2019年，全球5G商用启动，正式进入5G时代。我国于2019年6月发放5G商用牌照，首次实现与全球同步商用。5G商用一年多来，在网络部署、产业发展等多方面创造了移动通信发展的新的历史记录，5G与垂直行业融合应用创新探索持续深入，未来发展空间巨大。截止到2020年10月底，全球已有54个国家/地区的125家运营商提供5G业务。目前，全球头部移动通信运营商基本都已提供5G商用服务，法国、印度等少数国家受疫情、频谱拍卖推迟等因素影响，5G商用延迟。据Strategy Analytics统计[1]，对比同期3G和4G商用发展，目前全球5G商用网络数量分别约为同期4G网络的4倍、3G网络的10倍，创造了移动通信网络快速建设部署的新记录。（1）在用户数量方面，根据GSMA数据，截至2020年第三季度末，全球5G用户1.24 亿（中国5G用户1.04 亿、韩国5G用户871 万、美国5G用户514 万、欧洲5G用户311 万）。在iPhone 12等新的5G智能手机发布终端价格快速下降等利好的推动下，未来全球5G用户将持续增长。（2）在用户体验方面，高速移动接入、云游戏、AR/VR媒体内容等应用给用户带来5G新体验，但目前用户对网络覆盖（尤其室内覆盖）不足、速度不及预期等投诉也较多，整体用户体验有待提升。（3）在套餐资费方面，目前主流运营商基本延续与4G时代相同策略，以不限量、达量限速套餐为主，辅以按速率分级费率。欧洲部分运营商推出了完全按照速率等级来收费的模式，例如英国沃达丰、芬兰等运营商。虽然5G套餐的单位比特价格较4G降幅较大，但5G套餐流量大，商用初期的套餐资费仍高于4G套餐。随着5G技术和应用的不断发展，未来有望探索按速率、时延、内容叠加等差异化服务的新资费模式。垂直行业应用是5G时代的全新机遇，同时也是极大的挑战。全球主要国家从其传统优势产业入手，纷纷开始探索5G融合应用。（1）以德国为代表的欧洲国家，处于工业4.0转型升级重要阶段，龙头工业企业积极利用5G技术探索工业应用场景，奔驰、宝马等公司已经建设用于工业生产的5G网络。（2）韩国运营商积极投资并培育内容产业，形成AR/VR、4K视频、云游戏等解决方案和产品，并开始向全球输出。
（3）美国运营商在工业互联网、医疗、车联网、智慧城市等领域开展试验，而美国国防部则开展5G智能仓库、自动驾驶、VR/AR、军用与商用双向频谱共享等5G技术和应用测试。（4）德国和日本等国家向行业企业发放5G专用频率许可，建设行业专网。截止到2020年11月，德国已有93家企业申请专用频率，其中88家企业获得专用频率许可，并建设5G工业专网；日本富士通和三菱电机也开始建设5G专网，并开展智慧安防、远程操作和维护支持等应用。继2018年6月发布5G第一版本R15国际标准后，3GPP于2020年7月发布5G第二版本R16国际标准，主要增强3方面的能力：增强网络承载能力，如多天线增强、更高频谱、免许可等；提升网络基础能力，如切片增强、自动化运营、定位、语音等；拓展垂直行业应用，特别是工业互联网、车联网等低时延、高可靠应用。目前，R17版本内容也已确定，计划2022年6月完成，将在满足网络深度商用部署需求的同时，进一步完善5G工业互联网等垂直行业应用。相对3G、4G时代终端设备晚于网络设备推出的情况，5G时代首次实现终端设备基本与网络设备同步推出，极大地促进了5G商用进程。据GSA统计[3]，截止到2020年10月底，全球已有99家设备商推出492款5G设备，涵盖传统手机、热点以及新型行业类终端，如无人机、机器人头戴式显示器、工业级CPE/网关、车辆OBU等；自2020年3月底以来，5G设备款数基本翻了一番，商用5G设备款数增长了54%。截止到2020年9月底，全球91个国家/地区发布各类5G政策。（1）制定5G发展路线或时间表，统筹推动5G发展各项工作。（2）加快5G频谱规划和许可，提出网络部署、网络覆盖率等相关要求，引导推动5G商用网络部署。发布5G专网频率政策，进一步促进垂直行业5G网络和应用探索发展。（3）推动网络基础设施建设相关政策，如减少基站建设审批时间周期、小基站部署流程简化等。（4）扶持和推动5G应用和产业创新发展相关政策措施。