人民网:5G关你什么事?

百家 作者:通信圈 2018-10-29 12:17:41


当下科技领域最热最受关注的莫非人工智能(AI)、云计算(Cloud)、5G、大数据(Big Data)、物联网(IOT)、区块链(Block chain),而在通信领域,最热门的当属“5G”。消费者、运营商、设备供应商、互联网企业、政府监管机构从各自立场出发,都给了5G不同的期望,但也可能被“美图”或被“P”成不同的样貌。5G到底是什么?5G会给各行各业带来怎样的改变?5G会否给消费者很快带来革命性体验?5G是否能给产业带来一次“弯道超车”的机会?本文试图揭开5G模糊的面纱,还原一个“素颜“的5G。



从1G到5G

1G到2G:彻底换代,网络换代,手机换代,2G手机是“功能手机“

1G、2G原本是不存在的概念,是后来有了3G之后才倒追认的名称。模拟移动通信(“大哥大”)时代给追认为1G,大哥大是本地电话的“扩充”,“大哥大”的号码是本地电话的一部分,国内多数地方大哥大号码采用“9”字头,本地电话则是“2”到“8”字开头,移动电话和固定电话统一编号,大哥大只是一部可以移动使用的市话,不能漫游,不能收发短信。


以GSM为代表的全球数字移动通信时代称为2G。移动电话独立组网,电话号码自成系统,可以在全球范围移动使用。GSM手机是一部可以全球漫游的移动电话,因此叫“全球通”。另外手机多了一个新的短信息通道——SMS,可以理解为“固定信息长度分组交换网络“,手机之间可以互相传递文字信息。随着GPRS(通用分组无线通信系统)技术的引入,GSM手机又增加了一个新的通道,通用分组数据通道,是一个低速数据通道(开始只有9.6kbps),移动通信进入2.5G时代,手机除了通话、信息功能,还有低速数据通信功能,手机可以通过WAP进入互联网,但还不能像电脑一样浏览互联网,手机只是具有特定功能的互联网终端,统称Feature phone(功能手机)。


2G到3G:网络升级,手机换代,3G手机是“智能手机“

从3G时代开始,国际移动通信标准化组织——3GPP成立,确定相关技术标准、经过联合国国际电信联盟(ITU)认定,开始对移动通信的发展有了统一的权威定义。3G主要变革是手机数据通信速率的提升,从而让手机具备视频通话能力。在2007年手机发展成为智能手机(Smart phone)前,3G早期实际和2G时代没有太大差别,功能手机在3G时代早期就有视频通话功能,但是2007年苹果推出智能手机后,手机才真正有了类似电脑的操作系统,可以在操作系统之上开发各种应用(APP)。功能手机也有不少应用,但多数已“固化”在手机中,或是通过增加硬件来实现功能的扩展(硬扩展),而智能手机是通过加载应用软件的方式来实现功能的扩展(软扩展)。智能手机确实变成万能,智能手机的功能不断完善(比如数码相机功能、图像处理能力、NFC等等),只要你能想到的,手机一定都可以实现。因此3G给消费者的革命性变革是手机操作系统的变革,最重要的推动者是苹果和谷歌,摩托罗拉、爱立信、诺基亚等统治功能机时代的霸主几乎都消失地无影无踪。移动和互联网开始正式融合在一起,永远在线、随时随地接入互联网成为现实。


3G到4G:网络彻底换代,手机平滑升级

4G技术的引入是把手机数据通信能力彻底互联网化,网络设计上不考虑语音通信和短信功能,只考虑高速接入互联网需要,高速率、低时延的数据通信能力成为4G的核心变革。网络是彻底的换代,4G手机和3G手机的差别实际是手机数据通信通道的更换,用户使用界面几乎没有变化。


5G是什么?

按照3GPP和ITU的权威规定,5G网络速率(实际使用体验)至少满足100Mbps下载速度、50Mbps上传速度,时延不超过4毫秒,支持终端最高移动速度为500km/h,对无人机、数字电视广播、物联网、车联网C-V2X(Cellular Vehicle-to-everything)都做了规定,并且定义了三大场景:


·eMBB(增强移动宽带):让VR、超高清视频、无线宽带等大流量业务成为可能或体验更好。


·URLLC(超可靠低时延通信):满足无人驾驶、工业自动化等需要的低时延、高可靠连接业务。


·mMTC(大连接物联网):可承载大规模、高密度的物联网业务,每平方公里支持100万个设备连接。


另外,5G将支持网络切片(Network Slicing)等技术,可以把一张物理网络切成很多张相互独立的虚拟子网,每个子网可保障符合服务标准(SLA)的使用体验,相当于在公共道路上开辟了专属VIP通道。


