淺談5G家庭小基站市場發(fā)展前景

黃澤波

摘 要 5G作為我國“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，經(jīng)過兩年的規(guī)模建網(wǎng)初步形成廣度覆蓋，但從覆蓋深度和應用普及需求上看，5G網(wǎng)絡建設還存在較大的發(fā)展空間。本文從市場潛在需求、產(chǎn)品優(yōu)勢和可實施性等方面論證5G家庭小基站能很好滿足運營商在家庭場景的5G建設需求，5G家庭小基站存在廣闊的市場發(fā)展前景，并在文章最后簡要分析了5G家庭小基站全面推廣商用面臨的挑戰(zhàn)，并提供了針對性的解決建議。

關鍵詞 5G室內(nèi) 家庭小基站 智慧家庭 5G應用

中圖分類號：F625 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）11-0032-03

5G作為我國“新基建”戰(zhàn)略的重要組成部分，憑借“大帶寬、低時延、大連接”的網(wǎng)絡優(yōu)勢，正在逐步融入人們工作和生活的方方面面。在行業(yè)應用上，5G已在工業(yè)制造、交通、教育、醫(yī)療、傳媒、政務等領域進行試商用并已形成了標桿應用“樣板房”，未來隨著5G技術(shù)的不斷探索，行業(yè)應用將會進一步成熟并逐步落地商用;在個人應用上，雖然5G還未形成殺手級的應用，但由于千元機的普及，全國5G手機終端連接數(shù)已達3.65億，未來隨著5G模組價格下調(diào)以及云游戲、VR/AR等應用的成熟，5G終端連接數(shù)還將繼續(xù)爆發(fā)式增長。5G作為一項顛覆性的技術(shù)和變革，各項應用正在逐漸落地并促進著社會生產(chǎn)效率提升，對社會的影響將是深遠的，但目前5G還是在探討階段，未來還有很長的路要走。

1 5G室內(nèi)覆蓋存在巨大市場空間

根據(jù)以往各代移動通信網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)律，網(wǎng)絡建設是應用推廣的基礎。因此，為支撐5G應用的全面普及，需加快打造一張連續(xù)覆蓋的高質(zhì)量5G基礎網(wǎng)絡。根據(jù)工信部公開數(shù)據(jù)，截至2021年6月底，我國已建成5G基站99.3萬個，實現(xiàn)全國所有地級市、95%以上的縣區(qū)和35%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)的覆蓋。這里的覆蓋指的是5G信號的廣度覆蓋，主要以5G室外宏基站為主，實現(xiàn)室外連片覆蓋以及部分室內(nèi)場景的淺層覆蓋，而大多數(shù)室內(nèi)場景由于墻體損耗大、隔間多、結(jié)構(gòu)復雜，無法借助室外信號實現(xiàn)室內(nèi)的深度覆蓋，因此需要新增5G室內(nèi)基站。對比4G網(wǎng)絡，從2012年至今我國范圍內(nèi)基本實現(xiàn)室內(nèi)外連續(xù)覆蓋，共建成4G基站584萬個，遠多于當前的5G基站規(guī)模。由于5G所分配的頻段比4G高，信號穿透能力較4G弱，單個基站的覆蓋范圍比4G小，若要達到4G同樣的覆蓋水平，5G基站數(shù)量將會比4G多。據(jù)行業(yè)內(nèi)測算，5G基站數(shù)量至少是4G的2倍，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)室內(nèi)外連續(xù)覆蓋的規(guī)模將達到千萬級別。這意味著5G基站建設還需要繼續(xù)加碼，5G信號覆蓋要從室外到室內(nèi)，從廣度覆蓋到深度覆蓋推進，因此5G室內(nèi)覆蓋存在巨大市場空間。

2 5G家庭小基站能有效滿足室內(nèi)5G覆蓋需求，存在廣闊的市場前景

根據(jù)中國移動2020年度財報數(shù)據(jù)，中國移動2020年建設5G基站34萬個，相關5G投資1025億元，平均約30萬元/基站。若采用既有的基站類型和建網(wǎng)模式，不考慮后期運營成本，在基站設備單價不變情況下，建設1千萬個5G基站造價高達3萬億，這將是2013年至今三大電信運營商4G總投資的3倍，需消耗掉三家企業(yè)20年的利潤。由此可見，在5G商業(yè)模式未明朗、未形成規(guī)模化經(jīng)濟效益的情況下，采用既有的基站類型和建網(wǎng)模式，如此巨大規(guī)模的5G投資將會給運營商帶來極大的經(jīng)營壓力。

