5G產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展趨勢研究

□ 文 全湘溶

作者單位：中國信息通信研究院數(shù)據(jù)信息中心

GSA數(shù)據(jù)顯示，截止2020年4月，全球共有41個國家的73家運營商已經(jīng)推出了一項或多項符合3gpp的5G服務(wù)，較3月份的35個國家、63家運營商環(huán)比持續(xù)增長。5G被多個國家認為是未來社會進步的重要技術(shù)推動力，但5G產(chǎn)業(yè)真正成熟需要長期大量的多要素投入，聚焦中長期影響因素，把握移動通信發(fā)展客觀規(guī)律，有利于構(gòu)建合理高效的市場環(huán)境和監(jiān)管體系，也有利于整個產(chǎn)業(yè)合理規(guī)劃資源配置，真正發(fā)揮5G在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展中的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施作用和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的引領(lǐng)作用。通過研究當前全球5G產(chǎn)業(yè)所處的環(huán)境，梳理中長期面臨的主要問題，總結(jié)出發(fā)展趨勢和特征，有助于形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理性預(yù)期，提高相關(guān)方?jīng)Q策效率和水平，同時對制訂面臨的短期困擾的解決方案也有幫助。

一、當下全球5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀環(huán)境

經(jīng)過數(shù)十年的努力，中國的通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模、科研實力、管理經(jīng)驗等都較過去發(fā)生了明顯變化，5G產(chǎn)業(yè)所處的環(huán)境表現(xiàn)出前所未有的特征。

（一）技術(shù)標準統(tǒng)一

與2G—4G時代兩三套標準體系不同，5G在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了標準統(tǒng)一，且中國企業(yè)在專利數(shù)量上占比較高。這將十分有利于降低部署成本、設(shè)備造價和保障全球漫游，節(jié)約了研發(fā)和建設(shè)過程中的資金、人力投入。

（二）中國通信設(shè)備制造商實力增強

中國通信設(shè)備制造商在標準制定和專利申請中表現(xiàn)突出，話語權(quán)明顯增強，在技術(shù)研發(fā)、專利申請、資源協(xié)調(diào)、政策支持等方面均處于全球領(lǐng)先地位。研發(fā)投入方面與國外主要廠商差異不大，華為公司的強度更是明顯高于國外競爭者，與過去的情況明顯不同，且中國長期處于通信系統(tǒng)、終端設(shè)備第一制造大國的地位，極大地增強了中國的產(chǎn)業(yè)影響力，及在5G研發(fā)和商用部署方面的領(lǐng)導(dǎo)力。

（三）在促進經(jīng)濟發(fā)展引領(lǐng)性作用方面形成全球共識

5G大容量、高速度、低時延等特性在促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展方面有很大潛力，投資總量可觀、涉及行業(yè)多、對產(chǎn)業(yè)深度重塑的可能性大，兼具技術(shù)前沿性和經(jīng)濟引領(lǐng)性，這在全球范圍內(nèi)形成了高度共識，也加劇了國別間的技術(shù)競爭和商用競賽。

（四）數(shù)字化信息化縱深發(fā)展

通信網(wǎng)絡(luò)屬于典型的基礎(chǔ)設(shè)施，得益于通信網(wǎng)絡(luò)多年的高質(zhì)量建設(shè)以及企業(yè)信息化的建設(shè)，各類企業(yè)自身數(shù)字化程度都在大幅提升。IDC預(yù)測，從2020年到2023年，直接數(shù)字化轉(zhuǎn)型投資將實現(xiàn)17.5%的復(fù)合增長率，期末接近7.1萬億美元。越來越多的企業(yè)把數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字化能力作為核心競爭力之一加以強調(diào)，制定規(guī)劃推動業(yè)務(wù)上云，實現(xiàn)數(shù)字化精益運營，這反過來使得企業(yè)對通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量要求進一步提高，對發(fā)展產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出了需求。

（五）中美摩擦加劇，歐洲立場搖擺，發(fā)展中國家影響較小

中美摩擦從貿(mào)易領(lǐng)域逐步延伸到技術(shù)、外交等領(lǐng)域。美國陸續(xù)出臺5G相關(guān)的法案和國家戰(zhàn)略，對中國個別企業(yè)加強技術(shù)商貿(mào)管制，積極強化5G產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)力和本國安全可靠網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)管理能力。美國不斷游說盟友等多個國際禁止中國企業(yè)參與5G建網(wǎng)。歐洲總體處于搖擺立場，既不愿放棄與中國制造商的低價合作，又不愿直接拒絕美國要求，多數(shù)或采取限制投標占比、禁止參與核心網(wǎng)建設(shè)等方式應(yīng)對來自中美兩國的外交壓力。東南亞、南美洲等發(fā)展中國家選擇設(shè)備制造商方面受到的影響較小。

