李 睿 劉旭峰 高 敏 遲 建

中國(guó)聯(lián)通研究院 北京 100176

1 5G技術(shù)研究進(jìn)展

5G，又稱(chēng)IMT-2020，即第五代移動(dòng)電話(huà)通信標(biāo)準(zhǔn)、第五代移動(dòng)通信技術(shù)[1]，已全面進(jìn)入研發(fā)測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn)化階段。國(guó)際電信聯(lián)盟組織(ITU)已完成5G愿景研究，2017年11月啟動(dòng)了5G技術(shù)方案征集，2020年將完成5G標(biāo)準(zhǔn)制定。3GPP(3rd Generation Partnership Project)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)已于2016年初啟動(dòng)5G標(biāo)準(zhǔn)研究，2017年12月完成非獨(dú)立組網(wǎng)5G新空口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，2018年6月已形成5G標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一版本，完成獨(dú)立組網(wǎng)5G新空口和核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化，2019年底將完成滿(mǎn)足ITU要求的5G標(biāo)準(zhǔn)完整版本。目前，3GPP已確認(rèn)的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有：無(wú)線(xiàn)幀長(zhǎng)度為10ms，子幀長(zhǎng)度為1ms，子載波間隔為15KHz到480KHz；具有相同CP開(kāi)銷(xiāo)的不同子載波在1ms內(nèi)符號(hào)邊界處同步；支持slot聚合，數(shù)據(jù)傳輸可以擴(kuò)展到1到多個(gè)時(shí)隙上。

在全球范圍內(nèi)，各國(guó)組織積極參與5G技術(shù)的研發(fā)，力爭(zhēng)5G標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)。日本成立5G移動(dòng)通信推進(jìn)論壇組織(5GMF)，于2017年正式啟動(dòng)5G技術(shù)試驗(yàn)工作，NTT docomo正在組織十余家主流企業(yè)驗(yàn)證5G關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)及頻段篩選，計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)5G商用以支持東京奧運(yùn)會(huì)；韓國(guó)2015年發(fā)布5G國(guó)家戰(zhàn)略，啟動(dòng)GIGA Korea項(xiàng)目，陸續(xù)投入1.6萬(wàn)億韓元(約14.3億美元)，于2018年2月平昌冬奧會(huì)上開(kāi)展了5G預(yù)商用試驗(yàn)，計(jì)劃2020年底實(shí)現(xiàn)5G全面商用；歐盟于2016年發(fā)布5G行動(dòng)計(jì)劃并啟動(dòng)頻率規(guī)劃，啟動(dòng)5G PPP、METIS等5G研究項(xiàng)目，啟動(dòng)5G技術(shù)試驗(yàn)，力爭(zhēng)2020年實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的垂直行業(yè)應(yīng)用；美國(guó)成立5G American組織，于2016年啟動(dòng)了5G外場(chǎng)試驗(yàn)并發(fā)布5G高頻頻段，投入約4億美元支持5G試驗(yàn)及研發(fā)， 從2017年2月起已陸續(xù)開(kāi)啟5G的部分預(yù)商用。

與此同時(shí)，我國(guó)也積極部署5G研究。我國(guó)已成立IMT-2020推進(jìn)組，有效推動(dòng)了5G試驗(yàn)規(guī)劃的實(shí)施，目前已有56個(gè)成員，涵蓋了國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信的產(chǎn)學(xué)研用單位。我國(guó)已全面啟動(dòng)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，完成了5G關(guān)鍵技術(shù)方案驗(yàn)證，2018年1月啟動(dòng)5G系統(tǒng)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2019年進(jìn)入產(chǎn)品研發(fā)試驗(yàn)階段，2020年實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的商用，如圖1所示。