分析既有建網(wǎng)模式下單個基站的投資效益，室外基站覆蓋范圍廣、受眾多，而室內(nèi)基站覆蓋范圍局限于建筑內(nèi)部、受眾較為有限，相比室外基站，可吸收語音和流量相對少，效益相對低。由于5G業(yè)務剛起步、業(yè)務模型未固化、基站業(yè)務量未飽和，無法準確計算5G的投資效益，借助4G網(wǎng)絡進行分析，為5G提供借鑒參考意義。根據(jù)測算，4G室外基站投資回收期為4.63年，而4G室內(nèi)基站投資回收期8.97年[1]，室內(nèi)基站投資效益嚴重低于室外基站。因此，在當前5G室外基本形成廣覆蓋，即將進行室內(nèi)深度覆蓋時，尋求低價高效的建設方案，控制室內(nèi)覆蓋造價勢在必行。基于ORAN架構(gòu)的低成本5G家庭小基站，正好滿足了這一需求，將成為運營商實現(xiàn)降本增效的重要突破口。

5G家庭小基站定位為家庭級，相比常規(guī)的5G室內(nèi)基站，其優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾方面：一是其在滿足家庭級5G業(yè)務使用需求的情況下，通過縮小覆蓋范圍、適當調(diào)低接入性能和算力，實現(xiàn)硬件白盒化、軟件開源、接口開放，達成降低設備價格的目的。在規(guī)模量產(chǎn)情況下，5G家庭小基站單個生產(chǎn)成本可控制到1000元/個以下，相比5G常規(guī)室內(nèi)基站，覆蓋同樣面積的室內(nèi)建筑，投資效益更高;二是5G常規(guī)室內(nèi)基站采用饋線部署方式，天線難以入戶，信號通過門板穿透進戶內(nèi)造成質(zhì)量變差，而5G家庭小基站復用入戶光纖，部署更加靈活，對室內(nèi)的深度覆蓋效果更佳，這將能給VR/AR、云游戲、視頻監(jiān)控、超高清直播這一類對帶寬和速率要求較高的5G業(yè)務帶來更好的用戶體驗[2];三是5G智慧家庭小基站與家寬網(wǎng)絡融合，可實現(xiàn)有線無線同步規(guī)劃建設，一次進場即可完成5G和家寬業(yè)務同步開通，減少上門次數(shù)，降低物業(yè)阻撓用戶投訴風險，方便業(yè)務推廣;四是當前智慧家庭接入網(wǎng)絡存在數(shù)據(jù)安全等級不高的問題，通過部署5G家庭小基站，發(fā)揮5G安全性能高和邊緣計算的優(yōu)點，將用戶語音交互內(nèi)容、監(jiān)控視頻下沉到邊緣計算服務器上而不是上傳到云端，避免隱私被監(jiān)控的風險，讓數(shù)據(jù)更靠近用戶，更加安全。

我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要指出，我國將會繼續(xù)加快數(shù)字社會建設步伐。在2021年4月住房和城鄉(xiāng)建設部等多部門聯(lián)合發(fā)布《關于加快發(fā)展數(shù)字家庭 提高居住品質(zhì)的指導意見》，將數(shù)字家庭建設作為發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟戰(zhàn)略決策部署的重要落地工作，由此可見政策層面對數(shù)字經(jīng)濟的決心和重視程度。從市場業(yè)務發(fā)展上看，數(shù)字家庭業(yè)務還是一片藍海，國內(nèi)三家電信運營商紛紛進行布局，中國移動和中國電信在公司內(nèi)部分別成立了專門負責智慧家庭業(yè)務的組織機構(gòu)，中國聯(lián)通以“智慧沃家”為抓手，全面布局家庭智能網(wǎng)關，為家庭客戶提供全業(yè)務、場景化應用解決方案。數(shù)字家庭建設和業(yè)務發(fā)展需要有一個高質(zhì)量網(wǎng)絡承載，網(wǎng)絡質(zhì)量的好壞直接關系到用戶的使用體驗，借助5G速率高、時延低、支持海量連接、安全性更高等優(yōu)點，5G家庭小基站可作為連接數(shù)字家庭業(yè)務發(fā)展的網(wǎng)絡入口，連接娛樂、家用、照明、看護、安防及水電氣熱表等設備[3]。根據(jù)我國第七次人口普查數(shù)據(jù)測算，我國城鎮(zhèn)住房套數(shù)超3億套，若僅考慮對這部分收入和消費水平相對高的城鎮(zhèn)家庭接入5G家庭小基站，假設有70%的家庭有接入5G家庭小基站的需求和意愿，則有2.1億套住房的規(guī)模，按每套住房使用1個基站的最低配置，1000元/基站價格計算，共至少有2100億元的市場空間，若再疊加提供智慧家庭數(shù)字化服務，市場價值將更大。

