任宇
頻譜供需矛盾凸顯、成本高、核心技術缺失
5G所具有的高速率、大容量、 低時延特性,為經濟社會各行各業數字化智能化轉型提供了技術前提 和基礎平臺。依托技術領先、產業先發和市場龐大等優勢,5G產業的快速發展將帶動我國通信設備產業、智能終端產業、信息服務行業取得突破性進展,促進我國經濟結構調整和經濟高質量發展。但與此同時,5G帶來龐大發展前景之時, 還面臨著頻譜資源有限、核心技術 缺失、運營商資本支出倍增等諸多挑戰。
機遇
通信設備產業有望獲得突破性發展。一方面,5G時代,由于頻段提升,宏基站覆蓋半徑有所縮減, 宏基站建設數量比4G略有提升,5G基站量將是4G基站數量的2倍;而隨著毫米波的引入,電波穿透力較差,微基站數量會大幅增加。基站的大規模建設,給國內光模塊、天線、光纖光纜等通信設備產業帶來發展機會。另一方面,5G作為我國與全球第一次同步研發的移動通信標準,讓我國網絡運營商和通信設備企業迎來了產業快速發展和超越的市場機遇期。
智能終端產業迎來蓬勃發展期。5G商用前夕,5G相關的應用正處于高速發展期。5G場景從單純的大數據流量向低時延高可靠、 大連接等多重應用場景拓展,虛擬現實、增強現實、物聯網、智慧家居、智慧城市、智慧農業、智能交通、遠程醫療等不斷走入人們的生活。我國5G應用領域發展迅速,無論從政府層面,還是企業層面,都在不斷加快推進5G應用場景的落 地。廣州、深圳、北京、上海、杭州等城市開展了一系列基于5G的應用創新和端到端測試,包含了無人駕駛、高清視頻、智慧城市、工業互聯網、智慧金融等行業應用。
軟件和信息技術服務行業創新發展空間大。隨著5G技術的不斷成熟及大規模商用,人與人、人與 物、物與物之間將實現更廣泛的連接。這就需要5G技術與人工智能、云計算、物聯網、邊緣計算等新一代信息技術的深度融合,利用大數據、云計算、 人工智能等技術進行數據的擷取、 過濾、處理、反饋及智能決策。這一過程,必將帶動大數據、 云計算、人工智能等軟件和信息技術服務業的技術創新、業務創新和商業模式創新。
加快企業國際化進程。隨著5G時代到來,我國開始在5G關鍵領域進行全球布局。政府層面,國 家“863”計劃5G移動通信研究項目吸納了三星、諾西、愛立信、 DoCoMo等多家國際知名企業作為研發的合作伙伴,打造開放合作的長效良性發展機制。2018年6月,第六次中日韓信息通信部長會議就加強在5G、人工智能、大數據等新技術合作達成共識。企業層面,截至目前,華為在全球已經獲得23個5G商用合同,在歐洲、中東、亞洲等國家和地區部署5G商用網絡。2018 年,華為向全球客戶提供了約1萬套5G基站。中興也在全球60多個國家部署了近110張5G網絡,為160多個國家和地區提供5G產品和解決方案。在華為、中興等通信設備企業國際化帶動下,我國通信設備產業上下游企業有望以此為契機,加快國際化業務的開拓和布局。
加速推動我國經濟高質量發展。5G作為新一代移動通信技術, 是未來萬物互聯社會的基礎性網絡設施,推動整個經濟社會向智能化發展,被視為經濟進一步發展的主要動力,將成為經濟社會轉型變革的催化劑,重塑全球經濟競爭新規則。5G和大數據、人工智能等新一代信息技術結合,會引發信息革命的風暴,產生很多新的應用、新的產品和新的商業模式,涌現出無人駕駛、工業機器人、遠程醫療、遠程教育、智慧城市、智能制造、 智慧農業等多種新業態新產品新模式,極大地滿足了消費者的多樣化高層次需求。同時,這些新技術有利于傳統產業實現產品轉型升級、 業務數字化轉型、效率提升,為傳統企業的新動能轉化增添了新動力。傳統產業的數字化轉型和新興產業的不斷發展,推動我國經濟邁上新臺階。