IDC預(yù)測，從2020年到2023年，直接數(shù)字化轉(zhuǎn)型投資將實現(xiàn)17.5%的復(fù)合增長率，期末接近7.1萬億美元。

（六）各國電信運營商經(jīng)營效益下滑

與過去通信需求旺盛、新用戶高速增長的形勢不同，近年來電信運營商經(jīng)營壓力與日俱增，用戶飽和、提速降費、普遍服務(wù)等要求對運營商利潤增長造成了很大壓力。全球主要運營商經(jīng)營利潤均連續(xù)多年不增長或小幅下降，不得不通過爭取補貼、協(xié)商降低頻譜使用費等多渠道為5G部署爭取更多的行動空間。

二、5G規(guī)模部署面臨的主要困難

（一）投資和運維成本高

與第三、四代移動通信技術(shù)相比，5G的主要運行頻段高、蜂窩小、基站數(shù)量大且種類多、信號抗干擾能力弱、總體運營耗電量大等固有因素將導(dǎo)致前期采購和后期維護的總成本高企，在運營商利潤普遍承壓條件下，大規(guī)模部署面臨普遍的資金壓力。據(jù)中國三家運營商2020年初披露數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年與5G相關(guān)的資本開支預(yù)算總計1803億元，占總預(yù)算的53.9%，較2019年增長337.6%。其中中國移動1000億元，中國電信453億元，中國聯(lián)通350億元，加上中國鐵塔計劃投資5G的170億元，基礎(chǔ)電信企業(yè)2020年5G資本開支已接近2000億元，但也只能爭取覆蓋到重點地區(qū)。美國和韓國5G商用的負面反饋也主要體現(xiàn)在信號覆蓋不足和速率不達標、穩(wěn)定性差等方面。運營商總采購金額和鐵塔租賃費用急劇增長，需要較長時間實現(xiàn)財務(wù)平衡。

（二）5G在垂直行業(yè)的應(yīng)用處于探索期，商業(yè)模式不成熟

5G在垂直行業(yè)的應(yīng)用尚處于探索期，場景不明確，一定規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完畢后需要有效激勵市場創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，產(chǎn)業(yè)界普遍預(yù)測應(yīng)用探索期不會短。如利用5G技術(shù)實施遠程手術(shù)，就存在醫(yī)生資源釋放、事故責(zé)任認定、患者接受度、系統(tǒng)穩(wěn)定性、兩地醫(yī)護人員協(xié)調(diào)配合工作流程等技術(shù)和非技術(shù)難點，不單純是組網(wǎng)和運維的技術(shù)問題和通信行業(yè)的內(nèi)部問題，須相關(guān)方共同努力予以解決。

（三）通信技術(shù)間競爭激烈

5G與Wi-Fi6以及高通量低軌衛(wèi)星通信等技術(shù)的競爭越發(fā)激烈，5G高速率低時延等特性受到更多創(chuàng)新型技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，或?qū)Ξa(chǎn)業(yè)發(fā)展格局產(chǎn)生重要影響。如未來低成本通信技術(shù)因替代作用明顯分流了較多的流量，將對5G投資和運維帶來重要負面影響。

（四）企業(yè)數(shù)字化程度和市場需求的影響

盡管企業(yè)數(shù)字化進程不斷加快，對高速率低時延等高質(zhì)量無線通信有要求的企業(yè)數(shù)量短期內(nèi)仍然有限，企業(yè)本身的技術(shù)水平和成本承受度會影響其對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等5G關(guān)鍵應(yīng)用的需求。另外，全球經(jīng)濟增長低迷以及產(chǎn)能過剩問題、就業(yè)壓力等也會影響企業(yè)擴大投資的決策，從而間接地影響對5G技術(shù)的需求。

（五）5G終端需要通過創(chuàng)新實現(xiàn)多樣化

中長期看，5G的成功需要創(chuàng)新型應(yīng)用的催化，如果一項5G創(chuàng)新型應(yīng)用容易被其他無線通信技術(shù)使用，不利于5G產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，甚至影響已有網(wǎng)絡(luò)的運營效益。5G要實現(xiàn)可持續(xù)盈利有賴于在面向消費者市場的領(lǐng)域內(nèi)取得決定性勝利，而消費者需要真正體驗到5G的獨特性能及經(jīng)常性需要才會加速從4G遷徙到5G服務(wù)。其中，不僅包括手機移動應(yīng)用方面的創(chuàng)新，還包括基于5G技術(shù)特性的終端品類創(chuàng)新。