在技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)階段(2015～2018年)，由中國(guó)信息通信研究院牽頭組織，運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)共同參與。其中，關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證進(jìn)行了單點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)樣機(jī)功能和性能測(cè)試，包括大規(guī)模天線(xiàn)、新型多址、新型多載波、高頻段通信、極化碼、超密集組網(wǎng)、全雙工和空間調(diào)制。結(jié)果顯示，相對(duì)于LTE-A，大規(guī)模天線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)3～4倍的頻譜效率提升，結(jié)合多址、編碼等關(guān)鍵技術(shù)，可滿(mǎn)足ITU頻譜效率指標(biāo)(3～5倍)提升需求[2]；相比于LTE，采用新型多址技術(shù)可獲得86%以上的下行頻譜效率提升和3倍上行用戶(hù)連接能力提升；相比于傳統(tǒng)的Turbo碼，極化碼在靜止和移動(dòng)場(chǎng)景下可獲得0.3～0.6dB的性能提升，同時(shí)與高頻段通信結(jié)合可實(shí)現(xiàn)大于20Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，極化碼能夠有效支持ITU定義的三大場(chǎng)景；高頻段技術(shù)方案可行，利用高頻通信技術(shù)可滿(mǎn)足10～20Gb/s的ITU峰值速率指標(biāo)要求；通過(guò)大幅度降低帶外泄露，可有效支持相鄰子帶的異步傳輸，可滿(mǎn)足5G系統(tǒng)在統(tǒng)一技術(shù)框架下支持不同場(chǎng)景差異化技術(shù)方案的需求。技術(shù)方案驗(yàn)證針對(duì)不同廠(chǎng)商的技術(shù)方案，統(tǒng)一頻率、統(tǒng)一規(guī)范，開(kāi)展單基站性能測(cè)試，以及無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、核心網(wǎng)增強(qiáng)技術(shù)的功能、性能和流程測(cè)試，目前已在位于北京懷柔全球最大的5G試驗(yàn)外場(chǎng)完成30個(gè)站址建設(shè)并完成5G二階段網(wǎng)絡(luò)部分測(cè)試。在連續(xù)廣域覆蓋方面，測(cè)試所采用的天線(xiàn)端口(通道)數(shù)分別為64和128，天線(xiàn)陣子數(shù)分別為128、192和256，流數(shù)則分別為16、28和48，調(diào)制方式均采用256QAM，結(jié)果顯示，單用戶(hù)峰值速率超過(guò)1.6Gb/s，小區(qū)峰值速率超過(guò)10Gb/s，最高達(dá)到了28Gb/s；采用100MHz子載波帶寬更符合5G新空口的要求；天線(xiàn)通道數(shù)和陣子數(shù)的增加能夠帶來(lái)性能增益。在低時(shí)延高可靠方面，測(cè)試采用的TTI長(zhǎng)度多種多樣，如0.125ms、0.2ms、0.25ms以及0.5ms等，子載波間隔也有所不同，包括30/60/75KHz，編碼方式有Polar、LDPC以及Turbo等，且均采用了自包含幀結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示單向空口時(shí)延均小于0.64m，可靠性＞99.999%，滿(mǎn)足ITU要求。在低功耗大連接方面，測(cè)試均采用免調(diào)度技術(shù)，采用不同的多址技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，包括SCMA、MUSA、PDMA，結(jié)果顯示，利用新型多址技術(shù)和免調(diào)度傳輸，可成倍提升系統(tǒng)的用戶(hù)連接能力，同時(shí)降低成本及功耗。同時(shí)，各技術(shù)方案在熱點(diǎn)高容量(低頻)、熱點(diǎn)高容量(高頻)、高低頻混合場(chǎng)景等情境下完成了測(cè)試，進(jìn)行了射頻測(cè)試技術(shù)分析、功能測(cè)試技術(shù)分析、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)高層協(xié)議測(cè)試技術(shù)分析、核心網(wǎng)測(cè)試技術(shù)分析，均可滿(mǎn)足ITU的指標(biāo)要求。

圖1 5G研究進(jìn)度

目前，5G技術(shù)已經(jīng)確定了8大關(guān)鍵能力指標(biāo)：峰值速率達(dá)到20Gb/s、用戶(hù)體驗(yàn)數(shù)據(jù)率達(dá)到100Mb/s、頻譜效率比IMT-A提升3倍、移動(dòng)性達(dá)500Km/小時(shí)、時(shí)延達(dá)到1毫秒、連接密度每平方千米達(dá)到106個(gè)、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達(dá)到10Mb/s[3]。較 4G而言，5G在能力和效率上都將實(shí)現(xiàn)大幅跨越，如表1所示。

