,及时自动处理,应具有安全保安监控功能、消防灭火报警监控功能和公用设施监控功能。通信自动化(OA)主要由三大部分组成,即语(话)音、图文和数据,如从应用设备系统的角度细分,包括以下系统:电话系统、传真系统(包括传真存储—转发)、会议电视和会议电话系统(简称视讯系统)、闭路电视系统、可视图文系统、电子邮件信箱系统、数据传输系统、计算机局域网络、卫星通信系统、移动通信系统、广播系统、时钟系统等。办公自动化通常(OA)以计算机为中心,配置传真机、电话机、各类终端设备、文字处理机、复印机、打印机和声音、图像存储装置等一系列现代化的办公和通信设备及相应软件,所能提供的基本功能按业务性质来分,主要有电子数据处理和视听系统、信息管理系统和支持管理决策系统三部分。

京东物流向香港联交所递交招股申请。这标志着京东物流正式启动IPO,成为继京东健康、京东科技之后,京东集团旗下进行IPO的第三家子公司。其实,关于京东物流IPO的传闻已经不下4次,因为作为京东最重要的支柱产业,京东物流应当早就具备上市条件了。这次递交招股书终于让靴子落地,对京东物流员工及团队、上下游客户,带来了一个明确的预期。

据招股书显示,京东物流本次IPO的联席保荐人包括美国银行、高盛、海通国际等。此前有报道称,京东物流估值可能达到400亿美元。当然,对京东物流的估值,不仅要从京东物流的硬实力进行估算,同时,在口碑以及体验等无法量化的层面,也需要资本市场在一定维度上作为参考。

硬件已成规模,盈利已经不远

自京东自建物流以来,京东物流建立了包含仓储网络、综合运输网络、配送网络、大件网络、冷链网络及跨境网络在内的高度协同的数字化六大网络,服务范围覆盖了中国几乎所有地区、城镇和人口。

截至2020年三季度,京东物流已在全国运营了超过800个仓库,包含云仓在内,运营管理的仓储总面积约为2000万平方米,其中包括了30座大型智能物流园区“亚洲一号”;目前,京东物流员工25万人,其中仓储、快递、客服等一线员工超过24万。

正是凭借十几年在物流上的持续投入,才形成了如此规模的京东物流,让京东差异化突围成功,建立了强大的护城河。如果说,京东之所以成为京东,与其他电商最主要的区别就在于京东有物流,而且是自建物流。

这也让京东有能力在服务上有更多的自主权力,能带来更多的创新模式,以满足不同用户的个性化需求。

当然,物流是重资产业务,前期需要投入巨大的人力物力财力,这也是外界对京东自建物流产生质疑的最主要的原因之一。从2007年开始,京东物流一直处于亏损状态,直到2018年才实现盈亏平衡,规模化效应开始显现。

从招股书中可以看到,2020年京东物流前三季度收入达到495亿元,同比增长432%,这一数字在2018年和2019年全年分别为379亿元和498亿元,保持稳定增长。

而且,京东物流拟将全球发售募集资金用于升级和扩展物流网络、开发与供应链解决方案和物流服务相关的先进技术,及扩展解决方案的广度与深度、深耕现有客户、吸引潜在客户等。

从这里可以看出,京东物流从企业物流到物流企业的过程中,逐渐完成了基础设施建设,开始将自身多年来积累的经验与能力向外输出,来解决供应链上的问题。

在向外赋能外,京东物流的上市会让京东的生态布局更加完整。早前,京东科技、京东工业品、达达等业务就已经达到了独角兽的级别,京东物流的上市又让京东的独角兽阵营新增添了一个强有力的竞争者。京东的生态体系逐渐完善,也能增加京东在市场中整体地位的提升。

软实力已成竞争不可或缺的一环

早年刘强东力排众议自建物流,耗资巨大的重资产模式曾在业内引发巨大争议。如今,京东物流的优质服务成为了京东的护城河,也成为了业界的标杆。

比如,211限时达的时效塑造了新的用户体验,在2020年,京东物流助力约90%的京东线上零售订单实现当日或次日达,提升了京东的品牌度。京东物流成为京东平台用户的“刚需”,也是京东B2C模式中不可缺少的一环。

