5G 移动通讯对中国未来影响同济大学硕士论文Word下载.docx

5G 移动通讯对中国未来影响同济大学硕士论文Word下载.docx

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专业：

软件工程

学号：

012668288

指导教师：

李菲菲

完成日期：

2021-06-01

摘要

自上世纪80年代以来，移动通信每十年出现新一代革命性技术，持续加快信息产业的创新进程，不断推动经济社会的繁荣发展。

当前，第五代移动通信技术（5G）正在阔步前行，它将以全新的网络架构，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力，开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。

作为通用目的技术，5G将全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施，从线上到线下、从消费到生产，从平台到生态，推动我国数字经济发展迈上新台阶。

本报告测算结果显示，2030年，在直接贡献方面，5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为6.3万亿元、2.9万亿元和800万个；

在间接贡献方面，5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为10.6万亿元、3.6万亿元和1150万个。

5G正处于技术标准形成和产业化培育的关键时期，全球各国在国家数字化战略中均把5G作为优先发展领域，强化产业布局，塑造竞争新优势。

我国要紧抓这一历史性新机遇，加大统筹推进力度，加快5G产业化进程，超前部署网络基础设施，营造产业生态环境，深化各领域融合应用，全面开创5G发展新局面，为全球5G发展做出新的、更大贡献。