我国移动通信经历了1G空白、2G跟随、3G突破、4G同步的发展过程，目前在5G处于引领阶段。我国3G、4G商用比全球晚了数年，5G是我国首次实现全球同步商用。在当前5G商用初期阶段，中国超大规模的5G网络建设和用户发展，有力推动了全球5G技术产业规模化发展和质量提升，促进网络和终端成本快速降低，为全球5G商用和用户普及作出了巨大贡献[2]。2020年年初，中国电信、中国移动、中国联通宣布计划投资1800 亿，建设55万个基站，覆盖全国所有地级以上城市。目前，我国已建成5G基站超过70 万站，占全球5G基站60%以上，5G用户达到1.04 亿，占全球5G用户80%以上。中国电信和中国联通积极推进5G网络共建共享，共建基站超过30 万站，极大地促进了资源集约利用。在消费者业务方面，运营商推出多款5G套餐，进一步提升用户速率体验，探索AR/VR购物、文娱直播等新业务，目前中国电信5G DoU（每用户平均月流量）为13.2 G，约为其4G DoU的1.6倍。在垂直行业方面，工业、交通、医疗、新媒体等主要行业龙头企业5G应用探索活跃，“绽放杯”5G应用大赛征集参赛项目超过4200 个。“5G+工业互联网”领域发展尤为显著，目前全国建设“5G+工业互联网”项目超过1100个，在钢铁、矿业、港口等领域已经形成协同设计、辅助装配、机器视觉、远程操控、自动巡检等典型应用场景，从生产外围环节不断向核心环节延伸，降本、提质、增效作用初显。新冠疫情也在一定程度上促进了5G应用的发展，例如医疗远程诊断、工业远程辅助、在线办公、远程教育等在抗击疫情、恢复生产中发挥了积极作用。中国5G业务应用全面探索也为全球5G应用探索创新提供了重要参考。我国5G商用推动了中频段产业的成熟和价格快速下降。在终端设备方面，据Strategy Analytics统计[4]，全球5G低频段、中频段、高频段5G手机款数占比分别为15%、80%和5%，目前5G手机价格已经降低到千元级别，款数越来越丰富，进一步促进用户发展和普及。在网络设备方面，我国基站设备持续保持领先。据Omdia数据统计，截止到2020年第二季度，全球5G基站市场规模达到180 亿美元，华为、爱立信、诺基亚、三星和中兴分别占比41.2%、19.1%、12.6%、13.8%和10.5%。基础软件和硬件领域取得突破，华为发布鸿蒙操作系统，构建移动操作系统新生态；中芯国际14 nm制程工艺量产，正向更先进的工艺迈进。全球5G商用仍然面临网络成本、技术产业支撑、应用创新、融合应用政策等方面的挑战。5G频段比4G更高，基站覆盖更小，实现连续覆盖所需基站数量是4G的2倍以上，网络建设造价高，5G基站能耗和电费支出约为4G的2 ~ 3倍，迫切需要寻求更低成本的网络建设、运维等技术和解决方案。当前R15商用网络主要面向大带宽业务，还不能满足低时延、高可靠业务要求。支持低时延、高可靠增强的5G R16标准未来1 ~ 2年才能实现商用，网络切片和边缘计算等关键技术尚未达到商用部署要求。消费者业务“杀手级”应用尚未出现，用户对5G的感知和认可度有待提升。多数垂直行业尚未形成跨界协同的合作机制和平台，尚未建立5G与各行业融合的技术标准、设备、解决方案、测试验证等产业生态，商业模式不成熟，面向5G行业应用的芯片、模组处于产业培育初期，价格高、类型少。5G与传统行业的融合应用突破了现有政策边界，各类新业态、新模式对政策体系提出了挑战。例如，针对5G新媒体内容个性化、推动智能化的管理机制缺乏，5G自动驾驶安全的责任认定不明确，5G智慧医疗服务收费标准等政策配套缺乏。5G赋能经济社会转型的新时代已经到来，展望未来，5G发展将出现以下重要现象或趋势[5]。目前，主要国家的中频段频谱资源基本都已经释放，下一轮频谱拍卖/许可将集中在低频段和高频段。低频段覆盖和穿透性能好，能以较少的基站数量实现5G室外覆盖和部分室内覆盖，对5G商用初期的运营商是非常有吸引力的选择，动态频谱共享（DSS）技术支持5G新空口（NR）与LTE共享频谱，增加了更多5G低频段频谱选项。高频段频率资源丰富，2019年世界无线电通信大会（WRC-19）确定了全球范围内将24.25 GHz ~ 27.5 GHz、37 GHz ~ 43.5 GHz、66 GHz ~ 71 GHz频段共14.75 GHz带宽的频谱资源，标识用于5G及国际移动通信系统（IMT）的未来发展[6]。