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#大有学问##头条创作挑战赛#一、5G定义：第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的基础设施。
二、5G与4G的区别：
技术：5G时代基站设备相较于4G更加集成化，4G时代基站由BBU、RRU和天馈线组成，BBU完成基带信号的调制解调、协议处理和通信编解码等；RRU负责接收/发送BBU的数字/模拟信号进行数模转换、射频信号调制解调，并将射频模拟信号进行功率放大/低噪声放大并传送至天馈系统。
基站天线的主要作用在信号发送过程中将调制后的射频电流转换为电磁波向预定区域辐射，在接收信号的过程中将用户信息经调制后的电磁波接收转换为射频电流传输至主设备而5G时代，BBU被拆分为CU和DU，对实时性要求不高的部分放到CU处理，实时性要求高的部分放到DU处理；RRU与大规模天线集成为有源天线AAU，变为射频模块与天线融合的一体化有源天线方案，即可以简化站点部署，又能减少系统馈线损耗。
在这种AAU集成方案下，设备上在无线侧产业链地位得到大幅度提升实质：1、高速度这个是5G的一个特点，相比于4G，5G有着更高的速度，而对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s，当然这个速度是峰值速度，不是每一个用户的体验。
随着新技术使用，这个速度还有提升的空间5G下仅需要33秒***完成，每秒的速率达到726Mbps，而4G的LTE Cat.12下载速率仅62.2Mbps，花掉了6分钟25秒的时间；2、泛在网随着业务的发展，业务需要无所不包，广泛存在。
只有这样才能支持更加丰富的业务，才能在复杂的场景上使用；泛在网有两个层面的含义一是广泛覆盖，一是纵深覆盖广泛是指我们社会生活的各个地方，需要广覆盖，以前高山峡谷***不需要覆盖，因为生活的人很少，但是如果能覆盖5G，可以大量部署传感器，进行**、空气质量甚至地貌变化、地震的监测，这***非常有价值。
5G可以为更多这类应用提供；纵深是指我们生活中，虽然已经有部署，但是需要进入更高品质的深度覆盖我们**家中已经有了4G，但是家中的卫生间可能质量不是太好，地下停基本没信号，现在是可以接受的状态。
5G的到来，可把以前品质不好的卫生间、地下停等都用很好的5G广泛覆盖；3、低功耗5G要支持大规模物联网应用，***必须要有功耗的要求而5G***能把功耗降下来，让大部分物联网产品一周充一次电，甚或一个月充一次电，***能大大改善用户体验，促进物联网产品的快速普及；。
4、低延时（1）5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接人与人之间进行信息交流，140毫秒的时延是可以接受的，但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化***无法接受5G对于时延的要求是1毫秒，甚至更低。
这***对提出严酷的要求而5G是这些新领域应用的必然要求；（2）无人驾驶汽车，需要控制中心和汽车进行互联，车与车之间也应进行互联，在高速度行动中，一个制动，需要瞬间把信息送到车上做出反应，100毫秒左右的时间，车***会冲出几十米，这***需要在***短的时延中，把信息送到车上，进行制动与车控反应；
5、万物互联迈入智能时代，除了手机电脑等上网设备需要使用以外，越来越多智能家电设备、可穿戴设备、共享汽车等更多不同类型的设备以及电灯等公共设施需要联网，在联网之后***可以实现实时的管理和智能化的相关功能，而5G的互联性也让这些设备成为智能设备的可能，以3G、4G技术是根本不可能实现的；
三、5G应用的三大基础场景(1)eMBB（Enhance Mobile Broadband），增强型移动宽带人的通信是移动通信需要优先满足的基础需求未来eMBB将通过更高 的带宽和更短的时延继续提升人类的视觉体验;按照计划，能够在人 口密集区，为用户提供1吉比特/秒用户体验速率和10吉比特/秒峰值速 率，在流量热点区域，可实现每平方千米数十太比特/秒的流量密度。
