商用2年后,全球5G发展有何特点和启示?

|移动互联网 作者:腾讯研究院 2021-07-16

 

作者

翟尤   腾讯研究院产业安全中心主任、高级研究员

 

2021年7月13日,工信部等十部门印发了《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,把5G融合应用提高到战略规划高度。

自2019年韩国率先在全球启动5G商用以来,美国、英国、中国等国家陆续在2019年上半年宣布本国5G商用或发放牌照。 尽管新冠疫情延缓了全球5G普及速度,但经过2年多的努力,全球5G发展态势良好。 根据GSA统计数据,截至2021年4月中旬,全球已经有68个国家或地区的162家运营商推出5G服务。 两年来,中国、韩国和美国作为全球5G商用第一梯队的国家,5G发展呈现出不同特点,为后续5G应用全面铺开提供了宝贵的经验。

 

行业融合是我国推动5G应用的核心

 

2019年上半年我国正式启动5G商用,在政策、应用、技术等方面快速展开。 在国家战略层面 ,《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中三次提及5G建设与应用; 刚刚发布的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,提出8大专项行动和4大重点工程,为未来3年我国5G应用创新发展指明方向。 在行业应用方面,截至2021年5月底,我国5G基站超过81.9万个,5G终端连接数超过3.35亿户。 我国5G用户体验平均下载速率为374.2Mbps,上传速率达到31.4Mbps,均为4G的10倍以上。 在技术创新方面 ,得益于我国移动通信产业的坚实技术基础,我国5G产业仅用1年就实现了从标准冻结到商用产品的成熟过程,成功完成5G毫米波大上行帧结构的8K视频回传业务,独立组网产业链逐步成熟。 5G发展跑出了“中国速度”,相比于过往的移动通信发展历史,我国5G应用普及已处于全球第一梯队。

(一)通用能力是5G赋能千行百业的基础

5G应用重点包括信息消费、行业融合和民生服务三大领域。 在5G赋能相关领域的过程中,高清视频、VR/AR、无人机/车、机器人等成为各种5G应用场景下的通用能力。 在此基础上,5G与制造、医疗、能源、文娱等行业进一步融合,逐步形成具有行业特色的应用解决方案。

在信息消费领域 ,5G与数字生活加快融合步伐,不断丰富5G应用载体,AR/VR应用成为拉动新型产品和新型内容消费的关键。 利用5G技术加快媒体智能化升级,推动5G在大型赛事活动中普及,其中高清视频服务成为落地主要抓手。 在行业融合领域 ,5G+工业互联网作为行业融合应用的重要场景,将有效融合高清视频、VR/AR、无人机/车、机器人等5G通用能力。 在物流、港口、采矿、电力、油气、农业和水利等领域,我们也看到无人机/车、视频监控、机器人等出现频次较高。 在普惠民生领域 ,社会民生服务兼有ToC和ToB特点,是5G应用创新的新高地,将成为融合应用的重要增长极。 在教育和文旅方面,VR/AR、高清视频成为5G应用落地的重要载体。 在医疗和智慧城市方面,机器人和视频巡检成为主要应用手段。

(二)应用解决方案供应商是5G应用新举措

《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》首次提出了“打造一批既懂5G又懂行业的应用解决方案供应商,形成5G应用解决方案供应商名录,支撑千行百业数字化转型,带动芯片模组规模化发展,促进上下游跨界协同联动”的要求,并在为数不多的4个大重点工程中将“培育5G 应用解决方案供应商”纳入其中。

5G发展初期,经常出现基础电信企业不了解垂直领域业务痛点,行业客户缺乏对5G技术的深入理解的尴尬局面。 因此,将应用解决方案供应商作为5G应用生态融通的重要抓手,一方面可以引导龙头企业发挥技术和市场优势,面向重点行业推出一批创新能力强、带动效果明显的5G解决方案; 另一方面可以调动企业积极性,发挥需求导向和资源整合作用,打通应用关键环节,形成一批应用标杆。 以2019年上海世界移动大会为例,现场操作上千公里外矿山挖掘机的案例成为业内关注焦点,事实上实现此次远程矿山挖掘解决方案的企业既不是基础电信企业,也不是通信设备企业或互联网公司,而是一家长期深耕矿山信息智能化的应用解决方案商。

