科技城|全球5G發展的核心影響因素及未來趨勢

2021-01-22 澎湃新聞

移動通信,十年一代。21世紀20年代,將是全球5G網絡蓬勃發展的十年,根據GSA的統計,截至2020年9月,全球共有44個國家/地區的101家運營商推出5G服務。預計在未來,將有更多5G網絡商用,並為社會經濟提供新生產力平臺。

一、5G網絡全球發展現狀

當前,在全球範圍內,5G正在快速發展過程中,眾多電信運營商均已經宣布或即將宣布5G商用。根據GSA的統計,截至2020年9月中旬,全球共有129個國家/地區的397家運營商對5G網絡進行了投資,124家運營商已經進行5G網絡的建設,其中來自44個國家/地區的101家運營商已經推出了符合3GPP標準的5G服務(94家運營商推出了5G移動服務,37家運營商推出了5G FWA或家庭寬帶服務)。

儘管眾多運營商開展了5G網絡的投資與商用,但在全球範圍內,發展極不均衡。

根據中國工信部副部長劉烈宏在2020年11月23日披露的數據

,中國5G基站達70萬個,全球佔比7成,連接超過1.8億個終端。除中國外,全球範圍內,僅韓國發展1000萬左右5G用戶,建設超過12萬個5G基站,美國發展500-600萬5G用戶,表現尚可。

由於基站建設尚有待提升,在全球範圍內,5G網絡與4G網絡對比,尚難體現出優勢。根據Opensignal2020年8月份對5G下載速率的測試(如圖1所示),最快的是美國威瑞森電信(Verizon)的506.1Mbps(毫米波部署的因素),最慢的是美國電信運營商T-Mobile的47.0Mbps,對比各運營商的4G和5G網絡,其中威瑞森電信差距最大,達到18.4倍,而T-Mobile僅為1.7倍,難以體現5G網絡的優勢。另外,根據SpeedTest同期測試,中國移動為318.23Mbps、中國聯通為180.94Mbps、中國電信為213.74Mbps,體現了中國5G網絡建設成績。

圖1  Opensignal:全球各運營商5G和4G網絡的下載速率和差距對比

全球主要國家和地區均出臺了各自的5G扶持政策,各運營商亦開始在5G網絡方面進行投資。

1、中國:全球領先,大部分用戶和基站位於中國

根據IPLytics在2020年1月發布的專利分析報告,全球5G核心專利,有34%被中國企業掌握,位列全球首位。

在產業實踐上,中國5G基礎設施和用戶數全面增長,70餘萬基站與超過2億的終端連接遙遙領先於世界其他國家。而根據2021年全國工業和信息化工作會議上的信息,2021年中國將新建60萬以上的5G基站,繼續鞏固全球領先的優勢。

2、美國:毫米波領域率先實現規模商用

從產業實踐上來看,美國尚未公布基站數和用戶數等指標,但5G網絡主要覆蓋少數城市,5G用戶數約在數百萬(美國媒體估算);其特色是全球範圍內率先實現毫米波頻率組網,其中Verizon已經商用,AT&T計劃實施,這與美國政府釋放更多毫米波頻段,用於5G網絡相關。

3、日本:發展落後於預期計劃

日本計劃從5G時代開始,構建移動通信領域長期的國家優勢。為此,2018年發布了「Beyond 5G」戰略,計劃在2023財年達到21萬基站的規模,並且總共投入110Mhz的頻段用於5G網絡實施(其中30Mhz來自重耕,80Mhz來自新增);無人駕駛、無線輸電等前瞻性技術上加大研發;2030年前,在全球率先實現6G商用,並獲得全球基礎設施30%份額。

目前,日本四家移動運營商均實現5G商用,受新冠疫情以及由此導致的東京奧運會延期等因素影響,日本5G發展乏力,截至2020年10月,基站總數在3-4萬,用戶總數在500萬左右。

4、韓國:全球5G商用樣板化地區

韓國5G商用後,韓國科學技術信息通信部發布《實現創新增長5G+戰略》,旨在將5G全面融入韓國社會經濟,使韓國成為引領全球5G新產業、領先實現第四次工業革命的國家。