3 5G家庭小基站具備一定的先天基礎和后天條件，存在可推廣性

ORAN聯(lián)盟的成立為5G家庭小基站的研發(fā)和生產(chǎn)奠定了堅實的先天基礎。為解決5G技術(shù)革新、場景豐富、業(yè)務多樣帶來的建設成本高等問題，在2018年巴塞羅那MWC大會期間，AT&T、中國移動、德國電信、NTT DOCOMO和Orange五家電信運營企業(yè)聯(lián)合宣布成立ORAN聯(lián)盟，并在4個月后的ORAN聯(lián)盟成員從五家擴大到十二家，并有十多家設備/硬件/芯片廠商參與到ORAN工作當中。ORAN聯(lián)盟確立了開放、開源、智能等目標，通過引入標準化接口、白盒化硬件和開源軟件代碼，各個軟硬件廠家可聚焦自有優(yōu)勢的領域，資源投放更有針對性，再通過多廠商協(xié)作與集成，最終提供一整套解決方案，可大大縮短研發(fā)周期，降低設備價格。5G家庭小基站就是在ORAN標準下探索的產(chǎn)物，聚集了眾多產(chǎn)業(yè)合作伙伴的技術(shù)力量，采用通用硬件、商用芯片和開放接口，降低了設備價格，符合通信行業(yè)發(fā)展趨勢和利益，這為產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣奠定了堅實基礎。

光纖入戶的普及為5G家庭小基站的推廣使用創(chuàng)造了有利的后天條件。通信管道和光纖施工是5G網(wǎng)絡部署的一大難題，運營商在部署5G網(wǎng)絡過程中，經(jīng)常會遇到通信管道和光纖資源匱乏、不具備實施條件等問題進而影響了5G信號開通，而5G家庭小基站融合家寬業(yè)務、可復用入戶光纖的特點，很好地規(guī)避了該問題。根據(jù)工信部公開數(shù)據(jù)，截至2021年6月末，國內(nèi)三家基礎電信企業(yè)的家寬入戶總數(shù)達5.1億戶，家寬普及率已達到96%，電信運營商無須新增光纖施工，僅通過復用已有的入戶光纖，即可實現(xiàn)5G家庭小基站連接至核心網(wǎng)、邊緣云節(jié)點和中心云服務器。較高的光纖入戶普及率，為5G家庭小基站的推廣部署提供了極大便利。

4 5G家庭小基站推廣商用存在的挑戰(zhàn)和建議

5G家庭小基站能較好地解決市場痛點、滿足用戶需求，具備一定的可實施性，雖然市場前景廣闊，但進行全面推廣商用還存在幾大挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)一是當前5G家庭小基站單價依然較高。一方面在新產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)需要投入較多的研發(fā)人員，因此會產(chǎn)生較高的開發(fā)費用，在制造環(huán)節(jié)需要購置生產(chǎn)設備和生產(chǎn)線也會形成較高的固定成本，只有批量生產(chǎn)形成規(guī)模效應才可能攤低每件產(chǎn)品的成本;另一方面，國內(nèi)小基站研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中存在做設備集成廠家多，但對關鍵器件和芯片研發(fā)的廠家少的情況，譬如在5G處理芯片采用高通和恩智浦等性能較高的專用芯片，導致芯片價格居高不下，5G小基站整站價格喪失了壓降空間[4]。

針對5G家庭小基站單價高問題，電信運營企業(yè)需繼續(xù)堅持硬件白盒化、軟件開源、接口開放的原則，不斷細化完善產(chǎn)品需求標準，引導更多的中小企業(yè)發(fā)揮自身優(yōu)勢參與到產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)中，特別是關鍵器件和芯片的研發(fā)，可以通過補貼的形式提高合作企業(yè)的積極性。根據(jù)5G和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合業(yè)務發(fā)展需要，提前制定不同場景5G規(guī)劃目標、規(guī)劃原則和各階段實施計劃，為下一步的網(wǎng)絡規(guī)模部署做好準備，推動產(chǎn)業(yè)鏈及合作企業(yè)提前開始關鍵技術(shù)研究。隨著核心元器件的技術(shù)進步及規(guī)模效應顯現(xiàn)，5G家庭小基站單價將能得到降低。