同时,极速达、京准达、夜间配等时效服务更是完善了京东业务,满足用户的各种需求。可以说,京东物流是京东快速发展最重要的因素。

除了这些时效服务,京东物流真切地从用户需求出发,将自身服务尽量触达各种场景。比如,连续九年的“春节不打烊”,让用户在春节期间也能享受平时的服务体验。

相较于其他物流公司,除了顺丰以外,通达系的物流公司在春节期间基本处于休假状态,年前网购的商品也得到假期后才会发货,让整个服务体验大打折扣。

此外,在2020年的新冠肺炎疫情期间,京东物流的表现也是可圈可点,不但第一时间为武汉地区输送抗疫医疗物资,而且在全国运力基本停滞的情况下依然全力运营,也让京东物流的口碑与用户体验再上一个层次。在过去的一年,京东新增用户中有80%来自下沉市场,这就足以说明京东优质产品与服务得到了更多用户的青睐。

在服务C端外,京东物流在B端也有了十足的业绩增长,据2020年三季度财报显示,京东的物流及其他服务收入达到104亿元,同比增长超73%。其中,京东物流外部客户收入占比已经超过43%,实现在2022年超过50%的目标难度不大。

可以说,京东物流在软实力上,一方面为用户带来了优质的服务体验,另一方面,在B端,京东物流将进一步加强和定制行业解决方案,解决行业痛点。

科技带来更多想象空间

进入智慧物流时代,京东物流也在不断打造科技品牌,将将创新科技和多元场景有机结合,打造数字化、智能化、软硬件一体化的供应链物流科技产品和解决方案,以强化第二增长曲线。

据招股书显示,京东物流募集资金将开发与供应链解决方案和物流服务相关的先进技术,而且在近期的投入上也确实能看出京东物流对于技术的重视程度。

在资金投入上,2018年至2020年第三季度的11个季度内,京东物流累计技术投入达到46亿,在总收入中的平均占比达到34%,呈不断增长趋势。

在技术投入上,将持续强化技术方面的长期竞争力,包括硬件、软件和算法,以及人工智能、5G、云计算、物联网等基础技术的应用。到2020年底,京东物流已经拥有及正在申请的技术专利和计算机软件版权超过4400项,其中与自动化和无人技术相关的超过2500项。

在技术应用上,京东物流建成了首个全流程无人仓以及首个5G物流园区,率先实现快递机器人的规模化落地。这些技术上的投入让京东自营的超五百万个SKU的库存周转天数降低至34天,履约费用率将至65%。可见,科技对于京东物流的意义,不仅是带来了降本增效,同时为京东自身与整个行业带来了更多的想象空间,以创新形式来服务更多的场景。

作为京东最大的独角兽,京东物流的上市将为京东完善整个生态体系带来更多的助推作用,在资本市场形成强劲的竞争力。同时,对整个行业来说,京东物流也会带来格局的变化以及行业标准的进一步提升,促进整个社会物流的降本增效。

1、市场规模:中国人工智能行业呈现高速增长态势

人工智能产业是智能产业发展的核心,是其他智能科技产品发展的基础,近年来,中国人工智能产业在政策与技术双重驱动下呈现高速增长态势。根据中国信通院数研中心测算,2020年中国人工智能产业规模为3031亿元人民币,同比增长151%。中国人工智能产业规模增速超过全球。

注:中国信通院的市场规模根据IDC数据测算,统计口径与IDC一致,即包括软件、硬件与服务市场。

2、竞争格局:中国人工智能企业主要分布在应用层 占比超过80%

——中国人工智能企业全产业链布局完善

我国作为全球人工智能领域发展较好的地区,无论是人工智能领域的基础层、技术层、应用层,还是人工智能的硬件产品、软件产品及服务,我国企业都有涉及。在国内,除去讯飞等垂直类企业,真正在人工智能有所长进的巨头依然是百度、阿里、腾讯这三家。

——中国人工智能企业主要分布在应用层,占比超过80%

据中国新一代人工智能发展战略研究院2021年5月发布的《中国新一代人工智能科技产业发展报告(2021)》数据,截至2020年底,中国人工智能企业布局侧重在应用层和技术层。其中,应用层人工智能企业数占比最高,达到8405%;其次是技术层企业数,占比为1365%;基础层企业数占比最低,为230%。应用层企业占比高说明中国的人工智能科技产业发展主要以应用需求为牵引。