(2) uRLLC(UltraReliable&LowLatencyCommunication)，超高可靠性与超低时延通信针对特殊垂直行业，例如自动驾驶、远程医疗、智能电网等需要高可靠 性+低时延的业务需求。
能够为用户提供毫秒级的端到端时延和接近 ** 的业务可靠性保证(3) mMTC(Massive Machine Type Communica tion)，海量物联网通信，大规模机器类通信针对万物互联的垂直行业，IoT 产业发展迅速，未来将出现大量的移动 通信传感器，对接入数量和能效有很高要求;主要面向智慧城市、**监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。
不仅要具备超千亿连接 的支持能力，满足 100 万/千米 2 连接数密度的指标要求，而且还要保证终端的超低功耗和超低成本四、5G演变态势
从图可以看到从18年5G正式引入***基础版，19年便出现了加强版，20、21年继续处于升级态势，示意5G发展速度相对较快，几乎一年一台阶，当然也可看出随着5G一阶一阶的抬升所能接触的应用、行业、甚至部分生态系统等愈来愈宽阔广泛，后续随着5G技术的持续演进结合渗透度有望随而其之继续推进，逐渐形成稳定成熟的5G链式结合类生态系统。
五、5G通信占比建设及全球5G建设水准
从三张图表中可以明确的看到通信建设战略在18引入5G，19年正式大力发展5G通信建设，并且把新增通信基站重心几乎全部转移至5G，随着渗透率的高攀后续增速是否有所下降则需***个问号，但可以看到的事实是近3年5G GAGR3是超过300%比的，占总基站比迅速提升至12%以上。
从图表中可以清晰地看到我国5G资本投入建设态势及在全球战略部署5G建设节奏的先入之处，并且由统计局及工信部**统计披露，5G基站占全球5G基站的70%以上，5G**技术占全球30%以上，从数据可以看到在5G领域上，无论是5G基站渗透建设进程还是5G技术创新突破都几乎是处于世界的榜首位置，从此也可看到建设战略对5G时代红利的先见之明，未来元宇宙底层通信建设卡脖子问题有望率先突破享受初步元宇宙生态的“头啖汤”，也可看到在
5G上世界其余**与还是存在着差距。了解5G的基本定义以及世界5G发展格局后接下来需要关注5G的细分产业链，以至于达到更透彻的深入了解5**业发展。六、5**业链
上游：上游主要由芯片、光器件、射频器件组成；1.芯片：在5**业链中的应用芯片主要是射频芯片、基带芯片以及CPU与GPU及APU1.1射频芯片：定义：射频芯片指的***是将无线电信号通信转换成的无线电信号波形， 并通过天线谐振发送出去的一个。
电子元器件射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分对于现有的G和TD-SCDMA模式而言，终端增加支持一个频段，则其射频芯片相应地增加一条接收通道，但是否需要新增一条发射通道则视新增频段与原有频段间隔关系而定。
对于具有接收分集的移动通信系统而言，其射频接收通道的数量是射频发射通道数量的两倍这意味着终端支持的LTE频段数量越多，则其射频芯片接收通道数量将会显著增加作用：射频前端芯片主要作用是实现号发射接收要无线连接，***必须要有射频前端芯片。
它包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等多种芯片模组1.2基带芯片：定义：基带芯片是用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码，基带芯片主要由CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器、和接口模块。
组成；CPU处理器：对整个移动台进行控制和管理，包括定时控制、数字系统控制、射频控制、省电控制和人机接口控制等若采用跳频，还应包括对跳频的控制CPU处理器完成G终端所有的软件功能，即G通信协议的layer1(。
物理层)、layer2(数据链路层)、layer3(层)、MMI(人-机接口)和应用层软件； 信道编码器：主要完成业务信息和控制信息的信道编码、加密等，其中信道编码包括卷积编码、FIRE码、奇偶校验码