挑戰(zhàn)二是基于5G的智慧家庭生態(tài)鏈還未成熟，家庭用戶還未形成使用產(chǎn)品的急迫性。5G+智慧家庭業(yè)務推廣，除了需要5G基礎網(wǎng)絡，還包括眾多智能設備和軟件服務。當前智能設備所需要的5G模組單價已從1000元下降到500元，但相比wifi和藍牙等模組僅有幾塊錢的單價還是高出了很多。模組價格的下調(diào)同樣是以規(guī)模商用為前提，當前部分家庭已配置智能設備，但采用的是藍牙、zigbee和wifi等網(wǎng)絡，若要適配5G網(wǎng)絡意味著需要更換掉原有的家庭智能設備，增加額外的費用。與此同時，5G+智慧家庭的幾大應用如VR、AR、安防監(jiān)控、智能看護等還處于探索和試用階段，還未形成完善的商業(yè)模式。從目前情況看，大多數(shù)用戶還在觀望階段。

針對5G智慧家庭生態(tài)鏈未成熟、用戶缺乏積極性的問題，包括電信運營企業(yè)、智能設備廠商、模組廠商和互聯(lián)網(wǎng)公司等在內(nèi)的企業(yè)，要加強商業(yè)模式、技術(shù)方案和運營方案上的溝通交流，開發(fā)更多的創(chuàng)新應用拉動用戶需求。在產(chǎn)品前期推廣階段，可通過資費套餐捆綁或補貼的形式，先從高端用戶入手，培養(yǎng)用戶使用習慣，形成示范效應，加強宣傳，從而引發(fā)更多用戶的關注。

挑戰(zhàn)三是5G家庭小基站融合了家寬網(wǎng)絡，與wifi、IPTV等業(yè)務復用入戶光纖，相比5G和家寬網(wǎng)絡各自獨立投資、建設和運維的模式，產(chǎn)品運營難度將會加大。當前國內(nèi)各大電信運營商隨著企業(yè)規(guī)模和業(yè)務的壯大，為提升工作效率，均構(gòu)建了高度專業(yè)化、分工日益精細的組織結(jié)構(gòu)和運營流程，當前5G和家寬作為兩個不同的專業(yè)團隊，各自開展網(wǎng)絡規(guī)劃、建設和運維。5G家庭小基站融合了家寬網(wǎng)絡，網(wǎng)絡規(guī)劃、建設和運維需要多個專業(yè)團隊深度融合參與，這對電信運營商當前的運營體系和整體支撐能力也提出了更高的要求。

針對產(chǎn)品運營難度加大的問題，電信運營企業(yè)要做好提前規(guī)劃。首先是組織保障，提前謀劃崗位職責和分工重構(gòu)，適應5G和家寬網(wǎng)絡的融合需要;其次是人才培養(yǎng)，面向未來融合業(yè)務發(fā)展，提前組織員工崗位輪動和技能培訓，培養(yǎng)更多掌握不同專業(yè)知識的綜合性人才;最后是支撐體系構(gòu)建，從產(chǎn)品量產(chǎn)到落地交付再到售后服務，提前建立適配5G和家寬網(wǎng)絡融合發(fā)展的支撐體系，提升整體服務能力。

5 結(jié)論

5G由于頻段高、連接數(shù)多、業(yè)務應用廣泛等特點，相比4G網(wǎng)絡將需要更多的基站規(guī)模，當前5G網(wǎng)絡的覆蓋特別是在室內(nèi)場景還存在較大的缺口。相比常規(guī)建網(wǎng)方式，5G家庭小基站融合家寬網(wǎng)絡提供智慧家庭綜合業(yè)務，實現(xiàn)更高的投資效益，可用于全國3億套城鎮(zhèn)家庭住宅實現(xiàn)5G深度覆蓋，具有廣闊的市場前景。然而，面向市場推廣商用，還存在產(chǎn)品價格高、生態(tài)鏈不成熟、運營難度加大等問題，包括基礎電信運營商、設備廠家、模組廠家、制造企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)公司等在內(nèi)的眾多企業(yè)要緊密聯(lián)系，繼續(xù)堅持白盒化原則、鼓勵關鍵技術(shù)和芯片研發(fā)、推動產(chǎn)品需求和規(guī)模化，不斷完善產(chǎn)品運維服務體系，攜手構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。

參考文獻：

[1] 崔新凱，高向川.TD-LTE分場景、分類型投資效益分析[J].北京郵電大學學報（社會科學版），2018，20（03）：25-32.

[2] 陳默.5G時代的技術(shù)突破及應用場景變革探究[J].出版廣角，2020（21）：69-71.

[3] 趙子忠，李明毫.5G環(huán)境下廣電的融合創(chuàng)新[J].電視研究，2019（04）：12-14.

[4] 王東.5G小基站迎來大需求 商用部署面臨三大挑戰(zhàn)[N].中國電子報，2020-09-18（07）.