（六）頻譜資源的分配不平衡，成本較高

各主要國家已經(jīng)制定了頻譜拍賣計劃，部分國家已經(jīng)完成部分資源拍賣并商用，或預(yù)授權(quán)使用部分頻段，但歷史頻譜分配和管理機構(gòu)不統(tǒng)一等問題依然阻礙5G規(guī)模部署。中低頻可分配資源依舊不足，如美國C波段資源分配涉及多個監(jiān)管部門，已占用主體包括衛(wèi)星通信、廣播電視公司等，政企共用頻譜的成本核算以及頻譜騰挪等工作推進緩慢。中國已確定將700MHz的頻譜資源用于移動通信，對于5G部署意義重大?？傮w上，中國是目前5G頻譜資源分配最充分的國家，而且因不涉及拍賣，極大降低了運營商的部署成本，其他國家仍然處于資源緩釋期。各國均需加強頻譜規(guī)劃和騰挪工作，提供充足低中高頻段頻譜資源滿足5G發(fā)展需求，但其中涉及大量主管部門和產(chǎn)業(yè)界的協(xié)調(diào)工作，難以在短期內(nèi)達成目標。

促進5G產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，不能只看眼前的短期影響和環(huán)境變化，需要始終結(jié)合5G產(chǎn)業(yè)所處的全球環(huán)境和主要阻礙，從技術(shù)、商業(yè)、監(jiān)管環(huán)境等方面進行科學(xué)研判。

三、5G產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展趨勢

促進5G產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，不能只看眼前的短期影響和環(huán)境變化，需要始終結(jié)合5G產(chǎn)業(yè)所處的全球環(huán)境和主要阻礙，從技術(shù)、商業(yè)、監(jiān)管環(huán)境等方面進行科學(xué)研判。本文認為行業(yè)中長期發(fā)展過程中將呈現(xiàn)出以下特定發(fā)展趨勢。

（一）5G產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模波浪式變化

因為5G投資規(guī)模大，需要一定的時間培育創(chuàng)新型應(yīng)用、專屬應(yīng)用和平衡運營商收支，中長期看全球5G產(chǎn)業(yè)投資或呈現(xiàn)波浪式的變化趨勢。無線通信向超高頻段邁進，對制造工藝和業(yè)務(wù)可持續(xù)的要求更苛刻，也決定了5G的運營周期相對較長，受未來6G替代性影響的可能性很低。每輪大規(guī)模組網(wǎng)結(jié)束后，5G產(chǎn)業(yè)都將會迎來平和期，主要是等待市場消化新增通信能力、運營商平衡投資收益狀態(tài)，以及繼續(xù)探索新的商業(yè)模式。監(jiān)管機構(gòu)和行業(yè)組織一方面要持續(xù)鼓勵和引導(dǎo)市場基于5G技術(shù)進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，一方面又要有效管理市場預(yù)期，以免因過度炒作造成負面輿論環(huán)境，影響5G產(chǎn)業(yè)的長期健康發(fā)展。各國運營商可在長期組網(wǎng)過程中制定供略大于求的投資計劃，依靠市場內(nèi)在的力量推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，應(yīng)用效果顯著、需求旺盛條件下可積極采用股權(quán)融資方式籌集投資。

（二）來自其他無線通信技術(shù)的激烈競爭

無線通信技術(shù)的研發(fā)活躍，技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)化協(xié)同進步，在特定領(lǐng)域或較小的區(qū)域、場景下可提供高質(zhì)量通信服務(wù)?？紤]到5G產(chǎn)業(yè)從開啟商用到最終商業(yè)成熟需要一個較長的周期，如Wi-Fi6、高通量低軌衛(wèi)星通信、量子通信、近場通信、Li-Fi等技術(shù)發(fā)展將對5G的需求造成壓力，它們對5G的替代作用或多技術(shù)融合發(fā)展情況需要保持密切關(guān)注。因無線通信越來越向高頻段邁進，高頻段運行需要高功率、高防干擾保障，所以6G等技術(shù)將很難在未來幾年實現(xiàn)從概念到試點商用的變化，5G受縱向無線通信技術(shù)升級的影響比較小，競爭壓力反而不大。

（三）更加依賴綜合資源投入推進部署

1G到4G，主要是運營商為主體通過各種融資渠道獲取資金后實現(xiàn)部署，5G因投資量大而運營商融資能力減弱，對公共資源協(xié)調(diào)投入有更多的期待，產(chǎn)業(yè)各方都會把成本控制放在更加重要的位置考慮。頻譜拍賣方面，可制定適當?shù)钠鹋膬r和優(yōu)化付款方式；基站選址方面，可積極協(xié)調(diào)燈桿、電線桿等資源，促進共享；規(guī)模部署方面，允許一定的運營商合作建網(wǎng)有利于提高資金使用效率，擴大信號覆蓋。金融機構(gòu)也可視產(chǎn)業(yè)投資回報中期評估情況予以信貸力度和資金利率方面的更多支持。若要加速5G的發(fā)展，政府在其中的作用備受關(guān)注，或成為主要的早期推動力量。

