5G商用發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)

摘要：隨著全球主要國家相繼啟動5G商用，2019年已成為5G商用元年。5G作為經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，將對信息消費和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。本文在全面梳理當(dāng)前全球5G商用進展的基礎(chǔ)上，分析了5G商用發(fā)展所面臨的機遇和挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：5G，商用，挑戰(zhàn)1引言當(dāng)前，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在蓬勃興起，5G作為新一代移動通信技術(shù)的主要發(fā)展方向，將與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)結(jié)合，并深度滲透到經(jīng)濟社會各行業(yè)、各領(lǐng)域，促進生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)格局深刻變革，成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的強勁驅(qū)動力，全球主要國家均將5G作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略領(lǐng)域。5G已進入商用部署的關(guān)鍵階段，各國紛紛搶占5G商用發(fā)展先機，加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和商用部署。2全球5G標(biāo)準(zhǔn)及頻率進展2018年6月，第三代合作伙伴計劃（3GPP）完成了支持獨立組網(wǎng)（SA）的5G國際標(biāo)準(zhǔn)研制，加之2017年年底發(fā)布的支持非獨立組網(wǎng)（NSA）的5G國際標(biāo)準(zhǔn)，第一版本5G國際標(biāo)準(zhǔn)（R15）已經(jīng)制定完成，該版本5G標(biāo)準(zhǔn)重點支持增強移動寬帶場景并具備基本的超高可靠、低時延功能，將成為5G商用初期主要依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)版本。完整版5G國際標(biāo)準(zhǔn)（R16）將于2020年3月制定完成，將滿足全部ITU性能指標(biāo)要求。頻率是5G商用的基礎(chǔ)。當(dāng)前，全球各國都在加快5G頻率的規(guī)劃與拍賣進程，截至2019年第二季度，全球已有近30個國家開展了5G頻率規(guī)劃，10余個國家完成了至少一個頻段的5G頻率使用許可（見表1）。表1全球主要國家5G頻率規(guī)劃情況國家/地區(qū)頻段美國24GHz、28GHz韓國3.5GHz、28GHz日本3.7GHz、4.5GHz、28GHz中國3.5GHz、2.6GHz、4.9GHz英國3.4GHz西班牙3.6GHz～3.8GHz澳大利亞3.6GHz德國2GHz、3.6GHz芬蘭3410MHz～3800MHz愛爾蘭3600MHz●韓國于2018年6月完成5G頻譜拍賣，涵蓋3.5GHz和28GHz頻段?！袢毡居?019年4月完成5G頻譜分配，包含3.7GHz、4.5GHz和28GHz頻段。●美國于2019年6月完成了24GHz和28GHz毫米波頻段的5G頻率拍賣。●我國于2017年11月發(fā)布了5G中頻段頻譜規(guī)劃，2018年年底向國內(nèi)3家基礎(chǔ)電信運營企業(yè)發(fā)放了5G系統(tǒng)中低頻段試驗頻率使用許可，包含2.6GHz、3.5GHz和4.9GHz頻段，目前正在開展毫米波頻段的規(guī)劃研究。從全球主要國家的頻率規(guī)劃來看，5G頻譜共識度還是比較高的，主要聚焦在3.5GHz、26GHz和28GHz頻段。其中，中低頻段（6GHz以下）主要用于保障5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、基本業(yè)務(wù)及高移動性，高頻段（6GH以上）主要用于滿足5G超高傳輸速率及系統(tǒng)容量需求。3全球5G商用最新進展截至2019年7月，全球共有21個國家/地區(qū)的36家運營商開始提供5G業(yè)務(wù)，39個國家/地區(qū)的55家運營商明確了5G商用時間表，其中16個國家/地區(qū)的20家運營商計劃2019年商用（見表2）。美韓是全球最早啟動5G商用的國家。表22019年4—7月宣布啟動5G商用的國家及運營商國家運營商芬蘭Elisa韓國KT、LG+、SKT美國Verizon、Sprint、T-mobile瑞士Sunrise、Swisscom阿聯(lián)酋Etisalat澳大利亞Telstra英國EE（BT）巴林Batelco菲律賓Globe科威特Ooredoo、Viva、Zain沙特阿拉伯STC西班牙Vodafone意大利TIM、Vodafone羅馬尼亞Vodafone、DigiMobil英國Vodafone（1）2019年4月2日，韓國早于美國1h開通5G商用服務(wù)，成為全球最早向用戶提供5G服務(wù)的國家，韓國通過手機高額補貼、豐富的5G內(nèi)容應(yīng)用以及與4G相近的資費等手段加快推進5G用戶發(fā)展；截至2019年8月，韓國5G手機用戶已超過200萬，初期用戶發(fā)展速度超過了4G。韓國發(fā)布的“5G+戰(zhàn)略”，提出到2022年，政府和私營部門將共同投資超過30萬億韓元建立全國性的5G網(wǎng)絡(luò)。（2）美國4家全國性運營商均已啟動5G商用服務(wù)，其中Verizon、AT&T和T-Mobile均使用毫米波頻段，而Sprint使用中頻頻段。