5G业务发展与运营商应对策略

作者:中国联通研究院李睿 刘旭峰 高敏 迟建 责任编辑:甄清岚 2018.04.10 06:44 来源:通信世界全媒体

5G目前已全面进入研发测试与标准化阶段。5G技术已经确定了八大关键能力指标:峰值速率达到20Gbit/s、用户体验数据率达到100Mbit/s、频谱效率比IMT-Advanced提升3倍、移动性达500公里/时、时延达到1毫秒、连接密度每平方公里达到106个、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米达到10Mbit/s。

和4G相比,5G的提升是全方位的,5G的速率、稳定性和安全性远高于4G,能耗和时延却显著低于4G,具备了低时延、高可靠、低功耗、高容量的特点,将更好地满足移动互联网和物联网的业务需求。

5G业务体系与应用场景

在3G时代,3GPP定义了4种基本电信业务类型:会话类、流媒体、交互类和后台类。通信技术的发展使得电信业务不断更新、扩展,后台类业务扩展成为传输类和消息类,同时涌现出大量物联网业务,包括采集类和控制类,如图1所示。

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图1 5G主要业务类型

围绕着流媒体、物联网等典型5G业务,国内外运营商对5G应用场景进行了积极探索,5G将应用于增强型移动宽带、超高可靠与低延迟通信、大规模机器类通信三大类业务场景。

增强型移动宽带业务场景

5G增强型移动宽带服务将满足用户对高数据速率、高移动性的业务需求,可广泛应用于互联网视频、现场直播等场景。

2017年1月,AT&T正式推出了5G Evolution(演进)计划,将利用DirecTV Now互联网流媒体平台进行5G视频播放测试。AT&T携手诺基亚,在39GHz系统上完成了5G固定无线流媒体测试,实验室内已达到14Gbit/s的速度,延迟时间不到3ms。

2017年6月,AT&T携手英特尔、爱立信进行第二次5G试验,美国奥斯汀地区用户可在5G网络上观看DirecTV Now流媒体直播,试验已持续数月时间。本次试验采用了英特尔5G移动试验平台和爱立信5G无线接入网络,通过固定无线5G信号传送DirecTV Now的实时电视内容,初步达到1Gbit/s的体验速率。

2018年2月举行的平昌冬奥会成为5G网络的出场秀。KT利用5G推出360度全景VR(360VR)、同步观赛(Sync View)、时间切片(Time Slice)等典型实感技术。360VR可以让用户360度观看整个赛场,并可从播放画面上选一名运动员跟踪观看;Sync View通过在超高速相机内置的5G通信模块,使用户能够通过运动员视角来观看比赛;Time Slice采用数十台相机拍摄,能够提供立体影像,并捕捉精彩瞬间。实感技术能够在赛场和体验馆内实现全覆盖,场外用户在智能手机等设备上也可体验。

超高可靠与低延迟通信业务场景

5G技术能够支持超高可靠与低延迟的机器类通信,可广泛应用于无人驾驶、车联网、智慧医疗等场景。

2017年2月,SKT、爱立信和宝马公司共同建立了28GHz 5G测试网络,在时速170公里的互联汽车间实现了峰值速率3.6Gbit/s的数据传输,联网汽车能够接收周边的交通和障碍物信息,同时车内媒体具有播放4K UHD视频、虚拟现实现场表演和3D视频片段的能力。

2017年6月,在上海举办的世界移动大会上,诺基亚联合中国移动展示了5G技术在智慧医疗、车联网方面的应用。该演示采用了支持独立部署的NR基站、基于服务的下一代核心网与基于业务流的QoS技术,可以确保救护车与医院工作人员在病人运送过程中实现高速率、低时延的实时通信,并保证病人X光片和视频等高带宽图像实时传输至医院。医生得以在病人转运途中对其进行病情诊断并做好初步准备工作,为救治病人赢得宝贵时间。

大规模机器类通信业务场景

大规模机器类通信业务场景利用了5G低功耗、广覆盖的特点,面向采用大量小型传感器进行数据采集、分析和应用的场景。在5G的生态系统中,5G技术将能够适配其他技术标准,如低功耗广域(LPWA)技术LTE Cat-M1、窄宽物联网(NB-IoT)等。国外运营商积极部署LTE Cat-M1、NB-IoT等网络,为5G大规模机器类通信打下基础。

2017年3月,Verizon宣布推出第一个大规模商用的LTE Cat-M1网络,主要用于物联网企业的无线接入解决方案。Verizon构建了基于Web的物联网平台ThingSpace,开放了Verizon的应用程序编程接口,便于开发人员自主研发、推广新型物联网业务,同时便于使用者端到端的管理其物联网环境,未来将重构制造业、医疗、能源及公共事业、农业科技、金融服务等八大行业。

2017年,Vodafone开始大规模部署NB-IoT,预计2020年将覆盖Vodafone全球网络。Vodafone约85%的4G基站通过简单的软件升级即可支持NB-IoT。进行商用测试的NB-IoT网路使用频段为800MHz,与Vodafone在当地提供的4G网路频段一致,Vodafone无须重新架设专用基站,数小时内即可完成4G基站的更新和NB-IoT的部署,极大降低了NB-IoT部署成本。NB-IoT的高效部署为Vodafone的物联网业务发展打下了良好的基础。目前,Vodafone已涉及的物联网业务有智慧电网、公共环境和能源监测、智慧城市和资产追踪等。

5G市场推广展望与市场空间预测

电信业将分阶段推出5G技术,第一阶段将提供增强型移动宽带服务,在此阶段更加关注5G下载速度和容量的提升;第二阶段将为5G网络加载更多创新型功能,特别是物联网业务,在此阶段更加关注5G低延时性和无错误传输。