（四）與4G長期共存

5G完成全面部署是一項長期任務(wù)，在此期間4G和5G將長期共存。4G組網(wǎng)基本完成的情況下發(fā)展5G，不意味著直接置換，5G一定時期內(nèi)可被視為新增的通信能力，頻譜共享等技術(shù)也有助于長期共存。特別是一些人口密度小的地區(qū)，4G完全可以滿足基本需要，甚至有較大冗余，沒有投資必要，反而應(yīng)警惕為了推廣5G而人為降低4G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量或減少必要運維投入。欠發(fā)達國家在升級移動通信網(wǎng)絡(luò)時，因資金等限制不可能跨越4G網(wǎng)絡(luò)直接部署5G，所以4G網(wǎng)絡(luò)的全球使用率將在5G發(fā)展前若干年持續(xù)上升而不是下降。相當長時間內(nèi)，5G不應(yīng)承擔(dān)普遍服務(wù)義務(wù)。

（五）全球協(xié)同應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)

建設(shè)安全可靠的5G通信網(wǎng)絡(luò)是全球共同的挑戰(zhàn)，通信網(wǎng)絡(luò)中軟件的成分越多、功能越核心，安全可靠的問題就越突出。5G安全性問題不是個別國家和地區(qū)的問題，而是全球普遍面臨的問題，其解決離不開全球所有利益相關(guān)方秉持開放的心態(tài)積極參與。因網(wǎng)絡(luò)研發(fā)、運維等各個環(huán)節(jié)涉及的安全問題多樣，與5G標準和相關(guān)專利源于全球共同參與一樣，美國、歐盟等也不可能單純依靠本國力量或類似“布拉格提案”的小群體方案解決網(wǎng)絡(luò)的安全可靠問題。唯有通過各國共同努力增加技術(shù)透明度和可控性，保持技術(shù)中立性，應(yīng)對好各種網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，及時充分披露重要安全事件，采取有效措施增進互信，才能實現(xiàn)共同發(fā)展。

（六）全球主要運營商數(shù)目或運營網(wǎng)絡(luò)數(shù)量進一步減少

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是高投入、長時間的一項重大工程，受制于其電信運營商財務(wù)壓力等因素，共用頻譜或直接合并的趨勢也日益顯現(xiàn)。如日本軟銀和KDDI成立了“5G Japan”合資公司，共享軟銀和KDDI擁有的基站資產(chǎn)，加快5G網(wǎng)絡(luò)在日本農(nóng)村的推廣。美國T-Mobile收購Sprint致力于推進全國性5G網(wǎng)絡(luò)。中國移動與中國廣電共建共享700MHz頻段5G網(wǎng)絡(luò)。行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)高度重視5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供給層面的競爭情況，維持市場有效競爭和保護消費者權(quán)益。盡管主要運營商或運營網(wǎng)絡(luò)數(shù)量可能減少，但是如印度移動運營商RelianceJio等依靠特色技術(shù)或模式的運營商可能會涌現(xiàn)出來并加入競爭，改變原先的市場平衡。

（七）設(shè)備制造商之間的競爭持續(xù)激烈

國外主要通信設(shè)備制造商的經(jīng)營狀況近年來普遍慘淡，中國企業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。未來設(shè)備制造商之間的競爭不再是單純的市場競爭，影響行業(yè)發(fā)展和規(guī)則制定的因素更加復(fù)雜多樣。盡管5G投資規(guī)模大，但制造商利潤缺不一定會同等改善。相反，激烈競爭和不夠明確的商業(yè)前景可能會壓制企業(yè)利潤，企業(yè)的市場份額會持續(xù)分化，中國產(chǎn)品和服務(wù)因質(zhì)優(yōu)價廉將長期處于優(yōu)勢地位。

（八）無線通信技術(shù)的健康影響更加受到關(guān)注

無線通信技術(shù)可能帶來輻射傷害，密集建造基站以及室內(nèi)基站建設(shè)等環(huán)境變化難免會引發(fā)居民的擔(dān)憂。2020年4月，英國通信管理局Ofcom發(fā)布的測量結(jié)果顯示，每個基站的輻射量只是國際非電離輻射保護委員會(ICNIRP)制定的國際準則中所列水平的較低值。[10]消除人們的擔(dān)憂逐步成為5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項重要任務(wù)，可通過加強現(xiàn)有標準下的檢測、做好群眾科普、重視電磁輻射監(jiān)測和開展跨學(xué)科研究合作等方式進行，為移動通信技術(shù)的持續(xù)演進提供生命健康方面的有力保障。■