(三)5G专网仍处于探索期

5G时代, ToB领域的应用成为业内关注焦点。 其中5G专网成为赋能百业千面,实现数字化转型的重要抓手。 目前,5G专网主要有以下三种部署模式: 一是通过申请专有频率单独建设5G专网。 目前在矿山、石油、电力等行业内的龙头企业更加倾向于采用专有频率进行5G网络建设。 专有频率5G网络有助于满足企业自身业务安全要求,实现与公网安全隔离,保障数据安全,避免信息泄露等潜在风险。 二是 企业与电信运营商共同建设5G专网。 这种模式使用的频段为公网频段,适用于业务复杂度不高、投入成本有限的企业。 例如旅游等行业。 三是 企业使用电信运营商提供的网络切片服务。 通过电信运营商资源共享和网络切片技术来建立5G虚拟专网,降低企业使用5G专网的门槛,中小企业或者进行创新业务实践的领域对此将有较好的体验。

但同时,我们也应该意识到,5G专网发展还面临较大的挑战: 一方面专有频率资源申请。 当前,我国专有频谱资源申请需要国家在政策上予以支持,企业申请要对现有政策进行突破。 另一方面 专网应用场景多样。 5G专网主要针对特定行业进行部署,因此适用场景个性化明显,需要针对场景化痛点进行部署。 同时部分垂直领域企业对专网建设和管理的安全性要求较高,需要对网络采集数据和数据流通进行系统安全管理。

韩国: 个人用户普及成为5G应用重要抓手

 

截至2021年3月,韩国5G用户累计达到1448万户,在总移动用户的渗透率达到20.4%。 一方面5G流量效应明显。 目前韩国5G用户流量超过4G用户流量, 5G用户的月户均流量在25-26GB左右,且流量使用分布较为均匀,这与韩国5G应用更加注重普通用户而非头部流量客户密切相关。 另一方面运营商推出海量应用服务 。 以VR/AR为例,截至2020年底韩国LG U+一家电信运营商的应用体验数量就达到4800种,涉及戏剧、音乐、教育、云游戏、儿童图书馆、AR导航、家庭购物、3D+8K棒球比赛等内容,成为用户及流量增长的主要驱动力。 总的来看,韩国在推动5G普及方面,有以下两种做法值得关注:

1.专注个人消费市场推动5G快速普及。 在5G普及过程中,韩国电信运营商在初期重点聚焦在个人消费市场的eMBB场景,通过提供大带宽能力为丰富的VR/AR应用落地奠定基础。 例如韩国电信运营商LG U+为用户提供360度观看棒球选手挥杆特写镜头,通过实时击球区用户可以身临其境感受运动员击球瞬间。 同时在多频、多视角直播方面用户可以同时观看5场棒球联赛直播。 在酒店里提供15种VR游戏和超过1300种VR视频供用户选择,涉及体育比赛、娱乐、在线教育等诸多内容。 和网络漫画工作室推出“明星AR/VR”内容吸引粉丝与明星“在一起”的实时感受。 与韩国偶像EXO打造XR线上音乐会,成为后疫情时代线下演唱会的有效替代方案。 根据过往经验,用户渗透率超过20%将达到技术应用爆发的临界点,VR/AR有望成为韩国5G个人用户的杀手级应用

2.应用驱动5G网络建设与相关标准制定。 每一代移动通信网络都有相应的国民级应用,从QQ、微信到视频号,相关应用均取得较好成绩。 但过往的通信网络建设和标准制定更关注通信网络技术的迭代和完善,需要应用去使用网络。 5G时代,企业对用户体验越发重视,应用本身的多样性也对网络提出了更高的要求。 韩国在5G网络建设的同时,围绕VR/AR业务制定了5G网络建设标准,实现了网络建设从室外向室内的转变,确保用户使用体验。 网络更加主动去适配潜在的应用场景,使两者磨合时间大大缩短。

另外,在5G专网方面,韩国监管部门将向企业提供额外的5G频谱资源,非电信运营商也可以参与频谱资源的竞标,且频段越高价格越低。

 

美国: 发展模式推动理性看待5G应用

 

