新時代背景下中國5G發展的機遇與挑戰

張建霞

摘要：隨著2019年6月6日，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照，意味著中國5G商用時代正式來臨。作為當代信息技術的一大突破，5G的普及和應用對于中國和世界的經濟發展都有著重大的意義。文章從5G背景介紹、發展機遇以及應對挑戰分析三方面來分析中國5G發展情況，希望能為中國5G發展提供一些建議。

關鍵詞：移動通信技術;5G;挑戰

一、 5G背景介紹

1. 5G發展歷史。第一代移動通信技術（1G）誕生于20世紀70年代末至80年代，是以模擬技術為基礎的蜂窩無線電話系統，簡稱“大哥大時代”。接著，2G網絡實現了語音通訊數字化，使移動通信技術實現了從模擬到數字的轉變，開始支持相關數據業務，數據速率介于56kbps～114kbps。3G網絡峰值速率可達2兆比特/秒（Mbps）至數十Mbps，大大提升了數據傳輸能力，構建了互聯網應用的雛形。隨后出現的4G網絡，峰值速率可達100Mbps至1吉比特/秒（Gbps），極大加快了數據傳輸能力，使得互聯網數據業務成為主導。

第五代移動電話行動通信標準，簡稱5G（5th-Generation），是4G網絡的延伸。5G提供高達10Gbps的峰值數據下載速率、低于2毫秒級時延、每平方公里一百萬超高密度連接以及每小時500KM以上的移動性。第三代合作伙伴計劃（簡稱3GPP）定義了5G網絡的三大應用場景方向：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）。5G技術作為新一代信息通信基礎設施，改變了整體通信網絡架構，在移動互聯網和物聯網的基礎上，形成人、機、物三元的“萬物互聯”空間，同時作為引領國家數字化轉型的一種通用目的技術，成為了數字化戰略的先導領域。

2. 5G主要國家發展現狀。自第一代通信技術（1G）問世以來，移動通信技術先后經歷了2G、3G、4G三個階段。每一代通信技術都經歷了由前期的技術研發到后期大規模商用的市場成熟狀態，大致分為研發期、建設期、成熟期三個階段。而即將逐漸普及的5G技術目前則正處于研發期和建設期并存發展的關鍵階段。

全球5G發展主要由美國、中國、歐盟、日本、韓國等五個國家引領。其中，根據美國無線通信和互聯網協會（CTIA）2019年4月3日發布的最新《全球5G競賽》報告中顯示，美國已從去年5G競賽排名第三名發展為與中國并列第一，緊隨其后的是韓國和日本。同時目前美國和中國在5G研發支出上預計約投入1.2萬億美元和1.1萬億美元，分別約占全球5G投入的28%和24%。在5G商用部署方面，2018年10月1日，美國四大運營商之一的Verizon率先宣稱在美國4個城市推出了5GHome服務，預計將在2019年底實現大規模5G商用試點。中國在2019年6月6日正式為中國移動、中國聯通、中國電信下發牌照，并預計于2020年開始正式進行5G商用。2018年12月1日，韓國三大移動通信運營商SK telecom、KT、LG U+共同宣布韓國5G網絡正式商用，使得韓國成為全球第一個使用5G的國家，同時計劃在2019年下半年開始全國商用部署5G網絡。為了配合日本2020年東京奧運會和殘奧會的開展，日本三大移動運營商NTT DoCoMo、KDDI和軟銀計劃將于2020年在一部分地區啟動5G服務，并預計將在2023年左右將5G商用規模擴大至全國。2016年9月，歐盟委員會率先公布了5G行動計劃，意味著歐盟的5G 應用開始進入試驗和部署階段，成為5G標準制定的主要推動方，預計將在2020年正式啟用5G。

二、 5G時代發展的機遇

1. 5G時代的商業應用領域。5G技術作為一場新的技術革新，有望改變整體通信網絡架構的格局，開展一場數字化大革命，迎來信息通訊發展的黃金時代。目前，5G商用主要表現在智慧交通、智慧生活、智慧生產等三個方面。

智慧交通主要體現在車聯網和無人駕駛應用兩方面。車聯網的出現突破了原有汽車行業聯網傳統的娛樂和輔助功能，更多的將電信運營商、人工智能廠商、物聯網廠商以及汽車銷售方聯系在一起，探索汽車自動駕駛、周期維護等方面的更多應用，成為新時代道路安全的汽車革新的重要助力。預計到2025年5G連接汽車將達到5 030萬輛。而5G在無人機領域的應用，將大大提升無人機應用的智能性，使其在原有基礎上具備自動分析解決方案的能力，大大方便人們的生活。