目前,韓國的5G用戶數超過1000萬,5G基站12萬(相當於4G基站的1/7),根據2020年10月份的統計,約有56萬用戶重返4G,重要原因是5G網絡實現4倍提升,但缺乏匹配的內容和應用;套餐價格比4G高;網絡覆蓋不完善,眾多地方無法使用。前期運營經驗,也給其他國家運營商提供借鑑。

5、歐盟:眾多國家初步開展商用

歐洲運營商眾多,且都重視5G的發展,但截至2020年10月末,全歐洲範圍5G基站總數僅在5萬左右,這一方面與歐洲各國運營商相互競爭性不足有關,另一方面與20年前,3G頻譜天價拍賣,導致運營商元氣大傷有密切關聯。

在德國,截至2020年末,德國電信5G服務已覆蓋全國550萬人口,5G基站達4.5萬座,已在德國的4700個城鎮部署了5G網絡。到2021年年底為德國80%的人口提供5G服務;到2025年底,將覆蓋至少99%的德國人口和90%的國土面積。

在法國,2020年9月29日法國完成5G頻譜拍賣,由於疫情影響,不再要求各運營商(共4家)在2020年底前完成部分城市的網絡部署,但是要在2022年底之前,確保覆蓋率達到75%。

在西班牙,2018年5月,通過頻譜拍賣,沃達豐、Orange和西班牙電信獲得經營資質。在2019年6月(沃達豐)、2020年9月(Orange和西班牙電信)分別開展商用。以西班牙電信為例,至2020年末,5G服務覆蓋人口已達76%,並且計劃在2025年底前,完成3G網絡關閉,及頻率重用工作,覆蓋率達到85%。

二、5G網絡全球發展趨勢

5G是未來的方向,這已經是全球共識,但5G網絡到底將以怎樣的速度發展,最終將能達到怎樣的規模,取決於多種不確定因素,並可能產生與既定預測發生偏離的影響。

1、影響全球5G網絡發展的核心要素

(1)全球政治因素:逆全球化

數字經濟是未來數十年世界各國的核心驅動力,也是國家競爭的主戰場。美國為了減緩甚至扼殺中國崛起,以網絡安全等為理由,對中國核心廠商,如華為、中興等進行制裁。

在需求側,推動「清潔網絡計劃」,將中國供應商排除出相關國家5G網絡供應商名單,並且要求對存量設備進行替代。在供給側,在高技術元器件、核心軟體等方面,限制向中國廠商供應。

當物美價廉服務好的中國廠商不能參與新網絡建設,並且還需要將存量設備移出,即便有政府補貼,也會讓運營商減慢網絡部署或縮小規模。

美國大選結束,拜登將成為新任總統,只能預期未來逆全球化不會加速,但全球化很難再回到以前狀態。

(2)新冠疫情:數位化的加速器與基礎建設的減速器

2020年,新冠疫情席捲全球,預期即便疫苗能夠在2021年順利上市,對全球的影響,也會持續到2023年前後。

對於數位化而言,新冠是加速器,因為減少人與人接觸的價值得到普遍認可,並且在降本、增效與創新中,在萎縮的經濟中獲得生存空間;而對於5G網絡等基礎設施建設而言,新冠是減速器,因為它延緩了基站等產品交付,也延緩了建設工程,尤其是涉及跨境的行為。

(3)5G網絡及相關技術演進:落實場景化應用

5G網絡R16版本已經凍結,三大業務場景均獲得相應技術支撐;R17正在制定當中,預期毫米波、空天地一體化網絡等將被寫入標準,同時工業網際網路、車聯網等垂直場景將得到細化滿足。

在完成R17版本後,按路徑圖,5G網絡標準制定到位,後續隨之而來的是5.5G、6G標準的研發和制定工作。對此,業界已經在進行探討,例如華為提出了「1+N」5G目標網,「1」指的是1張普遍覆蓋的寬管道基礎網,核心是中頻大帶寬結合Massive MIMO;「N維」指的是多個維度的能力,主要包括低時延、感知、高可靠、大上行、V2X、高精度定位等,核心是簡化部署,以滿足各類場景化需要。