、交织、突发脉冲格式化；数字信号处理器：主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于规则脉冲激励-长期预测技术(RPE-LPC)的语音编码/解码；调制解调器：主要完成G系统所要求的高斯***小移频键控
(GMSK)调制/解调方式；接口：包括模拟接口、数字接口以及人机接口三个子块;(1)模拟接口包括;语音输入/输出接口;射频控制接口(2)辅助接口;电池电量、电池温度等模拟量的采集(3)数字接口包括;系统接口;SIM卡接口;测试接口;EEPROM接口;。
存储器接口;ROM接口主要用来连接存储程序的存储器FLASHROM，在FLASHROM中通常存储layer1，2，3、MMI和应用层的程序RAM接口主要用来连接存贮暂存数据的静态RAM(SRAM)作用：
发射时，把音频信号编译成用来发射的基带码;接收时，把收到的基带码解译为音频信号也负责地址信息(手机号、网站地址)、文字信息(短讯文字、网站文字)、图片信息的编译1.3 CPU与GPU及APU:定义：
CPU是电脑中负责处理器数据的配件，主要负责数据运算和处理；GPU是电脑中负责处理图形的配件，包括3D图形处理和加速，现在的GPU还负责高清视频的加速；APU是“Accelerated Processing Units”的简称，中文名字叫加速处理器，是AMD融聚理念的产品，它次将处理器和独显核心做在一个晶片上，协同计算、彼此加速，同时具有高性能处理器和**支持DX11独立显卡的处理性能，大幅提升电脑运行效率，实现了CPU与GPU真正的融合。
APU是处理器未来发展的趋势PS：本质均是由一个个细微子芯片集成组成。
2.光器件：定义：光器件是光通信系统中的关键，功能包括发送接收，波分复用，增益放大，开关交换，系统管理等，分为有源器件和无源器件2.1光有源器件：是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，需要外加能源驱动工作，是光传输系统的心脏。
包括：半导体光源（LD,LED,DFB,QW,SQW,VCSEL）；半导体光探测器（PD,PIN,APD）；光纤激光器（OFL：单波长、多波长）；光放大器（SOA、EDFA）；光调制器（EA）等光源器件：光纤通信设备的核心，其作用是将电信号转换成光信号送入光纤。
光纤通信中常用的光源器件主要有，半导体激光器（LD）和半导体发光二级管（LED）半导体光电检测器：是将光信号转换成电信号的器件，主要有光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）光放大器：近年来，光纤放大器成为光有源器件的新秀，当前大量应用的是掺铒光纤放大器（EDFA），还有很有应用前景的拉曼光放大器。
2.2光无源器件：是光通信系统中需要消耗的能量、具有功能而没有光—电或电—光转换的器件，不需要外加能源驱动工作包括光纤连接器、光纤耦合器、波分复用器、光开关、光滤波器、光衰减器、光隔离器与环形器等，是光传输系统的关节。
3.射频器件：主要有射频滤波器、射频开关、 PA芯片（功率放大器芯片）组成的进行射频的元器件3.1射频滤波器：滤波器负责发射及接收信号的滤波,负责频率选择，保障信号在不同频率互不干扰传输;3.2射频开关：一种射频开关，属有线电视网或通讯领域用信号开关，用于有线传输射频信号的通过控制，是由外壳及两只晶体二极管及辅助电路相连的输入、输出及控制端构成，一只晶体二极管串联于交流信号通道，而另一只二极管连接信号通道与交流信号地，具有结构简单，使用范围广，成本低，耗电低，易于安装，可靠性极高等优点，可广泛用于载波切换，有线电视信号切换，有线电视信号开关等领域。
3.3 PA芯片：PA是Power Amplifier的简称,中文名称为功率放大器,简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生功率输出以驱动某一负载的放大器对于射频通信系统，PA负责发射通道的信号放大，没有PA，信号覆盖***会成为很大的问题射频PA的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率是射频功率放大器设计目标的核心。