根据Omdia披露数据,2020年美国5G用户规模不大,仅为990万,受疫情的影响比之前的预测用户数有所下降。 虽然美国5G用户普及速度不如中韩等国,但美国在毫米波和动态频谱共享(DSS)等技术领域相对领先,已在纽约、洛杉矶、芝加哥等多个城市进行毫米波商用部署,同时美国三大运营商都已经提供了毫米波5G商用服务。 2021年3月,美国战略与国际研究中心发布《美国加速5G》报告,报告认为美国应以创新和投资优势为基础,基础架构部署、确保供应链安全以及加快5G使用等方面作为发展重点。

需要指出的是,产品化能力和通信技术能力是两个概念,并不具备因果关系。 因此,各国在5G领域的差异需要客观看待:

1.欧美5G部署成本高效益低。 一方面,加拿大、美国、澳大利亚等国家人口密度相对中国较低,同样的网络建设成本难以在短时间收回,经济效益不高,且海外频谱资源大多需要电信运营商通过竞拍付费获得。 因此,电信运营商在5G网络建设方面将会更加精打细算,一定程度上限制了运营商在网络建设方面的投入力度。 另一方面,产业自动化或数字化并非在今天才出现,西方发达国家较早就已开展制造业转型升级工作。 因此仅从5G对制造业转型升级带来的效应角度来看,发达国家的认识更加客观理性。 我国虽然是制造业大国,但高端制造领域仍处于追赶阶段,需要通过5G等新技术实现制造业智能化、数字化提升,甚至某种意义上来讲希望通过5G等前沿科技实现制造业赶超。 因此,双方的诉求和目标略有不同。

2.客观看待5G毫米波频段价值。 毫米波频段是美国部署5G使用的主要频段,虽然覆盖范围小,但毫米波也是5G网络部署的重要组成部分。 目前业内已经形成共识,即: 中频段实现5G网络覆盖到主导频段、低频段实现5G网络的广义覆盖、毫米波实现热点区域人流密集高并发需求场景覆盖,三种频段资源互相协同,最终实现不同应用场景下对5G网络的使用。 我国在5G建设初期通过中低频段实现5G网络快速覆盖,但要想实现较高的网络传输速率,仍需要加快毫米波的研究步伐。 同时,随着下一代通信技术进入预研阶段,低频段网络资源基本消耗殆尽,高频段已经成为各国关注和研究的重点。

3.发展模式与路径各不相同。 通信领域技术创新一直是金字塔上的明珠。 一方面欧美国家的知名通信类公司掌握了大量2G/3G/4G通信协议技术和专利,具备通过标准或专利向产业链下游制造领域延展的能力。 同时,兰德公司《美国5G时代》报告指出,美国在5G应用与服务领域处于主导地位,操作系统和核心网络设备位居世界前列。 另一方面我国的通信设备厂商经过几十年的发展,在通信设备、终端研发、终端基带芯片设计等领域处于领先地位。 但这些领先地位的取得也是在前期生产通信设备与产品的基础上逐步积累起来的。 可以看到,双方在产业路径上略有不同,欧美企业基于不断开展的科技创新和理论创新获得优势,中国企业在庞大和完善的制造业基础上快速占领市场。

与5G商业化部署缓慢形成鲜明对比的是,美国相关智库对如何发挥5G作用显得更加紧迫。 例如2020年12月,美国国防部发布《5G战略实施计划》指出“5G是一项关键的战略技术,那些掌握了先进通信技术、广泛连接的国家将拥有长期经济和军事优势”; 2021年5月,兰德公司在《美国5G时代: 在保障国家和人民的同时获得竞争优势》报告中指出,5G是一场竞赛,在这场决赛中先行者的主导地位将是其在移动技术时代取得经济成功的关键决定因素。

 

5G的杀手级应用在哪里?

