第五代移動通信技術(5th Generation Mobile Communication Technology,簡稱5G)是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術,是實現人機物互聯的網絡基礎設施。
國際電信聯盟(ITU)定義了5G的三大類應用場景,即增強移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)。增強移動寬帶(eMBB)主要面向移動互聯網流量爆炸式增長,為移動互聯網用戶提供更加極致的應用體驗;超高可靠低時延通信(uRLLC)主要面向工業控制、遠程醫療、自動駕駛等對時延和可靠性具有極高要求的垂直行業應用需求;海量機器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環境監測等以傳感和數據采集為目標的應用需求。
為滿足5G多樣化的應用場景需求,5G的關鍵性能指標更加多元化。ITU定義了5G八大關鍵性能指標,其中高速率、低時延、大連接成為5G最突出的特征,用戶體驗速率達1Gbps,時延低至1ms,用戶連接能力達100萬連接/平方公里。深圳從2017年10月開通首個5G試驗站點以來,5G產業鏈發展快速推進。
5G、工業互聯網等在抗擊疫情的各類微觀領域雖然發揮著作用,但作為實現經濟社會發展和“十三五”規劃目標的重要手段,5G、工業互聯網等新型基礎設施開始登上宏觀經濟調控的舞臺。
昨日,中央政治局會議召開,研究新冠肺炎疫情防控工作,部署統籌做好疫情防控和經濟社會發展工作。其中,會議強調,“要發揮好有效投資關鍵作用,加大新投資項目開工力度,加快在建項目建設進度。加大試劑、藥品、疫苗研發支持力度,推動生物醫藥、醫療設備、5G網絡、工業互聯網等加快發展”。
與本次疫情直接相關的生物醫藥、醫療設備是經濟社會工作“消費和投資”驅動的核心領域,在疫情肆虐背景下這是無可爭議的選擇,而除此之外,將5G、工業互聯網兩個領域專門提出來,與生物醫藥、醫療設備并列,在很大程度上凸顯了中央對5G和工業互聯網的高度重視和寄予厚望,以及5G、工業互聯網對國民經濟的重要性。近期,業界關注到5G和工業互聯網在疫情防控各項工作起到重要支持作用,這些都是微觀經濟領域的作用,那么未來5G和工業互聯網在宏觀經濟增長方面也將成為重要手段。
2018年6月3GPP發布了第一個5G標準(Release-15),支持5G獨立組網,重點滿足增強移動寬帶業務。2020年6月Release-16版本標準發布,重點支持低時延高可靠業務,實現對5G車聯網、工業互聯網等應用的支持。Release-17(R17)版本標準將重點實現差異化物聯網應用,實現中高速大連接,計劃于2022年6月發布。
2022年MWC巴塞羅那大會正在如火如荼地進行中,在2022年2月28日下午6:30 - 7:45(北京時間)召開的部長級會議上,GSMA代理頻譜總監兼未來頻譜高級總監Luciana Camargos作為部長級會議的主持人,與政治領袖、監管機構負責人、技術專家和行業領袖就4G、5G以及未來演進的頻譜戰略的討論,探討頻譜分配的當前和未來需求,探索為所有人帶來創新和包容性的前瞻性戰略。
在5G發展持續深入的當下,頻譜資源作為移動產業最核心的戰略資產,政府與產業也已經開始探索在未來的發展中需要如何考慮頻譜的創新使用來提高連接的可負擔性和質量,同時支持制造業、物聯網、醫療健康等行業的數字化轉型,并勾畫5G未來演進的頻譜政策需求。
GSMA預測,到2030年,5G將為全球帶來超過9610億美元的經濟價值。那么,怎么去更好地有效利用頻譜資源,實現普惠平等的連接的可能性。Luciana Camargos認為,高頻、中頻、低頻三個重要的頻率資源對5G網絡的發展都非常重要。隨著網絡技術的快速迭代,業務數據量在不斷上升、帶寬消耗量也在上升,所以我們需要更多的頻譜資源,也希望更高效、合理地分配使用這些頻譜資源。在低頻段,600MHz~700MHz的資源非常重要,可以實現偏遠地區的網絡覆蓋,同時,低頻段可以為當地的通信、交通、農業帶來幫助。“600MHz以下的頻譜能夠更好地突破瓶頸,讓更多偏遠地區的人與城市中的人獲取一樣的網絡資源,進而實現網絡的普惠性、包容性。”Luciana Camargos如是說。
除了低頻段,中頻段的應用也非常重要。到2030年,中頻段的價值將達到6100億美元,占總GDP的65%。未來,希望3.3GHz-4.2GHz的頻段資源最大化。
Luciana Camargos強調,中波段和5G技術對于高度工業化的國家和發展中國家的未來經濟增長潛力非常關鍵,無線連接和5G技術都是將來全球經濟發展的基石。
該協會預測,在最新網絡技術創造的9600億美元社會經濟價值中,中頻范圍的5G頻譜將占很大一部分。GSMA認為經濟效益最大的領域包括醫療、教育、制造業和智慧城市等服務業。
然而,GSMA警告稱,如果頻譜限制在目前可用的水平,預計由中頻5G推動的GDP增長可能會損失3600億美元,并指出隨著需求增長,網絡擁塞加劇和部署成本可能會“扼殺”這項技術。
它補充說,如果沒有足夠的頻譜,網絡質量將受到影響,限制5G的采用,并阻礙其經濟影響。該報告分析了各國政府頻譜政策對經濟發展戰略的影響。
根據IHS預測,美國、中國、日本、德國、韓國、英國和法國7個國家將處于5G發展的前沿。而美國和中國有望在這16年間主導5G研發與資本性支出,兩國將分別投入1.2萬億美元和1.1萬億美元。美國的投入將約占全球5G投入的28%,中國將約占24%。
我國將成為自韓國、美國、瑞士、英國之后,全球第5個開通5G服務的國家,并且達到全球第一梯隊。全球5G商用可能將分四波推進,韓國、美國、中國等引領。
5G的發展過程有望經歷“政策驅動-商業驅動”的過程,目前仍處于政策驅動階段。
中國5G預計2019Q3起小范圍商用,2020年規模商用,2019年部分商用城市可能包括北京、上海、深圳、廣州、杭州、雄安等50多個。
頻譜分配競爭——低、高頻美國領先 中頻西班牙領先
在頻譜分配方面,美國目前在分配給5G的低頻段和高頻段頻譜數量方面居世界領先地位。由于分配的低頻段頻譜為716MHz,雖然速度較慢,但距離較遠,美國至少略高于排名第2的澳大利亞(690MHz)和排名第3的德國(689MHz)。
對于毫米波高頻頻譜,美國已經分配了2500MHz的短距離高速頻率。但美國在分配中間波段頻譜方面處于最底層,西班牙已經分配了360MHz頻譜,意大利、中國、韓國和英國也都采取了行動,而美國已分配給5G的專用中段頻譜依然為零。
講完5G對全球各國帶來各方面變化后,接著再看看5G對中國的影響——
5G帶動我國GDP增長
根據中國信通院,預計2020年5G將創造約920億元的GDP,間接拉動的GDP增長將超過4190億元,這部分貢獻主要來自于5G建設初期電信運營商的網絡設備支出。
2025年,預計5G將拉動經濟增加值約1.1萬億元,對當年GDP增長的貢獻率為3.2%,間接拉動的GDP將達到2.1萬億元。
2030年,預計5G對經濟增加值貢獻將超過2.9萬億元,10年間的年均復合增長率將達到41%,間接經濟增加值貢獻進一步增長至3.6萬億元,10年間的年均復合增長率為24%。