作为一个射频芯片，PA不但对工艺有需求，同时其设计团队的技术能力、经验积累和**支撑都非常重要，工程师的经验和和Know-How，更是重中之重再者，随着5G的到来，PA需要满足的性能参数众多，不可避免需要研发时间的积累，对于后来入局者具有障碍。
工艺方面，更是很多PA厂商，甚至是射频厂商难以逾越的门槛中游：主要由基站、传输设备、基站天线组成1.基站：定义：基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行随着移动通信业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。
作用：主要为电子设备提供信号，辅助电子设备之间的信息传递2.传输设备：定义：把各种各样的信号转化成光信号在光纤上传输的机器设备作用：把普通信号转化成光信号3.基站天线：定义：基站天线是一种增强信号传输的基站线缆。
作用：基站天线的主要作用***是提供无线覆盖，即实现有线通信与无线终端之间的无线信号传输下游：主要为运营端和终端设备1.运营端：定义：主要为一些通信运营公司，如移动、电信、联通等作用：负责把5G技术端***终变现交付给使用端，有助于推动终端设备大规模的承载上5G应用，促进5G时代的加速来临，进而也推动了5G中上游端的发展。
2.终端设备：定义：5G的承载应用体，实现5G作用的***终设备端口，如我们耳熟能详的手机、电脑、车联网、家电、医疗、VR/AR等作用：负责把5G***终变现到用户的体验感上，发挥5G真正作用目前终端手机的竞争格局：。
手机是目前承载5G***多的终端设备，其余承载终端设备使用率和承载技术还处在相对发展阶段，主要看看21年5G手机竞争格局，全球使用率的5G手机还是我们的国产华为，苹果、oppo、Vivo位于第二梯队，但要注意的是苹果在21年才正式引入5G终端，在2020没有苹果时华为占比高达50以上，21年仅两个季度苹果便拿下百分之10以上的份额，再结合苹果在全球的手机终端竞争地位，后续苹果市占率有望进一步上升。
七、商业模式传统2G-4G专网商业模式与5G专网商业模式的对比
随着5G带来的万物互联需求增加，云游戏、智慧城市等时延要求高、数据量大，但**隔离要求相对较低的行业可采用“公专混合”的5G虚拟专网，专网客户范围进一步扩大5G专网是行业数字化转型的底层技术，随着各行各业对优质需求提升，认为未来十年，5G时代下运营商专网业务相比于传统2-4G专网，市场需求和业务价值扩大：。
1.边缘计算、切片技术提供了虚拟化专网新模式2. 5G扩大专网客户的行业范围，业务需求增长从图中也可以看到5G商业模式相对于传统的2G-4G多了云计算厂商以及在费用端多了解决方案费用的收取，主要原因是由于5G除了提升了传统B、C端使用效率以外还能与与新时代科技中的新B端设备结合，这便需要云计算厂商结合电信运营商共同提供更好的5G技术结合方案从而提高5G的结合变现效率，以目前传统电信运营商的信息处理技术水平是难以较好的让5G与新科技B端设备定向准确的结合变现，云计算厂商的加入便成了必不可少的环素，当然云计算厂商与电信运营厂商自然而然的衍生出合作竞争的关系格局。
八、政策端口（1）5G早期至今（2020）的政策颁布
总结：从早期的颁布时间始于2013年我们可以看出**对于5G的先前之见，并且可以看到后续众多陆续颁布的政策变现节点均在2020年，意味2020年对我国5G来说是一个大的阶段节点，2021年开始将会是新的一个进阶节点，13-20年我国主要还是以研发上游建设基站为主，还并未在内在正在升阶和向中下游变现端传到，预期2021-2025下一个大节点主要战略将会是稳基建布局优势，加速中下游端口的应用变现，进一步加强5G对我国经济效益的推动发展效益。
（2）5**业链政策
总结：**是大力支持5**业链的发展，鼓励我国B端***出创新增长空间，自2019年5G正式商用开始，**为推动上游段到下游段的大力发展建设不断发布产业链支持政策，从此也可看出**对于我国5G建设的态度是如此重视与支持，自2021年**发布的（5G应用扬帆计划）***明确指出加快5G发展是促进经济社会数字化、化、智能化转型的重要引擎；从目前我国上游段的建设发展来看，我国在5G上游端是出现了明显的竞争优势的，后续预期**会逐渐把重点端下移，对5G中下游变现端的扶持推动政策有望进一步颁发。