 

5G是否会有杀手级应用,很多人抱有怀疑态度。 尤其是当前C端没有出现较为普适性的国民级应用,B端应用多处于“演示厅”环节。 需要指出的是,5G并非万能,不会因为5G的先发优势就能够实现所有产业数字化目标,而是说5G作为新基建的排头兵,在数字化转型的浪潮下将会给不同行业带来效率和增量收益的提升,这其中B端产业应用是主导也是关键。 与其去搜寻哪个会是5G杀手级应用,不如关注一下5G杀手级应用应该具备哪些必备的要素:

(一)应用/内容/设备是5G个人用户普及的关键

对于个人用户来讲,一方面“4G加强型应用”是现阶段5G应用主流。 个人用户对5G的感知主要体现在端到端的时延和带宽体验效果。 电信运营商、互联网企业构建移动网络、公网和云端的加速体系,从 而使带宽、时延得到很好的保障,最终给视频会议、直播、游戏等应用用户带来更好的体验。 另一方面设备与内容是5G个人应用普及的关键。 VR/AR、云游戏、高清视频作为业内普遍看好的5G个人应用,同样需要考虑多样化终端的普及。 以韩国为例,电信运营商在注重提供海量内容的同时,不断扩充VR/AR头盔数量和种类,并通 过绑定VR/AR头盔的方式向用户销售,来进一步提升用户粘性。 《成就更好5G的五大关键》报告显示,5G用户每周愿意多花两个小时使用云游戏,多花一个小时使用AR应用。 同时,有20%的受访者表示他们在使用5G之后减少了对Wifi的使用。

(二)5G与边缘计算融合满足行业用户个性化需求

5G最大的价值就在ToB市场,但是5G最大的挑战也在ToB市场。 事实上,不同产业对5G网络均有需求,只是侧重点不同: 在工业自动化领域,需要网络时延在1毫秒,传输带宽在Kbps,网络要超高可靠才行,同时需要在终端便于部署机器人控制服务器。 在视频监控领域 ,对网络的时延要求是在100ms左右,带宽最低限度是20Mbps,在终端附近需要提供AI视频分析能力。 在传感器领域,对网络带宽和时延要求不高,仅在Kbps,但是对连接数量要求较高,需要具备大规模连接能力,在边缘侧配置物联网服务器。 5G在ToB的应用,主要集中在网络的连接能力和边缘计算能力。 边缘计算可以在离数据很近的地方更快地完成必要数据的分析处理工作,而网络的连接能力可以实现数据源与边缘计算之间的无缝连接,达到数据采集、传输、分析、反馈整个过程的“实时”完成的目的。

当前,5G发展已经进入“无人区”,国内企业很难像3G、4G时代有成熟的商业模式、可复制的应用进行参考。 无论是技术、产业还是应用已经没有经验可以借鉴,全球主要国家均在同一条起跑线上。 同时,何时出现杀手级应用和网络规模、覆盖情况密切相关。 一方面只有网络覆盖足够完善,用户普及达到临界点,才能引发用户和应用的指数级增长。 在同时面对ToC、ToB、ToG等多种需求场景,丰富的应用需要更为先进的网络来支撑,复杂性的提升也需要更长时间推广落地; 另一方面5G消费级应用的出现和落地,反过来会促使大规模覆盖的5G网络能力得到充分利用。 因此,走出适合我国产业特征、符合用户使用期待、具备引领行业融合发展的5G发展之路更值得期待。

 

参考文献:

【1】翟尤、谢呼,《5G社会,从见字如面到万物互联》,电子工业出版社,2019年出版

【2】韩国5G商业成功背后的驱动力是什么? 业务、网络与技术创新齐发力,科技杂谈,2020-11-12

【3】程琳琳,大唐移动杨波: 5G专网在各行业落地开花,通信世界,2021-3-26

【4】王建宙,对5G发展的一些判断与建议,2021-5-18

【5】邱欢欢,全球5G最新进展: 从消费者到企业,塞立信通信研究,2021-5-20

【6】C114通信网,IMT-2020(5G)推进组5G毫米波测试计划取得里程碑进展,移动通信编辑部,2021-5-25

【7】秦越,兰德公司: 《美国5G时代: 赢取竞争优势与保障安全的双赢之道》,CAICT国际治理观察,2021-6-2

【8】5G成功故事: LG U+为何能在5G时代弯道超车? ,网优雇佣军,2021-6-24

【9】艾斯,韩国政府宣布将向非电信公司提供5G专网频谱,C114通信网,2021-7-6

【10】工信部等十部门印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,工信微报,2021-7-13

   

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