智慧生活主要體現在手機、智慧醫療兩方面。隨著5G商用進程的推進，5G智能機成為大眾關注的首選。5G的出現使得手機傳輸數據加快，下載速度以GB/秒來衡量，投影和三維成像技術的應用也將大大提升手機的娛樂功能，更加方便人們的生活。智慧醫療通過將5G網絡連接到AI醫療輔助系統，可以為消費者提供實時健康監測、遠程手術和醫療監控等服務，打破以往空間限制，為用戶就醫節省大量時間。

智慧生產主要體現在智慧農業和智慧工廠兩方面。智慧農業可以通過實時監控農業成長情況，進行智能灌溉、施肥和除蟲等活動。智慧工廠則可以通過實時監控，優化物流配送，實現遠程作業和多工廠聯動，大大降低成本，提升利潤空間。

2. 5G時代的社會影響。從5G發展進程來看，5G網絡作為新一代信息通信基礎設施，要想實現商用，需要在前期需要進行大規模的5G網絡建設。因此，在5G商用初期，由5G網絡設備投資帶來的設備制造商收入將成為5G收入產出的主要來源，根據中國信通院研究數據顯示，預計到2020年，各大電信運營商在設備支出將達到2 740億元，總收入將達到4 500億元。在5G商用中后期，基礎設施建設趨于完善，5G網絡開始正式走入人們的生活，以5G為載體的移動通信網絡和物聯網在各行各業中的廣泛應用則取代設備投資生產，成為收入的主要來源，預計在2030年總收入將達到2.6萬億元。

從經濟發展進程來看，根據全球移動通信協會發布的報告顯示，到2025年，中國的5G用戶總量將達到4.45億，位列全球第一，因此，5G在中國市場有著龐大的用戶需求和發展前景。隨著5G網絡在人工智能、云計算、信息服務、聯網無人機以及智慧交通等行業的廣泛應用，將大大提升終端消費者的消費體驗，為經濟發展創造巨大的價值。中國信通院研究顯示，2030年5G帶動的直接產出和間接產出將有望分別達到6.3萬億和10.6萬億元。其中直接產出從2020年正式商用算起，2025年、2030年將分別增長到3.3萬億6.3萬億元，十年間的年均復合增長率為29%。在間接產出方面，在2025年和2030年期間，5G將分別帶動6.3萬億和10.6萬億元的產出增長，年均復合增長率為24%。5G商用將成為未來拉動經濟增長的重要支柱。

從就業發展進程來看，隨著5G商用的不斷加深，必然會導致許多新興行業出現，同時也會伴隨著某些行業的消失與重組。從5G這一新興行業來看，無論是前期5G網絡部署，包括網絡基站以及信息傳輸網的基礎建設，還是后期5G網絡與各大垂直的行業的聯合應用與市場開發，都將提供具有巨大的就業空間和大量的高新技術崗位。

三、 5G時代發展的挑戰與應對

1. 5G發展在我國的挑戰。

（1）5G相關技術的持續創新與突破。目前全球經濟持續疲軟，各國政府希望借助5G技術開展一場數字化革命，進而為經濟增長提供一個新的持續增長點，同時，隨著4G網絡的普及和發展，全球移動數據業務出現爆炸式增長，僅憑4G網絡下的技術已經無法滿足企業發展的需要，因此，5G技術的開發和商用成為了各國政府目前的重要攻占課題。目前5G技術目前正處于相關技術標準形成的關鍵階段，由日本、韓國、中國、美國、歐盟引領5G發展新征程。

為了保持我國在5G行業的領先地位，使我國成為新時代5G商用的領頭羊和規則制定者，需要不斷進行科技創新，目前我國在5G方面的專利占全球5G專利數的30.3%，居全球首位，其中華為以1 970件5G聲明專利排名第一，占比達17%;中興以1 029件專利排名第6，占比9%;大唐以543件專利聲明排名第9，占比5%。但同時，5G領域也有許多難題待攻克，主要體現在并行計算能力和儲存容量兩大方面。