3、技术分布:中国人工智能企业核心布局的技术主要为大数据和云计算

从人工智能企业核心技术分布看,大数据和云计算占比最高,达到4113%;其次是硬件、机器学习和推荐、服务机器人,占比分别为764%、681%、564%;紧随其后,物联网、工业机器人、语音识别和自然语言处理、图形图像识别技术的占比依次为555%、547%、476%、472%。

4、细分领域:深度神经网络领域为中国AI研究热门

根据清华大学人工智能研究院、与中国工程院知识智能联合研究中心联合发布的《人工智能发展报告2011-2020》,2011-2020年十大AI研究热点分别为深度神经网络、特征抽取、图像分类、目标检测、语义分割、表示学习、生成对抗网络、语义网络、协同过滤和机器翻译。

—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国人工智能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

5G 是第五代通信技术,是 4G 之后的延伸,是对现有的无线通信技术的演进。 其最大的变化在于 5G 技术是一套技术标准,其服务的对象从过去的人与人通信,增加了人与物、物与物的通信。根据历史经验,我国移动通信的每十年会推出下一代网络协议。随着用户需求的持续增长,未来 10 年移动通信网络将会面对: 1000 倍的数据容量增长, 10 至 100倍的无线设备连接,10 到 100 倍的用户速率需求, 10 倍长的电池续航时间需求等等, 4G 网络无法满足这些需求,所以 5G 技术应运而生。需求增加的最主要驱动力有两个:移动互联网和物联网。根据 ITU 给出的计划, 5G 技术有望在2020 年开始商用。

面对 5G 在传输速率和系统容量等方面的性能挑战,天线数量需要进一步增加, 利用空分多址(SDMA)技术,可以在同一时频资源上服务多个用户,进一步提高频谱效率。硬件上,大规模天线阵列由多个天线子阵列组成,子阵列的每根天线单独拥有移相器、功率放大器、低噪放大器等模块。软件层面则需要复杂的算法来管理和动态地适应与编码和解码用于多个并行信道的数据流,通常被实现为一个 FPGA。 大规模天线阵列将带来天线的升级及数量需

求,同时射频模块(移相器、功率放大器、低噪放大器等)的需求将爆发,此外数据的增加将利好功能更加强大的综合处理模块如 FPGA等等。

可以说5G的出现,将会推动半导体产业和终端往一个新的方向发展,创造一波新的价值,我们不妨来详细了解一下。

什么是5G?

5G 是第五代通信技术,是 4G 之后的延伸, 是对现有的无线通信技术的演进。 其最大的变化在于 5G 技术是一套技术标准,其服务的对象从过去的人与人通信,增加了人与物、物与物的通信。

回顾移动通信的发展历程,每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义,其中, 1G 采用频分多址( FDMA),只能提供模拟语音业务; 2G 主要采用时分多址( TDMA),可提供数字语音和低速数据业务;3G 以码分多址( CDMA)为技术特征,用户峰值速率达到 2Mbps 至数十 Mbps, 可以支持多媒体数据业务; 4G 以正交频分多址( OFDMA)技术为核心,用户峰值速率可达 100Mbps 至 1Gbps,能够支持各种移动宽带数据业务。

移动通信标准的发展历程

5G 更强调用户体验速率,将达到 Gbps 量级。 5G 关键能力比以前几代移动通信更加丰富,用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为 5G 的关键性能指标。

然而,与以往只强调峰值速率的情况不同,业界普遍认为用户体验速率是 5G 最重要的性能指标,它真正体现了用户可获得的真实数据速率,也是与用户感受最密切的性能指标。基于 5G 主要场景的技术需求, 5G 用户体验速率应达到 Gbps 量级。

面对多样化场景的极端差异化性能需求, 5G 很难像以往一样以某种单一技术为基础形成针对所有场景的解决方案。

此外,当前无线技术创新也呈现多元化发展趋势,除了新型多址技术之外,大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入、新型网络架构等也被认为是 5G 主要技术方向,均能够在 5G 主要技术场景中发挥关键作用。

综合 5G 关键能力与核心技术, 5G 概念可由“ 标志性能力指标”和“一组关键技术”来共同定义。 其中,标志性能力指标为“ Gbps 用户体验速率”,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。