表1 4G和5G關(guān)鍵能力指標(biāo)對(duì)比

和4G相比，5G的提升是全方位的，5G的速率、穩(wěn)定性和安全性遠(yuǎn)高于4G，能耗和時(shí)延卻顯著低于4G，具備了低時(shí)延、高可靠、低功耗、高容量的特點(diǎn)[4]，將更好地滿(mǎn)足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。

2 5G業(yè)務(wù)體系與應(yīng)用場(chǎng)景展望

2.1 5G業(yè)務(wù)體系歸納

在3G時(shí)代，3GPP定義了4種基本電信業(yè)務(wù)類(lèi)型：會(huì)話(huà)類(lèi)、流媒體、交互類(lèi)和后臺(tái)類(lèi)。通信技術(shù)的發(fā)展，使得電信業(yè)務(wù)不斷更新、擴(kuò)展，后臺(tái)類(lèi)業(yè)務(wù)擴(kuò)展成為傳輸類(lèi)和消息類(lèi)，同時(shí)涌現(xiàn)出大量物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括采集類(lèi)和控制類(lèi)[5]，如圖2所示。

超高清、全息影像、3D和浸入式顯示方式的出現(xiàn)，推動(dòng)了流類(lèi)、會(huì)話(huà)類(lèi)和交互類(lèi)業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展，高清流媒體的播放將更加流暢，與用戶(hù)的交互方式將更加多樣化、更有趣味性。傳輸類(lèi)業(yè)務(wù)開(kāi)始大量采用云存儲(chǔ)方式，為用戶(hù)帶來(lái)可比擬光纖的接入體驗(yàn)。在消息類(lèi)業(yè)務(wù)中，OTT消息類(lèi)業(yè)務(wù)將逐步成為主導(dǎo)性應(yīng)用，短信和彩信的業(yè)務(wù)量將進(jìn)一步下滑。5G技術(shù)高容量、低功耗的特點(diǎn)，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)采集類(lèi)業(yè)務(wù)的發(fā)展，海量設(shè)備可通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高速、低耗、安全的連接，滿(mǎn)足智能電網(wǎng)、智慧交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景需求；5G技術(shù)低時(shí)延、高可靠的特點(diǎn)，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)控制類(lèi)業(yè)務(wù)的發(fā)展，毫秒級(jí)的時(shí)延和接近100%的可靠性，滿(mǎn)足了自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制、智能家居等場(chǎng)景需求。

2.2 5G業(yè)務(wù)場(chǎng)景展望

圍繞著流媒體、物聯(lián)網(wǎng)等典型5G業(yè)務(wù)，國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了積極探索。ITU定義了5G將應(yīng)用于增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶、超高可靠與低延遲通信、大規(guī)模機(jī)器類(lèi)通信三大類(lèi)業(yè)務(wù)場(chǎng)景[6]，本文將圍繞該三類(lèi)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，對(duì)國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商的5G部署進(jìn)行梳理。

2.2.1 增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)場(chǎng)景

5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶服務(wù)將滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)高數(shù)據(jù)速率、高移動(dòng)性的業(yè)務(wù)需求，可廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)視頻、現(xiàn)場(chǎng)直播、全息通話(huà)等場(chǎng)景。

2017年1 月，AT&T正式推出了5G Evolution(演進(jìn))計(jì)劃，利用DirecTV Now互聯(lián)網(wǎng)流媒體平臺(tái)進(jìn)行5G視頻播放測(cè)試。AT&T攜手諾基亞，在39GHz系統(tǒng)上完成了5G固定無(wú)線(xiàn)流媒體測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已達(dá)到14Gb/s的速度，延遲時(shí)間不到3ms。2017年6月，AT&T攜手英特爾、愛(ài)立信進(jìn)行第二次5G試驗(yàn)，美國(guó)奧斯汀地區(qū)的住宅和商業(yè)用戶(hù)可在5G網(wǎng)絡(luò)上觀(guān)看DirecTV Now流媒體直播，并享受更快速的寬帶服務(wù)。本次試驗(yàn)采用了英特爾5G移動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)和愛(ài)立信5G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)固定無(wú)線(xiàn)5G信號(hào)傳送DirecTV Now的實(shí)時(shí)電視內(nèi)容，初步達(dá)到1Gb/s的體驗(yàn)速率。