事物都有两面。5G有这么多好处,但也有无线电频谱传输容量和覆盖范围呈反比的物理定律限制,特别是高频段毫米波的物理属性限制,导致大规模建网成本将远超低频段的3G、4G,在短时间内不可能形成3G、4G那样的广泛覆盖。另外要满足消费者移动可用性需求,正式商用时必须要与4G融合组网,手机天线要支持的频点非常多,对终端设计也带来很多挑战,手机大小、重量、耗电都带来新问题,这些都在发展之中。


简单说,5G网络将速度更快、时延更短、容量更密。不难看出,在5G的三大场景中,除第一个突破与个人消费者直接相关外,第二和第三个更多与垂直行业应用相关,也就是与物联网相关,后者是1-4G从未出现的。根据3GPP的表述,“5G的引入将是LTE、LTE-A和LTE Pro升级的结果,但很快就会带来一次主要的技术进步,包括一个全新的无线界面(air interface)。”我们既可以看到技术渐进式的升级演进(消费者层面),也可以看到一次从未有过的变革(垂直行业层面)。从技术的演变中,也折射出通信网络从连接与人与人,到连接人与物、物与物的演进。因此:


4G到5G:网络升级,手机升级,开启万物互联新时代

5G除了不断提升手机的数据通信能力之外,更重要是开启万物互联时代。因此5G的终端突破重点不在手机,而是在物联网终端、传感器等。


从移动通信时代变迁,看“风流公司”成败浮沉

·大哥大时代,从手机到网络设备,摩托罗拉和爱立信几乎一统天下。

·2G时代,网络群雄共享天下,手机由摩托罗拉、诺基亚、爱立信瓜分天下。

·3G时代,网络市场除了爱立信、诺基亚等欧美厂家,华为、中兴也开始进入角色,手机操作系统由苹果iOS、谷歌Andriod(安卓)瓜分市场,苹果手机iPhone一枝独秀,使用安卓操作系统的手机群雄逐鹿天下。


·4G时代:网络市场大出意料,华为、中兴通讯稳居世界前列,爱立信老大位置难以稳固,诺基亚、西门子、贝尔等一批老牌公司不再具备强大的行业话语权。智能手机市场,iPhone继续统领市场但优势变弱,使用安卓操作系统的三星全球市场份额可观,中国的华为、小米、VIVO等一批新星出现并逐渐占据全球前列。移动互联网市场(OTT)霸主角色尘埃落定:个人社交网络由Facebook和微信瓜分天下,搜索引擎由Google和百度各领西东,电子商务主要由亚马逊和阿里巴巴主宰市场。


·5G时代会是怎样?我们拭目以待,但可以断定的是网络市场、手机市场发生大改变的机会不大;但物联网终端市场将有新星出现,物联网应用市场也将是一个全新市场,市场霸主地位仍未有定论,像无人驾驶、机器人等市场,虽有不少公司在冲刺,但市场仍未成熟,未见分晓。


5G时代什么时候到来?

今年10月1日,美国Verizon宣布已经通过“5G”提供家庭宽带服务。但Verizon是少数几个采取自有“5G”标准的运营商(而且提供的是定点覆盖的家庭宽带,不是移动服务),对于接受3GPP标准的主流来说,5G技术标准提交要到2019年12月才会冻结,商用最快要到2020年。


对于何时进入5G时代,可以有不同的判定标准:

——“斗快”:在城市局部布网,然后率先向公众或特定行业放号,夺得头彩;但问题是终端设备尚未大众化,规模覆盖需要巨大投资,愿意为最新技术“埋单”的尝鲜者只能是少数(对比:日本富豪预定马斯克的探月飞船船票,是否是人类进入商业登月时代的标志?)。如果用这个标准,可以说2020年就进入5G时代。


——“让一部分行业先用起来”:由于5G跟垂直行业相关,部分条件成熟的行业可能先用起来,让5G给这个行业带来真真切切的改变。人们谈的最多的是无人驾驶,但需要广泛覆盖的网络和全路网生态的支持。某些对覆盖范围要求低的智能生产领域可能会更快实现,比如2022-2025年左右,成为5G改变社会的一张名片。


——“飞入寻常百姓家”:即5G各方面生态已经成熟,5G成为主流终端的标配,拥有具备真实需求的5G应用,多数消费者用得上、买得起。反映在运营商财报上,就是5G连接数和5G业务收入已占相当比例。目前我还没有看到有这方面的预测,作为普通消费者,很可能要等多5年以上(Give me five!)。


5G将影响什么?