5G推进组定义的5G概念

目前 5G 技术已经确定了8 大关键能力指标:峰值速率达到 20Gbps、用户体验数据率达到 100Mbps、频谱效率比IMT-A 提升 3 倍、移动性达 500 公里/时、时延达到 1 毫秒、连接密度每平方公里达到 10Tbps、能效比 IMT-A 提升 100 倍、流量密度每平方米达到 10Mbps。

ITU定义的5G关键能力

中国5G之花概念

我国提出的 5G 之花概念形象的描述了 5G 的关键指标,其提出的 9 项关键能力指标中除成本效率一项外,其他 8项均与 ITU 的官方指标相匹配。

5G 的关键性能挑战及实现

从具体网络功能要求上来说, IMT-2020(5G)推进组定义了 5G 的四个主要的应用场景:连续广覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠,而这些功能的实现都给供应商带来了很大的挑战。

5G主要场景与关键性能挑战

5G 技术创新主要来源于无线技术和网络技术两方面。其需求来自于以上的关键性能挑战。我们可以将关键性能分为以下三个部分:

5G关键性能分类

为了实现更高网络容量, 无线传输增加传输速率大体上有两种方法,其一是增加频谱利用率,其二是增加频谱带宽。

提高频谱利用率的主要的技术方式有增加基站和天线的数量,对应 5G 中的关键技术为大规模天线阵列( Massive MIMO)和超密集组网( UDN);而提高频谱带宽则需要拓展 5G 使用频谱的范围,由于目前 4G 主要集中在 2GHz以下的频谱,未来 5G 将使用26GHz,甚至 6-100GHz 的全频谱接入,来获取更大的频谱带宽。

而对于关键任务要求上,尤其是毫秒级的时延要求,对于网络架构提出了极大的挑战,5G 技术中将提出新型的多址技术以节省调度开销,同时基于软件定义网络( SDN)和网络功能虚拟化( NFV) 的新型网络架构将实现更加灵活的网络调度。

1、  大规模天线阵列( Massive MIMO) :提高频谱效率,未来需要更多的天线及射频模块在现有多天线基础上通过增加天线数可支持数十个独立的空间数据流,以此来增加并行传输用户数目,这将数倍提升多用户系统的频谱效率,对满足 5G 系统容量与速率需求起到重要的支撑作用。大规模天线阵列应用于 5G 需解决信道测量与反馈、参考信号设计、天线阵列设计、低成本实现等关键问题。

美国莱斯大学 Argos 大规模天线阵列原型机样图

大规模天线技术( MIMO)已经在 4G 系统中得以广泛应用。面对 5G 在传输速率和系统容量等方面的性能挑战,天线数目的进一步增加仍将是 MIMO 技术继续演进的重要方向。

根据概率统计学原理,当基站侧天线数远大于用户天线数时,基站到各个用户的信道将趋于正交,在这种情况下,用户间干扰将趋于消失。巨大的阵列增益将能够有效提升每个用户的信噪比,从而利用空分多址( SDMA)技术,可以在同一时频资源上服务多个用户。

空分多址技术( SDMA)是大规模天线阵列技术应用的重要支撑,其基础技术原理来自于波束赋形( Beam forming) ,大规模天线阵列通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束,从而带来明显的信号方向性增益,并与 SDMA 之间产生精密的联系。

空分多址提高频谱效率

大规模天线的优势可以归结为以下几点:


第一:提升网络容量。波束赋形的定向功能可极大提升频谱效率, 从而大幅度提高网络容量。

第二: 减少单位硬件成本。 波束赋形的信号叠加增益功能使得每根天线只需以小功率发射信号,从而避免使用昂贵的大动态范围功率放大器,减少了硬件成本。

第三: 低延时通信。 大数定律造就的平坦衰落信道使得低延时通信成为可能。传统通信系统为了对抗信道的深度衰落,需要使用信道编码和交织器,将由深度衰落引起的连续突发错误分散到各个不同的时间段上,而这种揉杂过程导致接收机需完整接受所有数据才能获得信息,造成时延。在大规模天线下,得益于大数定理而产生的衰落消失,信道变得良好,对抗深度衰弱的过程可以大大简化,因此时延也可以大幅降低。