圖2 5G主要業(yè)務(wù)類(lèi)型

2016年2 月，KT在韓國(guó)組委會(huì)面前展示了為2018年平昌冬奧會(huì)準(zhǔn)備的5G技術(shù)，KT利用5G推出360度全景VR(360VR)、同步觀(guān)賽(Sync View)、時(shí)間切片(Time Slice)等典型實(shí)感技術(shù)，讓觀(guān)眾身臨其境地觀(guān)看奧運(yùn)會(huì)。360VR可以讓用戶(hù)360度觀(guān)看整個(gè)賽場(chǎng)，并可從播放畫(huà)面上選一名運(yùn)動(dòng)員跟蹤觀(guān)看。Sync View通過(guò)在超高速相機(jī)內(nèi)置的5G通信模塊，使用戶(hù)能夠通過(guò)運(yùn)動(dòng)員視角來(lái)觀(guān)看比賽。Time Slice采用數(shù)十臺(tái)相機(jī)拍攝，能夠提供立體影像，并捕捉精彩瞬間。實(shí)感技術(shù)能夠在賽場(chǎng)和體驗(yàn)館內(nèi)實(shí)現(xiàn)全覆蓋，場(chǎng)外用戶(hù)在智能手機(jī)等設(shè)備上也可體驗(yàn)。KT已完成5G示范服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的部署，并于2018年2月在平昌奧運(yùn)會(huì)上提供5G端到端的服務(wù)，計(jì)劃于2019年開(kāi)始5G商業(yè)運(yùn)營(yíng)，到2020年建設(shè)全國(guó)性的5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

2017年4 月，Verizon和KT聯(lián)合宣布，已通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)接通了全球首個(gè)全息國(guó)際電話(huà)。此次測(cè)試中，兩家電信運(yùn)營(yíng)商的5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)均部署在28GHz頻譜上，KT總部大樓的監(jiān)視器上出現(xiàn)了新澤西Verizon員工的全息圖，雙方成功通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)舉行了會(huì)議。然而，本次試驗(yàn)中的傳輸圖像并不是跳出機(jī)器進(jìn)入空中的投影，而是局限于屏幕上的3D圖像，參與通話(huà)的雙方尚不能以Holoportation全息傳送的方式坐在一起開(kāi)會(huì)。

2.2.2 超高可靠與低延遲通信業(yè)務(wù)場(chǎng)景

5G技術(shù)能夠支持超高可靠與低延遲的機(jī)器類(lèi)通信，可廣泛應(yīng)用于智慧醫(yī)療、無(wú)人駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景。

2016年6 月，在倫敦舉辦的“5G World 2016”大會(huì)上，愛(ài)立信攜手倫敦國(guó)王學(xué)院展示了遠(yuǎn)程醫(yī)療解決方案。該醫(yī)療用例利用5G技術(shù)提供清晰、可靠的觸覺(jué)和視覺(jué)反饋，將機(jī)器人手指當(dāng)作手術(shù)探針使用，傳遞給執(zhí)刀醫(yī)生做低創(chuàng)手術(shù)所需的手指感覺(jué)和圖像信息，同時(shí)機(jī)器人手指能夠?qū)崟r(shí)同步執(zhí)刀醫(yī)生所做的遠(yuǎn)程操控行為，協(xié)助執(zhí)刀醫(yī)生實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)。該演示通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)來(lái)構(gòu)建端到端的操控環(huán)境，從而讓網(wǎng)絡(luò)控制具有極高的可靠性和極低的延遲，確保了手術(shù)的安全性。