一、5G将成为引领国家数字化转型的通用目的技术

自20世纪80年代以来，移动通信每十年出现新一代革命性技术，推动着信息通信技术、产业和应用的革新，为全球经济社会发展注入源源不断的强劲动力。

截至目前，移动通信技术已经历了1G至4G四个时代，正朝着第五代移动通信技术（5G）阔步前行，由此引发的新一轮技术创新浪潮正在蓄积。

抓住5G移动通信发展新机遇，加快培育新技术新产业，驱动传统领域的数字化、网络化和智能化升级，成为拓展经济发展新空间，打造未来国际竞争新优势的关键之举和战略选择。

4G改变生活，5G改变社会。

进入5G时代，人们将面对一个可编程的新世界。

在海量物联网（mMTC）技术的控制下，家电、家居大都被植入物联网芯片。

于是，灯具自动调亮，空调自动调温、调湿，水表、电表、煤气表自动抄表、自动充值，监控探头、家庭防盗门统统能人脸识别、自动报警。

而智能冰箱不但能帮主人自动购物，还能根据食品包装中的芯片信息，时刻提醒哪些食物即将过期。

5G网络具备大带宽、低时延、多连接的通信能力，让更多的智慧应用触手可及。

从无人机到8K，从AR到VR，各种新型应用都会因为5G时代的到来迎来更大的发展。

5G能够实现几十甚至几百路4K视频的分屏播放，将为未来无线环境下的高清精准监控提供支持。

5G正式商用后，5G手机、高清电视、VR眼镜等新型终端设备，将迎来蓬勃发展。

未来世界中的智能家居、智慧城市、智能汽车、智能机器人等，将在5G时代大放光芒。

未来5G应用将层出不穷。

功能强大的VR眼镜，会直接把球迷带入足球场，选择喜爱的球星、守门员、裁判，或以“上帝视角”来观看整场比赛；

城市中的建筑、道路、管线、路灯乃至灌木、动物实现全部连接，借助庞大的5G智慧城市车联网，自动驾驶汽车四通八达；

远程办公、远程会议轻松实现，既提高效率又减少交通拥堵；

在超高可靠、超低时延通信（uRLLC）场景下，城市中的共享无人机（无人车）公司异军突起，或将颠覆传统的物流快递公司。

除此之外，在遍布传感器和高清摄像头的智能车间里，工人不需要亲临现场，就能管控生产线；

在手术机器人的辅助下，医生在千里之外就能实施精准的远程手术。

人流超高密度区的通信需求，是5G的潜在应用方向。

为了满足节假日或会议活动时因人流密集而产生的通信需求，在合理控制成本的前提下组网，可能成为5G时代一个新的应用方向。

同时，我们必须看到，目前的5G在系统效率提升和应用开发方面还有很大的空间，应当少一些浮躁的商业喧嚣，多一些理论研究和技术创新突破。

5G在前进的道路上还有许多蜿蜒曲折，要避免过于盲目乐观，应脚踏实地，不懈努力，才能真正实现5G应用的美好愿景

（一）5G技术开辟移动通信发展新时代

移动通信技术的代际跃迁使系统性能呈现指数级提升。

从1G到2G，移动通信技术完成了从模拟到数字的转变，在语音业务基础上，扩展支持低速数据业务。

从2G到3G，数据传输能力得到显著提升，峰值速率可达2兆比特/秒（Mbps）至数十Mbps，支持视频电话等移动多媒体业务。

4G的传输能力比3G又提升了一个数量级，峰值速率可达100Mbps至

1吉比特/秒（Gbps）。

相对于4G技术，5G将以一种全新的网络架构，提供峰值10Gbps以上的带宽、毫秒级时延和超高密度连接，实现网络性能新的跃升，开启万物互联、带来无限遐想的新时代。

5G移动通信技术提供了前所未有的用户体验和物联网

连接能力。

面向2020年及以后移动数据流量的爆炸式增长、物联网设备的海量连接，以及垂直行业应用的广泛需求，5G移动通信技术在提升峰值速率、移动性、时延和频谱效率等传统指标的基础上，新增加用户体验速率、连接数密度、流量密度和能效四个关键能力指标。

具体来看，5G用户体验速率可达100Mbps至1Gbps，支持移动虚拟现实等极致业务体验；

连接数密度可达100万个/平方公里，有效支持海量的物联网设备接入；

流量密度可达10Mbps/平方米，支持未来千倍以上移动业务流量增长；

传输时延可达毫秒量级，满足车联网和工业控制的严苛要求。

来源：

ITU-RM.2083-0（2015）建议书

图15G与4G关键能力对比

（二）5G网络构筑万物互联的基础设施

5G网络引入IT化技术实现网络功能的灵活高效和智能配置。

通过采用网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络

（SDN）技术，进行网元功能分解、抽象和重构，5G网络将形成由接入平面、控制平面和转发平面构成的IT化新型扁平平台。

5G网络平台可针对虚拟运营商、业务、用户甚至某一种业务数据流的特定需求配置网络资源和功能，定制剪裁和编排管理相应的网络功能组件，形成各类“网络切片”，满足包括物联网在内的各种业务应用对5G网络的连接需求。

集中化的控制平面则能够从全局视角出发，通过对地理位置、用户偏好、终端状态和网络上下文等信息的实时感知、分析和决策，实现数据驱动的智能化网络功能、资源分配和运营管理。

5G网络的开放性使其成为普适性的网络基础设施。

5G网络将使用服务器、存储和交换机等通用性硬件，取代传统网络中专用的网元设备，由软件实现网元设备功能，同时，通过灵活的网络切片技术，实现多个行业和差异业务共享网络能力，进一步提升网元设备利用效率和集约运营程度。

提供应用程序编程接口（API），对第三方开放基础网络能力，根据第三方的业务需求，实现按需定制和交互，尤其是引入移动边缘计算，通过与内容提供商和应用开发商的深度合作，在靠近移动用户侧就近提供内容分发服务，使应用、服务和内容部署在高度分布的环境中，更好地支持低时延和高带宽的业务需求。

（三）5G应用加速经济社会数字化转型

数字化转型成为主要经济体的共同战略选择。

当前，信息通信技术向各行各业融合渗透，经济社会各领域向数字化转型升级的趋势愈发明显。

数字化的知识和信息已成为关键生产要素，现代信息网络已成为与能源网、公路网、铁路网相并列的、所须臾不可或缺的关键基础设施，信息通信技术的有效使用已成为效率提升和经济结构优化的重要推动力，在加速经济发展、提高现有产业劳动生产率、培育新市场和产业新增长点、实现包容性增长和可持续增长中正发挥着关键作用。