不僅僅5G網絡技術,人工智慧、區塊鏈、雲計算、大數據、邊緣計算、物聯傳感等技術也將同步發展,為5G網絡提供應用填充,並支撐運營。

(4)5G產業鏈協同:生態型產業放大

參考2G/3G/4G等前代行動網路,以及韓國等5G發展較早地區的經驗,5G網絡是生態協同的過程。核心流程是,基礎設施規模化——終端降價與用戶規模化——內容與應用生態放大——5G產業鞏固。

因此,未來能否順利達到既定目標,基礎設施建設放在首要位置,需要運營商和政府聯手打造,但目前眾多國家建設緩慢,將可能成為阻礙產業鏈放大的重要因素。

2、5G網絡全球發展趨勢判斷

基於對5G發展現狀和影響因素的分析,形成對5G網絡全球發展趨勢判斷。

(1)整體產業規模:持續放大,帶動經濟增長

根據全球移動通信系統協會(GSMA)的預測,到2025年,全球5G用戶將達到18億,佔比為20%,而愛立信的預測數值則為28億和31%。並且,在2020-2035年之間,全球範圍內5G對經濟直接貢獻每年在2000億美元左右,合計達到3.5萬億美元,提供總計2200萬就業崗位(IHS預測);其中,對中國GDP直接貢獻從2020年的0.1萬億增長到2030年的2.9萬億,年均複合增長率為41%;對GDP的間接貢獻從2020年的0.4萬億增長到2030年的3.6萬億,年均複合增長率為24%(信通院預測)。

(2)網絡建設速度:預期先緩後快

現階段,由於美國等逆全球化的影響,全球5G設備商市場格局發生調整,導致建設速度放緩,預計2-3年內,新市場格局將形成。新冠疫情則是短期有影響,長期無影響。

與此同時,各個國家/地區以及相關運營商,基於提升產業競爭力等方面的考慮,勢必在相關時間節點(如2025年)之前,實現5G基站的目標值。尤其是當各國認識到5G對社會經濟的賦能作用,建設規模與速度會進一步提升,例如2020年6月,日本內務和通信省宣布到2023年底前完成21萬個基站建設,比原目標提升了3倍。

(3)網絡商用的地區差異:分批規模化發展的格局明顯

各國家和地區分批化發展的態勢明顯。第一,從國家和地區角度而言,東亞地區將會領先5G網絡建設;中東等較有實力開展數字基建的國家和地區,將會緊跟規模化發展;歐美等講求網絡實用性的地區,會逐步推進;而南亞、非洲、拉丁美洲則相對滯後。

第二,從內部建設部署情況看,由於5G網絡需要更多數量的基站,因此均將從人口密集的重點地區開始建設,但最終能否達到全面覆蓋,則有所差異。韓國等人口相對密集均勻分布,能夠實現全面覆蓋;中國等強調普遍服務的國家和地區,能夠基本實現;而美國等人口分布不均,且強調經濟價值的,預期仍將集中覆蓋。

(4)網絡商業價值實現:新生產力平臺提供創新空間

5G網絡提供了新生產力平臺,當前是在將4G時代的內容和應用遷移到5G網絡當中,感知有限。但是在未來,隨著創新深入,只有新生產力平臺能夠承載的業務出現,其價值將得到發揮。

目前,一些前瞻性業務已經出現,比如雲手機,未來演進將是讓本地存儲與計算能力持續弱化,廠商僅需要在顯示上不斷下功夫即可,更超輕薄的終端形態可能出現。在政企市場,5G正在賦能千行百業,例如一些危險的駕駛場景,可以通過5G網絡進行遠程操控。

儘管面臨逆全球化、新冠疫情等障礙,但在新技術引領下,在日益成熟產業鏈的推動下,全球5G網絡將得到逐步建設,產業規模將逐步放大,成為數字經濟的核心推動力量。

(作者王志成來自天翼物聯科技有限公司研究中心)

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