与3G、4G的引入一样,5G又一次成为社会热点。与水、电、气这样的公用设施不同,基础网络的每一次进步,不仅是效率的提高,更可为社会释放出更大的想象空间,特别是人性对技术进步不可逆的胃口,4G已经撑开消费者不限流量的胃口,运营商、设备商也在期待通过5G拓展到全新的生产领域。


从长远看,5G无疑将带来一场跨时代的改变,为智慧制造、自动驾驶、万物互联创造可能,移动互联网从改变生活到改变社会,也是人类认知的一场革命,大量不可知的领域将变为可知。但是,技术进步可能带来巨大改变,不是必然带来实际改变。铱星、WiMax都是例子。日本NTT DoCoMo早在2004年就已经演示了1Gbps的下载速度(用一种LTE技术的变体),但直到14年后的今天仍未商用。关键是技术与市场需求必须合拍,才能琴瑟和鸣,否则“一个巴掌拍不响”。而市场需求也分为大众市场和小众市场(Niche market,如部分行业市场),两者的规模完全不同,带来的影响也完全不同。


那么,为什么大家都在关心5G?不同人谈论5G的出发点是什么?5G对各方面带来的实际影响又会是什么?这里逐一分析。


大众手机用户:5G值得期待,但改变不会太快发生

核心城区热点速率的显著提升,对于需要高带宽、低时延的VR和手机游戏会有更好体验。但需要注意,5G网络覆盖一定是从部分点(城区热点)和线(道路沿线)开始,不会像4G时代迅速建立全国性广泛覆盖面。除了尚需时间的无人驾驶外,暂时也看不到“杀手级”的大众服务(“Killer App”)。这有些像2000年欧洲发放3G牌照的情况,投牌的运营商都在期待发梦,但被寄予厚望的“杀手级应用”视频通话却没什么人用,建好的高速公路没有车跑,等待了8年才被预期不到的产品拯救(2008年苹果发布iPhone 3G和App Store,使用谷歌安卓操作系统的智能手机面世)。以至于到现在,没有人再谈论什么“杀手级应用”了。


垂直行业:影响深远,逐步实现

基础设施条件变化带来部分行业的历史性机遇,例如无人驾驶,只有在5G网络下才可能实现。现在4G有几十毫秒的时延,汽车在导航时可能错过路口(特别是像香港这样道路狭窄密集的城市)。更关键的是,大规模自动驾驶只有在多数车辆、行人、道路设施都连入互联网并建立起相互关系,让车辆实时掌握附近最新的复杂路况,才可能成真(也就是V2X,vehicle-to-everything)。Intel预计无人驾驶汽车每一秒大约会产生1GB的数据量,这显然不是4G网络能处理到的,需要边缘计算(Edge Computing,海量数据不需要通过网络到云端处理,而是就近在靠近数据源的本地处理)、5G网络切片技术(优先保障车联网对网络的要求)等一系列技术的配合,还需要产业生态和路网的配合,包括道路沿线5G网络覆盖、道路系统调整、车辆终端软硬件改造,所以有一个时间问题,中国的规划大致是从2020年-2025年分步改造。


对于其他行业,目前还处于憧憬和想象大于市场实际需求的阶段,需要通信行业与各个垂直产业深度探索、融合。这种改变不会是4G时代对消费者那样疾风骤雨式的快速,但带来的影响将会非常深远。


政府监管机构:宏大愿景下的新挑战

通信早已不是一个自由竞争的纯市场化领域,对国家竞争力具有举足轻重的战略影响,甚至比水、电更重要,是更有发展潜力的“空气和水”(弄不好就是要命的),所以在全球都是一个受到规管的领域。5G无疑带来社会行业进步的历史机遇,创造新可能,政府监管机构要推动互联网不断发展升级,但原有的频谱资源管理模式、定价模式、税收政策能否继续用于5G?频谱资源如何安排?如何分配?但5G创造的价值增量如何分配?谁最受益?谁来买单?运营商已经不像3G、4G时代那样愿意出高价竞投频谱,因此为鼓励投资,5G频谱在更多地区可能采取政府配发而不是放开竞投的方式。


设备厂商:一场不容错过的盛宴,雷声过后待雨点儿

设备厂商是每一代通信技术最大的鼓吹手。在产业格局中,运营商更像是农民要每日耕种(运营),年初投资播种,年尾收获,年复一年;设备商更像是猎食动物,看准目标,伺机而动,或大获而归,或颗粒无收。每一代技术,都是运营商增加Capex(资本开支)的时候,也都是设备厂商格局可能再次洗牌的机会。但在5G时代,运营商的资本开支周期可能不会像4G一样疾风骤雨,百米冲刺变成了万米长跑,对设备厂商来说,比拼的可能不是爆发力而是持续的耐力,这中间的角逐会受到更多方面的影响。


移动运营商:若提速不加价,5G的投资从哪儿来?