第四:与毫米波技术形成互补。毫米波拥有丰富的带宽,但是衰减强烈,而波束赋形则正好可以解决这一问题。

波束赋形示例

大规模天线的研发和使用同样面临巨大的挑战,从研究层面而言,物理层研究会面临下表中的多个难点。而从实际部署层面而言,硬件成本是最主要的阻碍。首先随着发射天线数目的增多,天线阵列的占用面积将大幅增加,天线群及其对应的高性能处理器、转换器的成本也都远高于传统基站天线,使得大规模部署存在成本问题;其次实际的使用中,为了平衡成本和效果,可能会采用一些低成本硬件单元替代, 在木桶原理的作用下小幅降低成本可能会导致性能急剧下降,从而达不到预期效果。

大规模天线阵列物理层研究难点

相比于 SISO 或分集天线系统, 大规模多天线系统属于硬件、软件密集型的。大规模多天线系统由多个天线子阵列组成,每个子阵列共享数模转换、 混频器等元件, 而子阵列的每根天线单独拥有移相器、 功率放大器、低噪放大器等模块。 所以随着天线数的增加,硬件的部署成本会快速增加。

不过与此同时,多天线的增益效应使得系统的容错能力提升, 每个单元的模块(如数模转换、功率放大器等) 的功能可以进一步减弱。软件层面则需要复杂的算法来管理和动态地适应与编码和解码用于多个并行信道的数据流,这就需要一个相对强大的处理器,通常被实现为一个 FPGA。

利用混合波束赋形技术的天线系统架构图

整体而言, 未来 MIMO 将对天线带来升级需求,同时射频模块(移相器、功率放大器、低噪放大器等)的需求将爆发,此外数据的增加将利好功能更加强大的综合处理模块, 如 FPGA。

2、超密集组网( UDN) :解决热点网络容量问题,带来小基站千亿市场容量

未来移动数据业务飞速发展,热点地区的用户体验一直是当前网络架构中存在的问题。由于低频段频谱资源稀缺,仅仅依靠提升频谱效率无法满足移动数据流量增长的需求。超密集组网通过增加基站部署密度,可实现频率复用效率的巨大提升,但考虑到频率干扰、站址资源和部署成本,超密集组网可在局部热点区域实现百倍量级的容量提升,其主要应用场景将在办公室、住宅区、密集街区、校园、大型集会、体育场和地铁等热点地区。

超密集组网可以带来可观的容量增长,但是在实际部署中,站址的获取和成本是超密集小区需要解决的首要问题。而随着小区部署密度的增加,除了站址和成本的问题之外,超密集组网将面临许多新的技术挑战,如干扰、移动性、传输资源等。对于超密集组网而言,小区虚拟化技术、接入和回传联合设计、干扰管理和抑制是三个最重要的关键技术。

超密集组网示例

由于超密集组网对基站和微基站的需求加大,以及在重点场景下基站选址将面临更大的挑战,未来将利好具备较好成本控制能力及基站选址能力的厂商。

基站性能及成本对比

2020 年全球小基站市场每年将超过 6 亿美金, 国内小基站市场容量最终有望达到千亿级别。 根据 Small CellForum预测,全球小基站市场空间有望在 2020 年超过 6亿美元。 截止至 2016 年半年报,中国移动, 中国联通,中国电信披露今年要达到的的 4G 基站数分别为 140 万个、68 万个、 85 万个。考虑联通中报披露了与电信共享的 6 万个基

站,假设年内共享基站达到 10 万个,则中国当前存量基站市场大约为 283 万个。假设未来小基站的数量能达到目前基站数量的 10 倍以上, 即未来小基站市场需求达到 2830 万个,假设小基站平均价格为 5000 元/个, 则未来小基站市场容量将达到千亿级别。

3、全频谱接入:扩大频谱宽度, 未来利好射频器件厂商,但频谱暂未分配

相对于提高频谱利用率,增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下,可用带宽翻倍可实现数据传输速率也翻倍。通过有效利用各类移动通信频谱(包含高低频段、授权与非授权频谱、对称与非对称频谱、连续与非连续频谱等)资源可以提升数据传输速率和系统容量。 但问题是,现在常用的6GHz以下的频段由于其较好的信道传播特性,目前已经非常拥挤, 6~100GHz高频段具有更加丰富的空闲频谱资源,可作为5G的辅助频段,然而30GHz~100GHz频率之间属于毫米波的范畴,这就需要使用到毫米波技术。