2016年9 月，寶馬、愛(ài)立信等公司宣布成立開(kāi)放性組織“5G汽車(chē)聯(lián)盟(5GAA)”，該聯(lián)盟將基于5G技術(shù)，開(kāi)發(fā)和測(cè)試應(yīng)用于自動(dòng)駕駛等場(chǎng)景的通信解決方案。2017年2月，SKT、愛(ài)立信和寶馬公司共同建立了28GHz 5G測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，在時(shí)速170千米的互聯(lián)汽車(chē)間實(shí)現(xiàn)了峰值速率3.6Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸，聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)能夠接收周邊的交通和障礙物信息，同時(shí)車(chē)內(nèi)媒體具有播放4K UHD視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)表演和3D視頻片段的能力。2017年3月，5G汽車(chē)聯(lián)盟和歐洲汽車(chē)電信聯(lián)盟(EATA)宣布簽署車(chē)聯(lián)網(wǎng)合作協(xié)議，促成電信運(yùn)營(yíng)商、汽車(chē)制造商和設(shè)備商就V2X的頻譜策略、安全保障等問(wèn)題進(jìn)行協(xié)作。

2.2.3 大規(guī)模機(jī)器類(lèi)通信業(yè)務(wù)場(chǎng)景

大規(guī)模機(jī)器類(lèi)通信業(yè)務(wù)場(chǎng)景利用了5G低功耗、廣覆蓋的特點(diǎn)，面向采用大量小型傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和應(yīng)用的場(chǎng)景。在5G的生態(tài)系統(tǒng)中，5G技術(shù)將能夠適配其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[7]，如低功耗廣域(LPWA)技術(shù)LTE Cat-M1、窄寬物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)等。國(guó)外運(yùn)營(yíng)商積極部署LTE Cat-M1、NB-IoT等網(wǎng)絡(luò)，為5G大規(guī)模機(jī)器類(lèi)通信打下基礎(chǔ)。

2017年3月，Verizon宣布推出第一個(gè)大規(guī)模商用的LTE Cat-M1網(wǎng)絡(luò)，主要用于物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的無(wú)線(xiàn)接入解決方案。Verizon構(gòu)建了基于Web的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)ThingSpace，開(kāi)放了Verizon的應(yīng)用程序編程接口，便于開(kāi)發(fā)人員自主研發(fā)、推廣新型物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，同時(shí)便于使用者端到端的管理其物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，未來(lái)將重構(gòu)制造業(yè)、醫(yī)療、能源及公共事業(yè)、農(nóng)業(yè)科技、金融服務(wù)等八大行業(yè)。

2017年，Vodafone開(kāi)始大規(guī)模部署NB-IoT，預(yù)計(jì)2020年將覆蓋Vodafone全球網(wǎng)絡(luò)。Vodafone約85%的4G基站通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)即可支持NB-IoT。進(jìn)行商用測(cè)試的NB-IoT網(wǎng)路使用頻段為800MHz，與Vodafone在當(dāng)?shù)靥峁┑?G網(wǎng)路頻段一致，Vodafone無(wú)須重新架設(shè)專(zhuān)用基站，數(shù)小時(shí)內(nèi)即可完成4G基站的更新和NBIoT的部署，極大降低了NB-IoT部署成本。NB-IoT的高效部署為Vodafone的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。目前，Vodafone已涉及的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)有智慧電網(wǎng)、公共環(huán)境和能源監(jiān)測(cè)、智慧城市和資產(chǎn)追蹤等。

由韓國(guó)政府牽頭推出了“Clean City”和“Safe City”計(jì)劃，利用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)在韓國(guó)境內(nèi)部署智能空氣檢測(cè)器和智能路燈。LG U+和KT在2016年11月共同發(fā)布了NB-IoT戰(zhàn)略，雙方已在2017年完成NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的全國(guó)覆蓋。韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商將在智慧城市、智能交通等方面，展開(kāi)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)和5G技術(shù)應(yīng)用的積極探索。

3 5G市場(chǎng)推廣展望與市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

3.1 5G市場(chǎng)推廣展望

在2017年舉辦的5G World大會(huì)上，電信業(yè)達(dá)成一致意見(jiàn)——將分階段推出5G技術(shù)，第一階段將提供增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶服務(wù)，在此階段更加關(guān)注5G下載速度和容量的提升；第二階段將為5G網(wǎng)絡(luò)加載更多創(chuàng)新型功能，特別是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，在此階段更加關(guān)注5G低延時(shí)性和無(wú)錯(cuò)誤傳輸。