其中并行計算能力是指隨著目前互聯網行業的不斷應用與發展，大量APP終端不斷涌現，使得APP終端的競爭越來越激烈，為了更好的生存發展以及優化用戶體驗，許多APP終端開發者通過與其他機構合作，采用“內嵌小程序”的方式來進行運作，如支付寶與餓了么和哈啰單車的合作，都為雙方帶來了巨大的經濟效益。但是隨著5G應用的不斷發展，數據傳輸速度的巨大提升以及投影或三維成像技術的成熟將使得手機屏幕成為一塊具備強大聯網能力的顯示屏，消費者可以通過快速、便捷的網絡搜索來快速達到自己的需求目的，而不用再像以前一樣通過各式APP的應用來滿足對應的需求。APP終端的功能加持作用以及流量分發作用也將受到影響，所有用戶請求都將匯集到制造商核心服務器上，形成巨大的運行壓力，而這種巨大的運行壓力目前仍是制造商5G商用化道路上的一大核心問題。

（2）5G行業的標準制定和監管。5G作為新一代信息通信基礎設施，預計在2020年實現商用，這其中標準的制定是決定5G商用是否可以順利實行的重要環節。2018年6月14日，3GPP全會批準了第五代移動通信技術標準（5GR15），該標準包括獨立組網（SA）和非獨立組網（NSA），主要適用于增強移動寬帶（eMBB）和超高可靠低時延通信（URLLC）兩大應用場景。這是5G歷史上首個真正的、完整的5G標準，意味著5G規模商用的相關網絡設備以及各種各樣的智能硬件可以投入市場生產，邁出了5G商用化的重要一步。同年6月15日，3GPP正式最終確定5G第二階段標準（R16）的研究方向，包括工業物聯網、5G新空口的新型定位方式、5G新空口終端功耗、5G終端能力、非地面5G網絡等15大研究方向，應用于增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠低時延通信（URLLC）和海量機器類通信（mMTC）三大場景，是對R15標準的擴展和延伸，擬于2019年完成。5G標準的制定是5G商用至關重要的一環，是大國之間互相博弈，爭取標準制定權的一場較量。我國要想走在技術發展前沿，成為5G商用的“領頭羊”，就必須盡可能多的參與5G標準制定，為自己贏得更多的話語權。

同時，隨著5G商用化時代的到來，5G市場的監管也成為各國需要重視的問題。移動網絡的監管和運營牌照在不同國家有著不同的發展歷史和管理標準，2019年4月3日，韓國三家運營商正式推出5G商用服務，由此正式成為全球首個商用5G的國家。2019年6月6日，中華人民共和國工業和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放了5G商用牌照，意味著中國5G時代正式來臨。歐盟主導了5G標準進程，大部分歐洲國家計劃在2020年啟用5G。伴隨著5G商用化的不斷深入和發展，對市場監管的要求也將不斷發展變化，這就要求我們要能正確把握市場發展方向，為5G發展奠定良好的市場基礎，促進5G行業的健康發展。

（3）5G行業的市場應用和風險。目前5G市場商用的主要范圍還是在手機、信息服務、云數據等行業范圍，但是5G商用真正的變革將發生在基于5G的高可靠和低時延能力的創新型應用，如無人機、智慧交通、智慧醫療以及智慧安防等方面，這要求企業市場擁有較為完善的網絡部署和市場成熟度，而由于中國國土面積大、人口分布和經濟發展不均衡，所以實現5G在全國范圍內的覆蓋需要更多的時間，這也要求我們能夠做到按需靈活調整5G戰略部署，可以現在技術比較成熟，需求程度較高的地區優先實現覆蓋，隨著時間推移，慢慢實現5G網絡的全面覆蓋。

同時，當今世界貿易反全球化趨勢愈演愈烈，世界貿易格局傾向于原先的多元向單元轉變，尤其是自2017年特朗普上臺以來，中美貿易開始摩擦加劇，沖突不斷，先后有中興禁令和華為被美國BIS列入“實體名單”等重大事件發生，其中華為核心供應商92家中有33家來自于美國，占比核心供應商36%。而華為和中興同時也是中國5G商用發展的排頭兵，在全球化生產背景下，貿易禁購將同時影響中美雙方，同時也會對中國5G商用進程產生一定的影響和阻礙。