频谱使用情况

到 2020 年我国 5G频谱缺口近 1GHz,低频段为首选,高频将成为补充。目前4G-LTE 频段最高频率的载波在 2GHz上下, 可用频谱带宽只有 100MHz。因此,如果使用毫米波频段,频谱带宽能达到 1GHz-10GHz,传输速率也可得到巨大提升。

我国 5G 推进组已完成2020 年我国移动通信频谱需求预测, 届时移动通信频谱需求总量为 1350~1810MHz, 我国已为 IMT 规划的 687MHz 频谱资源均属于 5G 可用频谱资源,因此还需要新增 663~1123MHz 频谱。 我国无线电管理“十三五”规划中明确为 IMT-2020( 5G)储备不低于500MHz 的频谱资源。

在未来要支持毫米波通信,移动系统和基站必须配备更新更快的应用处理器、基带以及射频器件。

事实上, 5G 标准对射频影响较大,需要一系列新的射频芯片技术来支持,例如支持相控天线的毫米波技术。毫米波技术最早应用在航空军工领域,如今汽车雷达、 60GHz Wi-Fi 都已经采用,将来 5G 也必然会采用。 4G 手机里面的数字部分包括应用处理器和调制解调器,射频前端则包括功率放大器( PA)、射频信号源和模拟开关。功率放大器用于放大手机里的射频信号,通常采用砷化镓( GaAs)材料的异质结型晶体管( HBT)技术制造。

未来的 5G 手机也要有应用处理器和调制解调器。不过与 4G 系统不同, 5G 手机还需要相控阵天线。

此外,由于毫米波的频率非常高, 线路的阻抗对毫米波的影响很大,所以器件的布局和布线变得异常重要。 与 4G 手机一样, 5G 手机也需要功率放大器, 毫米波应用中,功率放大器将是系统功耗的决定性因素。

除此之外, 毫米波相比于传统 6GHz 以下频段还有一个特点就是天线的物理尺寸可以比较小。这是因为天线的物理尺寸正比于波段的波长,而毫米波波段的波长远小于传统 6GHz 以下频段,相应的天线尺寸也比较小。因此可以方便地在移动设备上配备毫米波的天线阵列,从而实现大规模天线技术。

4、新型多址技术:降低信令开销,缩短时延

通过发送信号在空/时/频/码域的叠加传输来实现多种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升。此外,新型多址技术可实现免调度传输,将显著降低信令开销,缩短接入时延,节省终端功耗。目前业界提出的技术方案主要包括基于多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址( SCMA)技术,基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入( MUSA)技术,基于非正交特征图样的图样分割多址( PDMA)技术以及基于功率叠加的非正交多址( NOMA)技术。

此外,基于滤波的正交频分复用( F-OFDM)、滤波器组多载波( FBMC)、全双工、灵活双工、终端直通( D2D)、多元低密度奇偶检验( Q-ary LDPC)码、网络编码、极化码等也被认为是5G重要的潜在无线关键技术。

5、5G 网络关键技术: NFV 和 SDN,网络能力开放或利好第三方服务提供商

未来 5G 网络架构将包括接入云、控制云和转发云三个域: 接入云支持多种无线制式的接入,融合集中式和分布式两种无线接入网架构,适应各种类型的回传链路,实现更灵活的组网部署和更高效的无线资源管理。

5G 的网络控制功能和数据转发功能将解耦,形成集中统一的控制云和灵活高效的转发云。控制云实现局部和全局的会话控制、移动性管理和服务质量保证,并构建面向业务的网络能力开放接口,从而满足业务的差异化需求并提升业务的部署效率。转发云基于通用的硬件平台,在控制云高效的网络控制和资源调度下,实现海量业务数据流的高可靠、低时延、均负载的高效传输。

5G的网络架构图

基于“三朵云”的新型 5G 网络架构是移动网络未来的发展方向。未来的 5G 网络与 4G 相比,网络架构将向更加扁平化的方向发展,控制和转发将进一步分离,网络可以根据业务的需求灵活动态地进行组网,从而使网络的整体效率得到进一步提升。 5G 网络服务具备更贴近用户需求、定制化能力进一步提升、网络与业务深度融合以及服务更友好等特征,其中代表性的网络服务能力包括、网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网络和网络能力开放。