第一階段的5G網(wǎng)絡(luò)將于2020年推出，預(yù)計(jì)2021～2022年前后，加載5G芯片組的智能機(jī)開(kāi)始普及，5G用戶(hù)數(shù)開(kāi)始激增。該階段的5G標(biāo)準(zhǔn)3GPP R15將提供更快的數(shù)據(jù)下載速度，預(yù)計(jì)可達(dá)5Gb/s左右，同時(shí)將使用新授權(quán)的頻譜，帶來(lái)容量的顯著提升。5G將催生更大數(shù)據(jù)流量的套餐，進(jìn)一步促進(jìn)視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展，并推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)的發(fā)展。類(lèi)似于4G網(wǎng)絡(luò)的推廣，預(yù)計(jì)大部分運(yùn)營(yíng)商將首先在城市增建5G網(wǎng)絡(luò)，在熱點(diǎn)區(qū)域部署高頻率5G網(wǎng)絡(luò)以保證傳輸速率，在人流密集的地方提供更高容量的覆蓋以保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶服務(wù)給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的收益，很大程度上取決于2020年的宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，經(jīng)濟(jì)環(huán)境直接影響了居民消費(fèi)水平，這將成為運(yùn)營(yíng)商為增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶服務(wù)定價(jià)的關(guān)鍵因素。

在5G推廣的第二階段將實(shí)施3GPP的R16標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)將在2022年左右進(jìn)入市場(chǎng)，R16 5G用戶(hù)數(shù)將在2023～2024年左右開(kāi)始涌現(xiàn)。R16 5G的重要特點(diǎn)是低時(shí)延和無(wú)錯(cuò)誤傳輸，將進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，如自動(dòng)駕駛、智慧城市、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。在此階段，運(yùn)營(yíng)商將有更多空間來(lái)發(fā)揮其5G網(wǎng)絡(luò)的差異化優(yōu)勢(shì)，一方面可以與友商開(kāi)展區(qū)域差異化競(jìng)爭(zhēng)，如在體育場(chǎng)和購(gòu)物中心等不同城市熱點(diǎn)地區(qū)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、將服務(wù)拓展至不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，另一方面可以與友商開(kāi)展業(yè)務(wù)差異化競(jìng)爭(zhēng)，如探索有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的物聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)以與其它行業(yè)的參與者合作探索新領(lǐng)域。在此階段，差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將成為運(yùn)營(yíng)商吸引和留住高價(jià)值用戶(hù)的基礎(chǔ)。

3.2 5G市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)

在數(shù)字化浪潮下，信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，5G業(yè)務(wù)預(yù)計(jì)可達(dá)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。

據(jù)Ovum預(yù)測(cè)，到2021年底，將有來(lái)自45個(gè)國(guó)家的超過(guò)120家運(yùn)營(yíng)商提供5G服務(wù)，全球5G移動(dòng)寬帶用戶(hù)將達(dá)1.11億，到2022年底可達(dá)3.89億。

高通發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)》報(bào)告指出，到2035年，5G將在全球創(chuàng)造12.3萬(wàn)億美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，同時(shí)創(chuàng)造2200萬(wàn)個(gè)工作崗位，平均每年將投入2000億美元，用于5G網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[8]。5G技術(shù)將成為和電力、互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)明一樣的通用技術(shù)，成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力之一，成為轉(zhuǎn)型變革的重要催化劑。

中國(guó)信通院日前發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書(shū)》指出，到2020年網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備投入可能高達(dá)4500億元，到2030年5G有望在國(guó)內(nèi)直接創(chuàng)造3萬(wàn)億、間接拉動(dòng)3.6萬(wàn)億的經(jīng)濟(jì)增加值[9]。5G技術(shù)不僅能大幅提升移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的高帶寬業(yè)務(wù)體驗(yàn)，更能契合物聯(lián)網(wǎng)大連接、廣覆蓋的業(yè)務(wù)需求，是未來(lái)移動(dòng)通信市場(chǎng)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)，也將成為業(yè)務(wù)創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力。