挑戰
頻譜資源有限,供需矛盾凸顯。現階段我國頻譜資源是異常稀缺的,高、低頻段的優質資源的剩 余量十分有限。4G之前我國就分配完了低頻段中的優質頻率。而高頻段頻譜資源的頻率高,開發技術難度大、服務成本高,目前能用且用得起的高頻段資源較少。目前在6G 以下,很難有3×200M可用頻段, 必須啟用毫米波段。在5G時代移動數據流量將呈現爆炸式增長,為滿足eMBB、uRLLC、mMTC三大類5G主要應用場景更大帶寬、更短時延和更高速率的需求,需對支持5G新標準的候選頻段進行高中低全頻段布局,所需頻譜數量也將遠超2G/3G/4G移動通信技術的總和。我 國頻譜供需矛盾將在5G時代愈發凸顯。我國5G的用頻思路是6GHz以下頻率為基、高頻為補充發展。2018 年12月,工信部已經向中國移動、 中國聯通、中國電信三大運營商發放了全國范圍內5G中低頻段試驗頻 率使用許可,加速了我國5G產業化進程,但5G商用面臨的頻譜資源頻 段挑戰還很大。
5G部署投入成本高,短期內很難獲取資本回報。5G基站包括宏基站和小微基站等主流基站模式。與4G相比,5G的輻射范圍較小,從連續覆蓋角度來看,5G的基站數量可能是4G的1.5~2倍。機構預計, 三大運營商5G無線網絡投資總規模約6500億元,其中:宏基站總數約為400萬個,小微基站約600萬個。而大規模天線使5G基站建設成本高,還需新建或大規模改造核心網和傳輸網,因此構筑良好的5G網絡需要運營商投入大量財力。投資大幅度增加,但場景落地和資本回報 路徑尚不清晰。現階段,5G發展仍以政策和技術驅動為主,VR、無人駕駛等關鍵技術還未成熟普及,應用服務為時尚早,目前存在過度炒作跡象。
核心技術對外依賴度還很高, 部分底層關鍵技術仍不成熟。我國5G核心技術對外依存度還比較高, 電信設備和不少終端設備的核心器件依賴進口。在標準制定,與美歐廠商相比,我國通信廠商不具備壓倒性優勢,很難復制高通在3G時代的強勢地位。
在芯片領域,國內廠商在商用時間和技術上與歐美基本同步。在電信設備領域,我國FPGA、數模轉換器、光通信芯片等 電信設備基本從歐美元器件廠商進 口;在終端方面,以智能手機為例,內存、CIS等核心元器件基本被國外把控,即便是國內設計的SoC,其CPU和GPU完全依賴于ARM的技術授權。在物聯網領域,截至目前,華為、中興等公司推出的物聯網解決方案,其中的CPU都是ARM的內核。
同時,5G相較于前幾代移動通信技術,設計理念新穎,功能更加強大,對高頻段射頻器件等關鍵材料器件要求較高。目前,5G終端產品的技術成熟度和商用化進程滯后于通信網絡設備,尤其是在射頻等底層關鍵領域技術還不成熟。而我國在5G中高頻材料器件領域與美歐等發達國家差距較大,這將是我國5G產業發展的痛點。美國頻頻發難,產業發展潛藏風險。在政府大力支持和企業多年積淀下,我國5G專利數居全球首位,在5G標準制定中處于優勢地位。然而,今年以來,美國接連制裁中興等通信設備企業,并以國家安全為由聯合澳大利亞、日本等國家拒絕采用華為、中興等企業的5G研發技術。美、歐、日等國家精準打擊我國5G領域核心企業,我國5G技術推向國際的難度不斷增加。
從產業自身發展來看, 目前,5G技術試驗進入第三階段, 國際標準面臨凍結,5G處于商用前夕。各國為爭奪5G標準制定權,紛 紛加快推進5G技術研發、技術試驗和網絡部署,產業競爭異常激烈。在網絡建設和技術演進還存在路線之爭的情況下,企業動作迅速,商用時間節點不斷前推,5G產業化速度已追平技術試驗和標準制定速度。外部環境的變化和產業自身過度的競爭,將大大增加我國5G發展的不確定性和成本壓力。