一、5G概述：

第五代移動通信技術，簡稱5G，是最新一代蜂窩移動通信技術，繼4G、3G和2G系統后的延伸。在這種網絡中，供應商覆蓋的服務區域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區域。本地天線通過高帶寬光纖或無線回程連接與電話網絡和互聯網連接。與現有的手機一樣，當用戶從一個蜂窩穿越到另一個蜂窩時，他們的移動設備將自動“切換”到新蜂窩中的天線。

從技術層面上看，5G技術通過大規模天線、邊緣計算、網絡功能虛擬化等一系列硬件和軟件技術創新，各項性能指標都比4G有大幅提升，具備“超可靠、低時延、廣覆蓋、大連接”等特點；從業務體系看，5G將全面向互聯網化發展，從過去的封閉性、專用性變為強調開放性與通用性；從應用場景看，前四代技術主要是面向個人通信，5G將擴展到產業互聯網和智慧城市應用。

二、5G產業鏈

2020年3月，工信部表示，今年5G網絡建設將加速又加量，預計三大運營商今年年底前將開通60萬5G基站。從5G基站的建設需求來看，5G將會采取“宏站＋小站”組網覆蓋的模式。根據賽迪顧問發布的《2018年中國5G產業與應用發展白皮書》，預計5G宏站增量將達到360－500萬個，小基站數量將達到720－1000萬個，合計基站總數量將是4G基站的3．3－4．6倍，將會帶來一輪原有基站改造和新基站建設熱潮。

5G基站主要分類

從5G基站產業鏈來看，上游基站主設備包括了基站天線、基站射頻、基站光模塊和小微基站；基站射頻器件包含濾波器、功放、PCB、集成功率放大器（PA）和天線振子；傳輸設備包括光纖光纜、光模塊、有源／無源／半有源波分以及SDN／NFV解決方案。中游通信運營商負責基站維護以及收取使用費用等；下游應用包括終端設備及應用廠商，涉及工業互聯網、物聯網、智能裝備、手機／移動終端等。

在5G基站主設備中，印刷電路板（Printed Circuit Board，簡稱PCB）作為最基礎的連接裝置將被廣泛使用。PCB是指在基材上按照預先設計好的形成點之間連接和印刷元件的基板。PCB的功能是讓電子元器件按照預定電路連接（就是關鍵互連件）。首先5G基站的天線陣子需要使用PCB作為連接；其次5G基站的濾波器等元器件將大幅增加，需要使用一塊單獨的PCB來連接這些元器件；最后5G基站的CU／DU等部分也需要使用PCB。5G 建設初期，對于PCB 的需求增量直接體現在無線網和傳輸網上，對PCB 背板、高頻板、高速多層板的需求較大。在消費領域，5G應用場景有遠程醫療、自動駕駛、無人機高清航拍、實時直播、多人影像投射同步在線、智慧零售等，這些都是在4G時代的基礎上更進一步改善使用體驗，并沒有帶來顛覆性的變化。更多的是通過新技術新概念帶動消費升級，促進了4G智能手機等消費電子的更新換代，5G智能手機上下游產業鏈迎來發展新機遇，如上游的攝像頭光學、功率半導體、PCB板等。

在工業領域，5G基本能滿足工業自動化中對無線通信低延遲、高可靠性、低成本的要求，適用于AGV控制、視覺信號傳遞、柔性生產線等大部分應用場景。我國現在工業分類中有39個工業大類，具備大而全的完整工業體系，不同工業門類對5G需求也各不相同，更多應用場景還在探索當中。

5G與工業互聯網的融合發展，被認為是我國把握第四次工業革命歷史機遇，在全球新一輪科技產業競爭中占據先機的重要一環。我國“5G＋工業互聯網”已經在工業制造、能源電網、智慧港口等領域開啟了探索之路，應用已逐漸由巡檢、監控等外圍環節向生產控制、質量檢測等生產內部環節延伸。

在5G產業網絡中，處于關鍵位置的產品主要有通信設備、電子電路、半導體芯片、電子制造、電路元件、電線電纜、電子元件、傳感器等產品。在5G產業的布局中，圍繞這些重點關鍵性產品進行布局，能夠較好地支撐起5G產業網絡，形成產業集群，從而推動產業發展。

三、5G面臨的技術難題

5G網絡技術面臨著很多挑戰，中國工程院院士鄔賀銓曾感嘆：“5G標準很理想，但網絡現實很骨感。”尤其是在工業領域的應用，5G還有很長的一段路要走。

5G具有具備高網速（最快可達每秒 10G 數據傳輸）、大帶寬（滿足海量設備接入）、低延時（空口對空口小于 1ms 時延，同步精度達到 100ns，抖動小于 100ns）、高可靠（穩定性可達到 99．999％）、低功耗等優點，但這些優點并不能全部同時發揮作用。這些性能指標之間常常存在著一定程度的此消彼長、相互權衡的關系，一個維度性能的優化往往會導致另一個維度性能的退化。因此只能通過切片技術來實現選擇保留一部分、犧牲一部分，以合理權衡與協調各性能指標實現之間的關系。

通過網絡切片管理為每一個業務組織形成一個VPN（虛擬專用網絡），這是一個非常好的想法，但實際上這種全鏈路的VPN很難。把網絡切片向大客戶開放，由客戶發現、選擇、生成和管理VPN，給大客戶提供按需實時動態調整的權利，但VPN并不能實現跨運營商。可取的辦法是只是對時延、丟包率、可靠性有比較嚴格的業務提供網絡切片。

目前，滿足R15標準的5G在低時延這一性能上，無法滿足運動控制如伺服電機的要求。5G的1ms時延是指從端口到相鄰端口的時間，而不是通常意義上的從控制器到控制器的時間，如果整個控制回路全部用5G，那么時延還要更長。

小結：

在中國積極推進數字產業化、產業數字化，引導數字經濟和實體經濟深度融合之際，5G技術是不可或缺的關鍵基礎設施。同時，我們也要看到，5G技術在仍有部分局限性，期待有更多的企業探索5G的關鍵技術及行業應用。當5G與云計算、AR／VR、人工智能、大數據、機器人、遠程控制、傳感器等其他新一代信息技術深度融合后，能夠滿足超高清視頻傳送、智能制造、智能交通、遠程醫療、智慧城市、VR／AR等新興業務對移動網絡的需求，成為數字化社會轉型的基礎。