基于 NFV/SDN 技术实现网络切片以及网络能力开放

其中,网络能力开放将不仅带来用户的体验优化,还将带来新型的商业模式探索。5G 网络能力开放框架旨在实现面向第三方的网络友好化和网络管道智能化,优化网络资源配置和流量管理。 4G 网络采用“不同功能、各自开放”的架构,能力开放平台需要维护多种协议接口,网络结构复杂,部署难度大; 5G 网络控制功能逻辑集中并中心部署。

能力开放平台间统一接口,可实现第三方对网络功能如移动性、会话、 QoS 和计费等功能的统一调用。而这一切都需要虚拟化的基础设施平台支撑。实现 5G新型基础设施平台的基础是网络功能虚拟化( NFV)和软件定义网络 ( SDN)技术。

传统网络架构(左)SDN+NFV 下的网络架构(右)

SDN/NFV 技术融合将提升 5G 进一步组大网的能力: NFV 技术实现底层物理资源虚拟化, SDN 技术实现虚拟机的逻辑连接,进而配置端到端业务链,实现灵活组网。

NFV 使网元功能与物理实体解耦,通过采用通用硬件取代专用硬件,可以方便快捷地把网元功能部署在网络中任意位置,同时通过对通用硬件资源实现按需分配和动态延伸, 以达到最优的资源利用率的目的。NFV 可以满足运营商在网络灵活性、 架设成本、 可扩展性和安全性方面的需求。

首先, NFV 的特性使其可以让网络和服务预配置更加灵活。而这又可以让运营商和服务供应商快速地调整服务规模以便应对客户的不同需求。这些服务在任何符合行业标准的服务器硬件上,通过软件应用来提供,而最重要的一点就是安全网关。

与购买硬件设备不同,服务供应商可以轻松地采用与设备相关的功能,然后将其以服务器虚拟机的形式示例。

由于网络功能是在软件总部署的,所以可以将这些功能移动到网络的各个位置,而不需要安装新的设备。这意味着运营商和服务供应商不需要部署很多硬件设备,而可用虚拟机来部署廉价,高容量服务器基础设施。

最重要的是,虚拟化消除了网络功能和硬件之间的依赖性,运营商只需设一个地区代表就可以了,而不用专门搭建一个基础设施来提供支持。

随着众多厂商推出了商用级 SDN、 NFV 解决方案,新型网络架构正逐步落地,据SNS 预计,到 2020 年, SDN 和 NFV 将为服务提供商(包含有线和无线)节省 320 亿美元的资本支出。

SDN 技术实现控制功能和转发功能的分离。

其核心技术 OpenFlow 一方面将网络控制面板从数据面中分离出来,另一方面开放可编程接口,从而实现网络流量的灵活控制及网络功能的“软件定义”,有利于通过网络控制平台从全局视角来感知和调度网络资源,实现网络连接的可编程化。

SDN 典型架构包含三层及两个接口:

控制层: 控制器集中管理网络中所有设备,虚拟整个网络为资源池,根据用户不同的需求以及全局网络拓扑,灵活动态的分配资源。 SDN 控制器具有网络的全局视图,负责管理整个网络:对下层,通过标准的协议与基础网络进行通信;对上层,通过开放接口向应用层提供对网络资源的控制能力。

物理层: 物理层是硬件设备层,专注于单纯的数据、业务物理转发,关注的是与控制层的安全通信,其处理性能一定要高,以实现高速数据转发。

应用层: 应用层通过控制层提供的编程接口对底层设备进行编程,把网络的控制权开放给用户,基于上开发各种业务应用,实现丰富多彩的业务创新。

南向接口:是物理设备与控制器信号传输的通道,相关的设备状态、数据流表项和控制指令都需要经由 SDN的南向接口传达,实现对设备管控。

北向接口: 是通过控制器向上层业务应用开放的接口,目的是使得业务应用能够便利地调用底层的网络资源和能力,其直接为业务应用服务的,其设计需要密切联系业务应用需求,具有多样化的特征。

SDN的三层架构

5G背后的半导体商机

新一代移动通讯5G也助力半导体产业从PC、智慧型手机、平板装置出货量下滑的窘境中脱困。为顺利抢占物联网与5G移动通讯商机,半导体相关厂商包括晶圆制造/代工、封装与EDA业者,都纷纷展现其最新技术,如IBM领先推出7奈米芯片;台积电也宣示透过最新鳍式场效电晶体(FinFET)与物联网大资料分析技术,期可在物联网市场扮演重要角色。