第一阶段的5G网络将于2020年推出,预计2021-2022年前后,加载5G芯片组的智能机开始普及,5G用户数开始激增。该阶段的5G标准3GPP R15将提供更快的数据下载速度,预计可达5GB/秒左右,同时将使用新授权的频谱,带来容量的显著提升。5G将催生更大数据流量的套餐,进一步促进视频业务的发展,并推动虚拟现实和增强现实业务的发展。

第二阶段的5G网络将在2022年左右进入市场,2023-2024年用户开始涌现。R16 5G标准的重要特点是低时延和无错误传输,将进一步推动物联网业务的发展,如自动驾驶、智慧城市、远程医疗等。在此阶段,运营商将有更多空间来发挥其5G网络的差异化优势,一方面可以与友商开展区域差异化竞争,如在体育场和购物中心等不同城市热点地区加强网络建设、将服务拓展至不同的乡镇,另一方面可以与友商开展业务差异化竞争,如探索有竞争优势的物联网增值业务、开放网络以与其它行业的参与者合作探索新领域。

在数字化浪潮下,信息产业蓬勃发展,5G业务预计可达万亿级市场规模。到2021年底,将有来自45个国家的超过120家运营商提供5G服务,全球5G移动宽带用户将达1.11亿,到2022年底可达3.89亿。到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出,同时创造2200万个工作岗位,平均每年将投入2000亿美元,用于5G网络和基础设施建设。

5G技术将成为和电力、互联网等发明一样的通用技术,成为社会经济发展的主要驱动力之一,成为转型变革的重要催化剂。在我国,到2020年网络和终端设备投入可能高达4500亿元,到2030年5G有望在国内直接创造3万亿、间接拉动3.6万亿的经济增加值。5G技术不仅能大幅提升移动互联网用户的高带宽业务体验,更能契合物联网大连接、广覆盖的业务需求,是未来移动通信市场的重要增长点,也将成为业务创新的重要驱动力。

电信运营商的5G运营建议

基于5G技术的创新应用主要包括移动宽带和物联网业务。前者是4G时代的延续和升级,后者是新兴市场。对于电信运营商而言,物联网业务既是5G技术带来的机会,也是风险。面对5G带来的机会和挑战,电信运营商需要尽早做好准备,积极部署5G运营策略。

加强5G产业圈合作

在互联网浪潮下,无论是电信运营商、互联网公司,还是终端制造商,均已从既有基础业务向新兴领域扩张,行业边界越来越模糊,行业形态从产业链条逐步演变为生态产业圈。5G生态产业圈汇集了众多行业,5G的技术研发、业务运营、市场推广等各个环节都需要产业圈各方通力合作。电信运营商作为网络服务的主要提供者和5G生态圈的重要参与者,应整合和利用优势资源,积极促成5G生态圈的良好运作,以实现合作共赢。

另一方面,5G基础设施建设需要大量的资金和人力投入,电信运营商需要合作伙伴带来大量的资金流和各领域的专家人才,在共享5G红利的同时,共同承担5G的投资风险。电信运营商应该和合作伙伴形成利益共同体,以联盟的模式展开合作更有助于5G应用在结盟伙伴的垂直市场中先发落地,形成市场示范效应,增强其他垂直领域对5G的信心,从而推动5G产业圈不断壮大。这种风险分担、利益共享的联盟模式,对于5G时代电信运营商探索新兴领域、发展新的商业模式,具有重要意义。

尽早开展5G部署

纵观国际运营商的5G动态,各国运营商均在积极参与5G技术的试验与研发,积极推动5G的商用计划,力争获得5G标准和产业发展的主导权。5G技术能够全面支撑医疗仪器、工业制造、交通运输等多个垂直领域,应用场景丰富、未来市场空间巨大,必将成为电信运营商收入增长的重要驱动力。电信运营商应该大力推动5G技术的研发与标准的落地,积极为5G的网络建设和业务运营做好准备,尽早成为5G市场的领路人。尽早开展5G部署,有助于电信运营商抢夺市场先机、获得市场的主导权,对于电信运营商的持续向上发展具有重要价值。

充分利用4G基础设施灵活部署5G

尽管5G是一项新技术,但它由4G演化而来,部分5G的典型应用场景可以通过4G加强版实现。对于电信运营商而言,在5G技术正式商用前,应充分利用现有的4G网络,为5G网络的基础设施改造打好基础,灵活部署5G,积极试水典型的5G应用场景,从而实现4G到5G的平稳过渡。NB-IoT和LTE-M是两个被3GPP标准化的物联网技术,电信运营商可先行利用NB-IoT和LTE-M技术开展物联网业务,为5G时代的物联网发展打下基础。通过4G技术在物联网领域处于市场领先位置的运营商,拥有了良好的用户基础和运营经验,往往能够更好的利用5G技术实现物联网业务的快速发展。

优先发展5G重点区域和高价值业务

在5G正式商用前,电信运营商应首先评估下,在哪些区域率先铺设网络、在哪些市场领域率先开展5G业务更助于5G的成功运营。具体来讲,5G部署可借鉴4G部署的成功经验,电信运营商可考虑在城市发达地区、人流密集地区率先部署5G,发达地区的消费水平更高,有利于通信产品ARPU的提升,同时人流密集区域对于网络的容量与速率要求更高,也更能带来规模效益。

另一方面,电信运营商可大力发展高价值的增值业务,如智慧家庭、智能交通、工业控制等,在流量的ARPU值持续下滑的情况下,高价值的增值业务有助于电信运营商尽快回流5G投资,实现可持续发展。

来源:《通信世界》杂志,第九期

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