依托新一代信息通信技术加快数字化转型，成为主要经济体提振实体经济、加快经济复苏的共同战略选择。

5G是数字化战略的先导领域。

全球各国的数字经济战略均将5G作为优先发展的领域，力图超前研发和部署5G网络，普及5G应用，加快数字化转型的步伐。

欧盟于2016年7月发布《欧盟5G宣言——促进欧洲及时部署第五代移动通信网络》，将发展5G作为构建“单一数字市场”的关键举措，旨在使欧洲在5G网络的商用部署方面领先全球。

英国于2017年

3月发布《下一代移动技术：

英国5G战略》，从应用示范、监管转型、频谱规划、技术标准和安全等七大关键发展主题明确了5G发展举措，旨在尽早利用5G技术的潜在优势，塑造服务大众的世界领先数字经济。

韩国发布的5G国家战略提出拟投入1.6万亿韩元（约合14.3亿美元），并计划2018年平昌冬奥会期间由韩国电信开展5G预商用试验。

5G是经济社会数字化转型的关键使能器。

未来，5G与云计算、大数据、人工智能、虚拟增强现实等技术的深度融合，将连接人和万物，成为各行各业数字化转型的关键基础设施。

一方面，5G将为用户提供超高清视频、下一代社交网络、浸入式游戏等更加身临其境的业务体验，促进人类交互方式再次升级。

另一方面，5G将支持海量的机器通信，以智慧城市、智能家居等为代表的典型应用场景与移动通信深度融合，预期千亿量级的设备将接入5G网络。

更重要的是，5G还将以其超高可靠性、超低时延的卓越性能，引爆如车联网、移动医疗、工业互联网等垂直行业应用。

总体上看，5G的广泛应用将为大众创业、万众创新提供坚实支撑，

图25G典型应用场景

二、5G经济社会影响的传导机制和测算框架

（一）5G对经济社会影响的传导机制

业界认为，作为新兴通用目的技术，5G技术的商用化将引发新一轮投资高潮，促进5G技术向经济社会各领域的扩散渗透，孕育新兴信息产品和服务，重塑传统产业发展模式，成为经济社会发展的关键动力。

1、激发各领域加大数字化投资，加速ICT资本深化进程

经济增长理论表明，资本积累是推动经济增长的关键因

素，与其他要素相比，其对经济社会的拉动作用更为直接和显著。

5G投资对经济增长的作用路径体现在两个方面：

一是投资需求路径。

作为总需求的重要组成部分，投资的增加将直接拉动总需求扩张，带动总产出增长，推动经济发展。

5G技术的大规模产业化、市场化应用，必须以运营商网络设备的先期投入作为先决条件，运营商对5G网络及相关配套设施的投资，将直接增加国内对网络设备的需求，间接带动元器件、原材料等相关行业的发展。

二是投资供给路径。

投资以技术、产品、人力等各种形式形成新的资本，促进技术进步和生产效率提升，增强经济社会长期发展的动力。

5G的低时延、高速率、低成本特性，将吸引国民经济各行业扩大5G相关投资，加大ICT资本投入比重，提升各行业数字化水平，提高投入产出效率，进而促进经济结构优化，推动

经济增长。

图35G对经济社会影响的投资路径

2、促进业务应用创新，挖掘消费潜力扩大消费总量当前，我国最终消费对经济增长的贡献率超过60%，经

济社会发展已步入消费引领增长的新时期，5G对扩大消费、释放内需有着重要作用，具体的作用路径如下：

一是增强信息消费有效供给。

5G的应用将促进信息产品和服务的创新，让智能家居、可穿戴设备等新型信息产品，8K视频、虚拟现实教育系统等数字内容服务真正走进千家万户，增加信息消费的有效供给，推动信息消费的扩大和升级，释放内需潜力，带动经济增长。

二是带动“互联网+”相关消费。

5G将能够在人们居住、工作、休闲和交通等各种区域，提供身临其境的交互体验，有效促进虚拟现实购物、车联网等垂直领域应用的发展，使用户的消费行为突破时空限制，真正实现“消费随心”。

因此，5G的应用将有效带动其他领域的消费。

图45G对经