2019年7月，美國司法批準(zhǔn)T-Mobile和Sprint兩大運營商合并，兩家運營商將利用600MHz低頻段、2.5GHz中頻段和毫米波頻段搭建一張全國性的5G網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）發(fā)布的計劃，未來10年，美國計劃在5G網(wǎng)絡(luò)上投資2750億美元。此外，2018年9月美國發(fā)布“5G快速計劃”，通過為5G規(guī)劃更多頻譜資源，簡化運營商5G基站建設(shè)審批流程，限制地方政府對移動運營商在部署5G網(wǎng)絡(luò)時收取費用等方式，減輕運營商負擔(dān)，加快5G商用步伐。（3）歐盟計劃2020年提供5G商用服務(wù)。其中，瑞士已有兩家運營商于2019年5月宣布啟動5G商用服務(wù)，成為歐盟第一個5G商用的國家；此外，英國、意大利、西班牙等國也于2019年6月相繼宣布啟動5G商用服務(wù)。（4）日本2019年9月啟動5G預(yù)商用，并將于2020年東京奧運會期間正式啟動5G商用，最晚2020年年底在所有都道府縣開通5G服務(wù)。為降低運營商部署5G網(wǎng)絡(luò)所需的成本和時間，日本于2019年發(fā)布的“日本IT新戰(zhàn)略”中提出，允許運營商在全國20.8萬個交通信號燈上部署5G基站。（5）2019年6月6日，我國向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電4家單位發(fā)放了5G商用牌照，標(biāo)志著我國5G商用正式啟動。從目前全球宣布5G商用的國家分布來看，90%的5G商用國家分布在歐洲、亞洲和非洲地區(qū)。從目前的5G業(yè)務(wù)特點來看，由于目前仍處于商用初期，5G業(yè)務(wù)應(yīng)用仍然聚焦在傳統(tǒng)的增強移動寬帶場景，如4K/8K高清視頻、AR/VR等沉浸式業(yè)務(wù)以及固定無線接入等；與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用尚處于探索階段，其中車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等典型行業(yè)應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。45G商用將助力我國經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展5G以全新的移動通信系統(tǒng)架構(gòu)，提供10倍于4G的峰值速率、毫秒級的無線傳輸時延和100萬連接/km2的連接能力，已具備成為通用目的技術(shù)的基礎(chǔ)，不僅可以帶動信息通信制造業(yè)和服務(wù)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的增長，還可以加速5G技術(shù)與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源等垂直行業(yè)的融合，全面改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，驅(qū)動傳統(tǒng)領(lǐng)域的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化升級，帶來生產(chǎn)方式、生活方式的新變革。（1）擴大升級信息消費。5G的高帶寬、低時延等特性將進一步提升移動互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗，促進信息消費從低水平的供需平衡向高水平遷移，助力信息消費的持續(xù)加速和擴大升級。（2）促進數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。5G作為通用目的技術(shù)，與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)結(jié)合，將會成為我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速技術(shù)改造和跨界整合的孵化器，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，提升信息化水平，催生新產(chǎn)品、新模式和新業(yè)態(tài)，成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的強勁驅(qū)動力。（3）創(chuàng)造社會服務(wù)新方式。5G與電子政務(wù)、智慧城市的建設(shè)相結(jié)合，將推進政府決策科學(xué)化、社會治理精準(zhǔn)化。5G可以大規(guī)模應(yīng)用于教育、文化、醫(yī)療、體育等公共事業(yè)，通過與虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術(shù)結(jié)合，提供遠程教育、遠程醫(yī)療診斷、虛擬現(xiàn)實體育賽事直播等新服務(wù)、新模式，改善公共服務(wù)的用戶體驗，提升公共服務(wù)效率。我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期。加快發(fā)展5G，將有利于我國在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中贏得主動，搶抓5G帶來的發(fā)展機遇，為培育打造新動能、促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供強大驅(qū)動力?！?G將激發(fā)各領(lǐng)域加大數(shù)字化投資。