各国将加快5G高频段频谱拍卖/许可。预计未来主要国家5G高、中、低频段网络综合覆盖将不断完善，持续提升用户体验。5G在工业、交通、医疗等行业的应用还处于初期的探索阶段，高清视频、沉浸体验、远程控制等典型应用场景不断落地，各方面创新活跃，行业数字化、网络化、智能化发展空间巨大。主要国家释放5G专用频率，出现行业自建、运营商建设等多种网络建设和服务模式。亚马逊、微软、阿里巴巴等云巨头推出云化5G核心网，发力行业边缘云平台，与行业知识结合，有望形成强大的PaaS服务能力和新的商业模式。以日本乐天移动、美国Dish Network为代表的5G新进运营商，积极建设全虚拟化、云化的5G网络，能够以更低成本、灵活敏捷地提供5G业务，预期比传统网络可以节约 25%的成本。Dish创始人表示，其5G网络未来30%的资源将用于提供移动宽带服务，70%的资源用于垂直行业切片服务。当前各类创新聚合碰撞，未来有望出现颠覆性新模式、新业态，重构技术产业格局，产生5G时代的新的独角兽企业。5G开启移动通信发展新时代，全球5G商用网络和用户发展迅速，行业应用探索不断深入，技术产业能力持续提升，政策环境不断完善。中国首次实现与全球商用同步，引领5G发展，以巨大的市场和产业带动作用，为全球5G商用和用户普及作出巨大贡献。未来5G网络和服务将不断完善，用户体验持续提升，5G垂直行业领域有望出现颠覆性创新，赋能经济社会数字化转型。
参考文献
[1] Strategy Analytics. Global 5G market review—go to market strategyies[R], 2020.
[2] 德国联邦网络管理局. 3.7 GHz ~ 3.8 GHz本地网络频率许可持有人名单[EB/OL]. [2020-11-10]. https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/Telekommunikation/Unternehmen_Institutionen/requenzen/OeffentlicheNetze/LokaleNetze/lokalenetze-node. html.
[3] GSA. 5G ecosystem november 2020—5G devices global update[R], 2020.
[4] Strategy Analytics, Christopher Taylor. 性能最好的5G智能手机在低于6GHz频段及毫米波范围内使用高通的调制解调器到天线解决方案[EB/OL]. ( 2020-08-
14)[2020-11-10]. http://www.eepw.com.cn/article/202008/417089_2.htm.
[5] 工业和信息化部. 工业和信息化部关于推动5G加快发展的通知[EB/OL]. (2020-03-24)[2020-11-10].https://www.miit.gov.cn/jgsj/txs/wjfb/art/2020/art _72744a8f6ad146b6b6336c0e25c029c6.html.
[6] 周瑶, 李毅. WRC-19结论分析及启示[J]. 邮电设计技术, 2020(4): 21-26.
作者简介
龚达宁
中国信息通信研究院政策与经济研究所战略研究部副主任，高级工程师，主要从事5G战略与政策、宽带无线技术产业与政策研究。
王雪梅
中国信息通信研究院数据研究中心数据分析部工程师，主要从事全球电信行业研究与咨询工作
曹 磊
中国信息通信研究院无线电研究中心无线应用与产业研究部副主任，高级工程师，主要从事无线与移动通信以及移动互联网和物联网等领域的研究和咨询工作。
论文引用格式：
龚达宁, 王雪梅, 曹磊. 全球5G商用发展及趋势展望[J]. 信息通信技术与政策, 2020(12): 7-10.
本文刊于《信息通信技术与政策》2020年 第12期
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