4 電信運(yùn)營(yíng)商的5G運(yùn)營(yíng)建議

4.1 運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

5G時(shí)代的到來(lái)，給電信運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了巨大商機(jī)，也帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)?；?G技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用主要包括移動(dòng)寬帶和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。前者是4G時(shí)代的延續(xù)和升級(jí)，后者是新興市場(chǎng)。對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商而言，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)既是5G技術(shù)帶來(lái)的機(jī)會(huì)，也是風(fēng)險(xiǎn)。

隨著移動(dòng)用戶(hù)飽和與流量資費(fèi)不斷下降，僅靠移動(dòng)寬帶難以維持運(yùn)營(yíng)商收入的高速增長(zhǎng)。因此，5G主要帶給電信運(yùn)營(yíng)商的機(jī)會(huì)，不是增強(qiáng)移動(dòng)寬帶應(yīng)用場(chǎng)景，而是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)和低時(shí)延高可靠通信物聯(lián)網(wǎng)這兩類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)為電信運(yùn)營(yíng)商面向智能交通、智慧城市、工業(yè)制造、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)等垂直領(lǐng)域擴(kuò)展提供了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，將成為運(yùn)營(yíng)商收入增長(zhǎng)的重要來(lái)源。

有機(jī)會(huì)就有風(fēng)險(xiǎn)，機(jī)會(huì)越大風(fēng)險(xiǎn)就越大。一方面，無(wú)論對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商還是設(shè)備商而言，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)都沒(méi)有先例可循，并且這一次不是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，而是技術(shù)使能市場(chǎng)，需要運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商聯(lián)合垂直領(lǐng)域的行業(yè)翹楚，合作建立基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。另一方面，要真正落地低時(shí)延、全覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，需要電信運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面進(jìn)行大量投資。面對(duì)不斷下滑的利潤(rùn)和大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，5G對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，既是機(jī)會(huì)，也是挑戰(zhàn)。

4.2 運(yùn)營(yíng)商的5G運(yùn)營(yíng)策略

面對(duì)5G帶來(lái)的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)，電信運(yùn)營(yíng)商需要盡早做好準(zhǔn)備，積極部署5G運(yùn)營(yíng)策略。

4.2.1 加強(qiáng)5G生態(tài)產(chǎn)業(yè)圈合作

在互聯(lián)網(wǎng)浪潮下，無(wú)論是電信運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)公司，還是終端制造商，均已從既有基礎(chǔ)業(yè)務(wù)向新興領(lǐng)域擴(kuò)張，行業(yè)邊界越來(lái)越模糊，行業(yè)形態(tài)從產(chǎn)業(yè)鏈條逐步演變?yōu)樯鷳B(tài)產(chǎn)業(yè)圈。5G生態(tài)產(chǎn)業(yè)圈匯集了眾多行業(yè)，5G的技術(shù)研發(fā)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)、市場(chǎng)推廣等環(huán)節(jié)都需要產(chǎn)業(yè)圈各方通力合作。電信運(yùn)營(yíng)商作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的主要提供者和5G生態(tài)圈的重要參與者，應(yīng)整合和利用優(yōu)勢(shì)資源，積極促成5G生態(tài)圈的良好運(yùn)作，以實(shí)現(xiàn)合作共贏(yíng)。

另一方面，5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大量的資金和人力投入，電信運(yùn)營(yíng)商需要合作伙伴帶來(lái)大量的資金流和各領(lǐng)域的專(zhuān)家人才，在共享5G紅利的同時(shí)，共同承擔(dān)5G的投資風(fēng)險(xiǎn)。電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該和合作伙伴形成利益共同體，以聯(lián)盟的模式展開(kāi)合作更有助于5G應(yīng)用在結(jié)盟伙伴的垂直市場(chǎng)中先發(fā)落地，形成市場(chǎng)示范效應(yīng)，增強(qiáng)其他垂直領(lǐng)域?qū)?G的信心，從而推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)圈不斷壯大。這種風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)、利益共享的聯(lián)盟模式，對(duì)于5G時(shí)代電信運(yùn)營(yíng)商探索新興領(lǐng)域、發(fā)展新的商業(yè)模式，具有重要意義。