根據(jù)中國信息通信研究院的測算，預(yù)計2020—2025年，5G可直接拉動電信運營商網(wǎng)絡(luò)投資1.68萬億元，拉動垂直行業(yè)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備投資6856億元。●5G將促進業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新，挖掘消費潛力擴大消費總量。5G將推動智能家居、可穿戴設(shè)備等新型信息產(chǎn)品，8K視頻、虛擬現(xiàn)實教育系統(tǒng)等數(shù)字內(nèi)容服務(wù)真正走進千家萬戶，增加信息消費的有效供給，推動信息消費的擴大和升級。預(yù)計2020—2025年，可直接帶動新型終端消費4.36萬億元，通信服務(wù)消費1.88萬億元，信息服務(wù)消費1.97萬億元?！?G將促進創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，增進民生福祉。5G的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用有利于大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新，增強微觀主體活力。5G還將促進在線課堂、遠程醫(yī)療、智慧養(yǎng)老等新模式、新業(yè)態(tài)的發(fā)展，增強公共服務(wù)的供給能力。預(yù)計2020—2025年，5G商用創(chuàng)造的直接就業(yè)崗位將超過300萬個。5當(dāng)前我國5G商用所面臨的挑戰(zhàn)隨著我國5G商用牌照的發(fā)放，我國5G進入商用部署的關(guān)鍵階段。當(dāng)前，國內(nèi)運營企業(yè)正在積極開展5G商用網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及運營準(zhǔn)備工作。但5G商用初期，仍面臨著產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)不太成熟、網(wǎng)絡(luò)部署投資較大以及行業(yè)融合應(yīng)用有待探索等問題，對我國5G網(wǎng)絡(luò)的快速部署和發(fā)展形成了挑戰(zhàn)。（1）5G產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)成熟度有待提高當(dāng)前，在產(chǎn)業(yè)界的共同努力下，5G基站設(shè)備已可以滿足商用需求，高通、海思等芯片企業(yè)已經(jīng)推出了5G終端商用芯片，華為、OPPO、vivo等終端企業(yè)的多款5G手機終端已經(jīng)獲得了進網(wǎng)許可。但是5G技術(shù)變革大，產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)成熟度仍有待提高?！裨诤诵木W(wǎng)方面，由于獨立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)成熟較晚，尚不穩(wěn)定，且相比4G核心網(wǎng)，5G核心網(wǎng)的網(wǎng)元和接口數(shù)量成倍增加，異廠商互操作的復(fù)雜度也大幅提升，預(yù)計2019年年底方可推出商用設(shè)備。●在芯片方面，雖然部分廠商已推出了5G商用芯片，但僅有海思的巴龍5000可支持非獨立組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)兩種模式，且僅公司內(nèi)部使用；高通的X50只支持非獨立組網(wǎng)模式，兼容兩種模式的商用X55芯片預(yù)計2019年年底才可推出。●在終端方面，雖然多家終端企業(yè)推出了5G商用終端，但在功耗和性能等方面仍有較大的優(yōu)化空間。（2）5G商用初期面臨投資收益挑戰(zhàn)與4G相比，5G的工作頻段更高，空間傳播損耗更大，需要更密集的網(wǎng)絡(luò)部署來實現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。以典型的3.5GHz頻段為例，要實現(xiàn)與4G（1.8GHz頻段）相同的覆蓋，站址需要增加約1倍，且5G的設(shè)備性能更強，成本更高，初期階段估算成本增加為4G設(shè)備的2～3倍左右（隨著產(chǎn)品成熟度的提升以及商用規(guī)模的擴大，產(chǎn)品價格將會降低）。除5G網(wǎng)絡(luò)部署成本大幅增加外，基站功耗約為4G的2～3倍，導(dǎo)致運營成本也將顯著增加。由于5G商用初期仍主要面向傳統(tǒng)的增強移動寬帶場景，受運營商同質(zhì)化資費設(shè)計以及大流量包、無限量套餐等影響，流量紅利加速釋放，單價持續(xù)降低，導(dǎo)致流量收入增長受限。（3）行業(yè)融合應(yīng)用仍處于探索階段5G肩負的一項重大使命就是賦能賦智各行各業(yè)，但5G與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用是新生事物，也是世界性難題，目前尚處于探索階段，仍存在需求不明確、主體多元化、商用模式不清晰等難點。各行各業(yè)對通信的需求差異大，洞察需求有難度，解決方案需要完全定制，行業(yè)用戶認(rèn)同也需要較長時間進行培育；5G與垂直行業(yè)融合應(yīng)用發(fā)展，需要通信行業(yè)與垂直行業(yè)在需求、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用及商用模式等領(lǐng)域進行聯(lián)合探索和創(chuàng)新。6結(jié)束語加快5G商用步伐是我國2019年中央經(jīng)濟工作會做出的重大戰(zhàn)略部署，5G商用牌照的發(fā)放標(biāo)志著我國5G商用的正式啟