2. 5G發展的相關政策建議。

（1）加快通信基站建設，做好網絡部署工作。根據國際電信聯盟（ITU）的分類，5G移動通信基站主要有四種類型，根據覆蓋能力劃分，從大到小分別是宏基站（宏站）、微基站（微站）、皮基站（企業級小基站）以及飛基站（家庭級小基站），這四種基礎分別為不同使用情景所設計，整體上為互補關系。同時，5G的高頻段（頻段越高，覆蓋面積越小）特征迫使5G必須采用“宏站+小站”的方式進行覆蓋，這意味著要實現區域連續覆蓋，5G的小站數量建設要遠高于宏站的建設數量，同時據相關研究了解，5G的宏基站將是4G基站的2倍～3倍，這意味要實現我國5G網絡全面部署，將要耗費大量的資本、人力和時間。

這就要求我們加強基站建設統籌指導和規劃引領，就必須按需靈活調整5G部署。首先，5G商用依賴大量創新技術，還未經歷市場檢驗，所以我們可以通過部分試驗性建設來保證技術可行性;其次基站建設耗資巨大，可以采用基站重建或原有基站升級改造兩種方式來達到降低成本的目的;最后，我國經濟發展存在不平衡現象，東部地區發達，中西部相對落后，因此，不可能一下達到全面覆蓋5G的效果，這就要求我們要正確認識國情，可以首先選擇經濟發達且人口基數相對較大的地區進行小規模部署，再圍繞重點城市，最終實現城市、鄉村全方位覆蓋。

（2）努力營造創新環境，做好市場調節工作。5G作為數字化戰略的先導領域，是對4G網絡的一次革新，改變了整體網絡通信架構。各國政府希望通過5G開展一場數字化革命，從而為經濟增長提供一個新的發展引擎。我國政府已將5G商用化作為2019年的重要工作之一，商用化進程需要良好的政府和市場環境的支持。在政府功能方面，我國政府應該進一步做到簡政放權，降低政策壁壘，充分發揮政府引導作用。在政策制定方面，我國政府要能夠做到與時俱進，及時關注市場動向，避免政策滯后。2013年至今，我國先后頒布了“IMT-2020（5G）”推進組、國家“863”計劃、《國家信息化發展戰略綱要》《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《信息通信行業發展規劃（2016-2020年）》《超高清視頻產業發展行動計劃（2019-2022年）》等相關產業政策來引導5G商用發展。在市場保護方面，我國政府要加大知識產權保護力度，確保5G創新成果得到良好保護，激發企業創造活力，不斷促進5G技術的進步發展。

在市場環境方面，我們要不斷提升資本市場活力。5G的前期研發和后期投入使用都需要大量的資本支持才得以運作。5G的產業運營不僅受到電信運營商、IT行業和通信技術（CT）的大力支持，同時也受到了私募股權投資資金的關注。2017年1月～2018年8月，私募資金在5G領域大約發生了200個投資案例。其中人工智能、大數據、視覺技術、智慧交通和醫療是相對的投資熱點。要想做好5G商用的市場推進和發展，僅僅依靠政府部門和少數幾個行業的作用是行不通的，只有充分調動資本市場活力，激發市場潛力，才有可能使5G商用走向成功。

（3）大力加強國際合作，共享全球發展紅利。在5G領域，中國的專利數量全球第一，因此，不同于以往中國通信技術“2G跟隨”“3G突破”“4G同步”的發展軌跡，在5G領域中國擁有一定的話語權，這就要求我們要積極參與ITU、3GPP等國際組織的相關活動，積極參與5G相關標準的制定，促進5G標準的全球統一，加快5G商用步伐建設。加強與美國、韓國、日本、歐盟等國家的技術交流，開展深入合作，共同為5G發展提速。2018年華為獲得全球第一張5G產品歐盟無線設備指令型式認證（CE-TEC）證書，CE是歐盟進口和銷售產品的基本質量要求，它是外國產品進入歐洲市場所必須持有的強制認證標志，被稱為歐洲市場的“通行證”。而2019年，華為正在與俄羅斯大型電信公司MTS及其子公司MGTS商議的高達3.837億美元的訂單也不斷傳來利好消息，引發市場關注。同時，我們要把握好“一帶一路”等區域發展機遇，盡量避免貿易摩擦，積極為國內企業發展5G商用提供良好的政府和市場環境，加快民族品牌培育速度，努力推動我國企業5G技術應用與服務走出去，共享5G發展的大蛋糕！

參考文獻：

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