（3）全球5G建设政策目标总结：全球5G商用步伐加速，5**业发展加速，已**开启商用服务预计到2021年年底，全球包括移动和固定宽带服务在内的5G用户数将达到6.5亿，其中5G用户将达2.4亿；全球基站部署量将超过430万个，其中5G基站部署量将超过165万个。
预计到2025年全球将有650万个5G基站、28亿5G用户，其中基站将超过400万个、用户将突破10亿九、5G在新科技时代的具体应用1、智能家居（5G+智能家居=新变化）智能家居行业发展已数十年，至今却依然举步维艰，这其中一个主要原因***是的限制。
5G的来临意味着更快的速度和更稳定的连接，而这个利处应用到智能家居方面，无疑是一大助力有了5G的支撑，再加上大数据、云计算等技术，万物互联所需技术条件基本具备，新一代物理及新材料技术的发展，使万物智能化成为可能。
而智能家居与物联网的关系密不可分，可以预见，智能家居行业将乘着5G时代得这片风潮，飞得更高（1）稳定、快速的传输速度5G的传输速率基本上可以达到4G传输的10倍以上，可以达到每秒10Gb，5G能承载更多的设备连接、传输更大的流量，而智能家居中的智能家电、家庭安防的数据传输都需要稳定、快速的通信。
4G下，互联网有可能出现故障，甚至卡顿的情况，这都让体验智能家居的愉悦度降低，需要通过智能摄像头，智能门锁等视频对话的场景，画面和声音的断断续续，都会影响用户使用包括远程操控智能设备，却因为信号弱而导致设备变得不灵敏，通过5G，为高质量的语音和视频通话做出更好保障，诸多类似问题都将迎刃而解。
（2）没有延迟的使用体验人类的反应时问约为200ms~300m秒，即约为0.2~0.3 秒，人类对于复杂的选择性反应时间约达为1~3 秒4G的时间延迟为10m秒，但在5G中，仅仅需要1ms，即0.001秒。
而这个时间延迟反映在智能家居设备使用中，具体是当用户下达语音口令的时候，设备给与回应的时间，一般设备都需要在下达命令后经过几秒才能给与反馈，5G的时间延迟意味着，用户使用感受会更加流畅，智能家居反应会更加迅速。
（3）**“孤岛现象”“孤岛现象”源自于物理学中的“孤岛效应”，而智能家居领域中的“孤岛现象”***是，目前的智能家居产品都是单一的个体，产品与产品之间信息数据的沟通，以及用户与智能家居产品的交流多数通过手机“直线”交流，这***造成了智能家居产品的“孤岛化”。
5G下，对于那些处在家庭厨房、厕所、卧室等各个不同场景下的智能设备，5G可以提供相对比较一致的家庭标准，以达到令智能家居产品使用更加便捷灵活的目的2、车联网5G的高可靠、高带宽、低延时等特性，将
补齐车联网、自动驾驶在通信层的技术缺口自动驾驶汽车以每小时60公里的速度行驶，如果时延是60毫秒，车的制动距离大概在1米；如果是10毫秒的时延，车的制动距离是17厘米；如果降低到5G的理论时延1毫秒，制动距离缩短到只有17毫米。
5G的特性，提升了车辆对**的感知、决策、执行能力，给车联网、自动驾驶应用，涉及车辆**控制类的应用带来很好的基础条件3、元宇宙元宇宙需要一张泛在的、超宽带、低延时的，5G建设是数字经济发展的基础底座，也是元宇宙构成互联互通虚拟世界的基础底座，所以可以看出5G建设渗透率、5G的普及渗透率、保证超宽带、低延时的5G强化技术不断创新成为了元宇宙实现的至关因素，强5G时代甚至强6G时代没有正式来临之前元宇宙更多属于概念之谈；而从上述5G演进态势也可看出随着5G技术的创新突破5G通信技术一阶一阶攀升的速度可以达到以年为单位，那么接下来重点要关注5G大国及世界的5G渗透发展水平→→
十、总结5G可以说是新科技时代中的沸腾血液，要真正跨越新科技时代的前提必须是世界进入强5G时代，强5G时代没有来临之前许多新科技想法均可看作概念之谈，对实体社会并不能起到革命性影响；从上述种种数据可在程度推测出2025年或将率先进入强5G时代，2030年世界将**进入强5G时代，在2025-2030这个关键时间区间内世界各国也会在几个技术领先**的带领下进行**性的新科技革命！