4.2.2 盡早開(kāi)展5G部署

縱觀(guān)國(guó)際運(yùn)營(yíng)商的5G動(dòng)態(tài)，各國(guó)運(yùn)營(yíng)商均在積極參與5G技術(shù)的試驗(yàn)與研發(fā)，積極推動(dòng)5G的商用計(jì)劃，力爭(zhēng)獲得5G標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。5G技術(shù)能夠全面支撐醫(yī)療儀器、工業(yè)制造、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)垂直領(lǐng)域，應(yīng)用場(chǎng)景豐富、未來(lái)市場(chǎng)空間巨大，必將成為電信運(yùn)營(yíng)商收入增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該大力推動(dòng)5G技術(shù)的研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)的落地，積極為5G的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)做好準(zhǔn)備，盡早成為5G市場(chǎng)的領(lǐng)路人。盡早開(kāi)展5G部署，有助于電信運(yùn)營(yíng)商搶奪市場(chǎng)先機(jī)、獲得市場(chǎng)的主導(dǎo)權(quán)，對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商的持續(xù)向上發(fā)展具有重要價(jià)值。

4.2.3 靈活部署5G，實(shí)現(xiàn)4G到5G的平穩(wěn)過(guò)渡

盡管5G是一項(xiàng)新技術(shù)，但它由4G演化而來(lái)，部分5G的典型應(yīng)用場(chǎng)景可以通過(guò)4G加強(qiáng)版實(shí)現(xiàn)。對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商而言，在5G技術(shù)正式商用前，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)，為5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施改造打好基礎(chǔ)，靈活部署5G，積極試水典型的5G應(yīng)用場(chǎng)景，從而實(shí)現(xiàn)4G到5G的平穩(wěn)過(guò)渡。NB-IoT和LTE-M是兩個(gè)被3GPP標(biāo)準(zhǔn)化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，電信運(yùn)營(yíng)商可先行利用NB-IoT和LTE-M技術(shù)開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，為5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展打下基礎(chǔ)。通過(guò)4G技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域處于市場(chǎng)領(lǐng)先位置的運(yùn)營(yíng)商，擁有了良好的用戶(hù)基礎(chǔ)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，往往能夠更好的利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。

4.2.4 有的放矢的部署5G，關(guān)注重點(diǎn)區(qū)域和高價(jià)值業(yè)務(wù)

在5G正式商用前，電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)首先評(píng)估下，在哪些區(qū)域率先鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、在哪些市場(chǎng)領(lǐng)域率先開(kāi)展5G業(yè)務(wù)更有助于5G的成功運(yùn)營(yíng)。具體來(lái)講，5G部署可借鑒4G部署的成功經(jīng)驗(yàn)，電信運(yùn)營(yíng)商可考慮在城市發(fā)達(dá)地區(qū)、人流密集地區(qū)率先部署5G，一方面發(fā)達(dá)地區(qū)的消費(fèi)水平更高，有利于通信產(chǎn)品ARPU值的提升；另一方面，人流密集區(qū)域?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)的容量與速率要求更高，也更能帶來(lái)規(guī)模效益。同時(shí)，電信運(yùn)營(yíng)商可大力發(fā)展高價(jià)值的增值業(yè)務(wù)，如智慧家庭、智能交通、工業(yè)控制等，在流量的ARPU值持續(xù)下滑的情況下，高價(jià)值的增值業(yè)務(wù)有助于電信運(yùn)營(yíng)商盡快回流5G投資，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

以“萬(wàn)物互聯(lián)”為愿景，為適應(yīng)海量移動(dòng)數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。5G網(wǎng)絡(luò)有著4G不可比擬的優(yōu)越性，其傳輸速率高，時(shí)延和能耗低，將帶給用戶(hù)更好的使用體驗(yàn)。本文歸納了5G技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，展望了5G業(yè)務(wù)的發(fā)展方向和市場(chǎng)空間，并據(jù)此提出了電信運(yùn)營(yíng)商的5G運(yùn)營(yíng)策略，對(duì)于推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定借鑒價(jià)值，未來(lái)還需在實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證。5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有助于推動(dòng)社會(huì)信息化發(fā)展、推動(dòng)GDP的快速增長(zhǎng)，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，將成為新時(shí)代下的必然選擇。