不仅如此,在台湾及中国大陆通讯与手机处理器芯片市场占有一席之地的联发科(MediaTek),也针对即将到来的5G市场,以及发展越发火热的物联网应用市场,端出新策略。

资策会产业情报研究所(MIC)产业顾问兼主任张奇表示,2016年的台湾市场景气将较2015年来得好,对半导体产业来说是正面消息。MIC预测的2016年10大趋势中,所提出的「5G加速风」,即是阐述2016年5G的技术发展,将较2015年来的积极,且可为半导体产业带来更多机会。

2020年,全球扩散的疫情导致了5G发展停滞不前,引发的后果就是在2020年和2021年中,牵扯的5G企业的股价表现的不好。但是5G时代是一定会到的,由于科技必然是这样进步的,全球必然是向前发展的。中兴通讯是5G时代的绝对龙头,它的主场即将到来,所以它的投资亮点是什么呢?下面就让我们共同来分析一下。


在对中兴通讯开始分析前,先为大家奉上这份5G行业龙头股名单,可以收藏起来:宝藏资料!5G行业龙头股一栏表


一、公司角度


公司介绍:公司是全球领先的综合通信信息解决方案提供商,主要为消费者提供运营商网络、消费者业务、政企业务等产品。通过公司多年运营,现在已经在国际电信设备市场占有一席之地,被列为全球范围四大主流通信设备供应商之一。


在全球范围内,公司的运营商网络业务获得46个5G商用合同,包含中国、欧洲、亚太等主要5G市场,在国内外位列第一阵营;政企业务,耕耘十多年,深层探究能源、交通、政务等传统重点市场,深得客户青睐。消费者业务主要包含手机、移动数据终端、家庭信息终端等。


在粗略领会了公司基础概况后,仔细分析公司具备的独特投资优点。


亮点一:多年发展,立足国际四强


经过了几乎三十年的进步,国外往日龙头,譬如摩托罗拉、北电、西门子、阿尔卡特、朗讯等,它们都是被收购整合,或者退出市场,已经不再受到大家的关注。企业进入业界的四强,从垄断竞争转变成为寡头垄断竞争,将来,行业发展的红利将会充分感受到。


亮点二:加码研发,垒实核心实力,进一步打造变现能力


公司一直在加大芯片、算法和网络架构等核心技术领域的投入,到现在已经拥有8万余件全球专利申请、几年来在全球累积的授权专利已经有4万余件,芯片专利申请4400件,授权专利约1900多件,2021年公司赢得了第二十二届中国专利金奖,这份金奖在通信行业是独一无二的。


另外,公司运用所掌握技术,结合云视频,行业物联网,机器人AI,融合定位,立体安全五大能力中台,面向不同应用场景的平台产品和方案,都能快速开发出来,助力垂直行业数字化转型,目前在工业、教育、医疗、能源、交通、金融等15个行业领域发展超过300家合作伙伴,经过几方一起搜索了86个5G应用场景,而且公司在全世界开展了高于60个的实践项目,进一步实现公司的变现能力,从而实现技术--应用的全闭环管理,公司的盈利能力也因此得到了大大的提升。


因为篇幅的限制,让更多关于中兴通讯的深度报告和风险提示没有被提到,这些内容都被我完整的整理到这篇研报当中了,点击即可查看关于中兴通讯的深度报告和风险提示:深度研报中兴通讯点评,建议收藏!


二、行业角度


疫情的发生影响了许多事情,而随着疫情的逐渐退去,全球5G重新进入全面迅猛发展的时刻就要到来,不管是产业链的快速成熟,还是创新应用(人工智能、云计算、物联网等等)迅速发展,通信行业又会进入新的繁荣期。


中兴通讯位列国际前四名之内,在以后的行业大发展里,必然既能够率先受益,也能够充分获得行业红利,看好中兴通讯极好的发展前景。可是文章存在一定的延后,如若想要得知更准确的中兴通讯未来行情,直接点开此链接瞅瞅,有专门的投顾能够帮你评估股票,了解下中兴通讯估值是偏低还是偏高了:免费测一测中兴通讯现在是高估还是低估?


应答时间:2021-10-23,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请


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