4G成为主流服务以来,全球运营商都面临“增量不增收”的问题(新型“剪刀差”),流量增量早与收益增量不成正比,这对消费者是好事,但产业要持续健康发展,网络服务商必须有足够的盈利进行再投入。一方面,消费者的流量需求趋于无限,资费难以提高,网络支出在用户钱包的总份额中只降不升;另一方面,投资者和资本市场非常关注运营商的资本开支,现在在发达市场中,固网或综合运营商都比纯移动运营商估值要高,最重要原因就是资本市场担心移动运营商需要不断投入,而固网在全光纤化之后,看不到什么资本开支需要(无线的网络承载能力是有限的,有线的网络承载能力是无限的),所以上市运营商的掌舵人就在两者之间走钢丝,要把握好投入和产出的节奏。


5G焦虑:运营商之间有没有“弯道超车”问题?

部分消费者对5G不明觉厉,而相信运营商对5G则是深感“囚徒困境”的焦虑:技术的升级换代会否带来竞争格局的变化?竞争对手会怎么行动?快速上马5G是获得先发优势,还是成为“先烈”?会否借5G实现或者被“弯道超车”?


我认为,5G的来临对运营商“不是弯道”,更可能是“泥潭”。运营商对5G规模投入的方向和时机把握,以及建网策略选择,可能决定企业的竞争优势,把握好就是开发新的“处女地”,把握不准就可能“身陷泥潭”。


先看方向:

从1G到2G:移动电话时代,欧洲成为赢家。欧洲GSM标准胜出(特别是中国导向GSM标准,让欧洲标准占据全球2/3以上份额)。美国失去1G时代的主导优势,在2G也始终未占据全球主流。英国Vodafone借GSM优势四处出击,一度成为全球市值最高的运营商,而美国大运营商只在国内市场发展。日本运营商由于2G日式标准成为全球孤岛,也退出在全球移动市场的争夺。

从2G到3G: 移动电话和低速互联网时代,全球四个标准,WCDMA、CDMA 2000、TD-SCDMA,还有WiMax,结果早已分晓,WCDMA是世界主流,CDMA 2000是北美主流,TD-SCDMA中国移动独家采用,美国、台湾、韩国有少数运营商投入WiMax阵营,几乎无一成功。到了4G时代,很多WiMax运营商不得不转向TD-LTE,作为救命稻草。押错方向,对于中小型运营商就只有一个惨字。


再看时机:

3G时代:和记在欧洲遭遇的挫折最为典型。2000年,和记把3G作为时代风口,在欧洲高价竞投频谱并以“3”为品牌进入市场,成为频谱竞投的赢家。然而3G建网后,原先被当作“杀手级应用”的视频通话却无人问津(商业模式和产业生态不配合,多年后iPhone的Facetime和微信视频通话反而大获成功)。和记经过多年艰苦奋斗,直到2008年iPhone 3G发布后,才等来3G收获期(和记是iPhone最早的一批合作运营商之一)。3G的惨痛教训,也使欧洲运营商在4G时代踌躇不前,千方百计延长3G网络生命周期,相反中国移动饱尝TD-SCDMA 3G时代之苦,等到4G到来巨力反击,一年建了80万个基站,一举成为全球领导者。2000年元旦,我曾在一个3G发展论坛上演讲,提出“是什么业务需要3G?还是3G需要什么业务?”的问题,台下一片安静。对于和记这样的运营商来说,相信心底会认同“2008年智能手机出现之前,3G几乎是一个骗局”。


从3G到4G:中国移动在香港实行“弯道超车”。中国移动于2006年收购香港排名倒数的Peoples万众电话(本人2008年5月-2014年11月任董事长),也是市场上唯一没有3G的运营商,在2008年后几乎从香港主流科技媒体的报道中消失。2009年1月,看准时机竞投2.6GHz 4G频谱。当时金融海啸刚过,市场对投资忧心忡忡,香港最大的CSL投得一张,中国移动投得一张,和记电讯和PCCW Mobile(李嘉诚、李泽楷父子)组成联营公司投得一张。中途认为价钱太贵而放弃竞标的数码通(当时香港第二大移动运营商)对媒体表示,4G时机未成熟,价钱太高了。然而到了2012年4月,我们在香港举行4G发布会(香港是全球最早4G商用的地区之一),不多说话,让记者亲身用4G和3G网络分别体验浏览视频网站上的同一内容,3G的“动画”效果在4G网络下变为高清,并用中立测速软件测试上下载速度,差异一比就明,发布会后,香港市场再无质疑是否需要发展4G的声音。当初表示频谱价钱太高的数码通,在2013年的2.6GHZ频谱竞拍中用了两倍于2009年的单价重新拍到了频谱。但更关键的是时间,数码通在3G时代被誉为品质最好的运营商,在4G时代错失先机,美誉暂去,市场地位后移。


“弯道超车”对谁影响最大?

市场第一的运营商:只是风光的问题,不会有日子能不能过的问题

如中国移动、AT&T、SingTel、HKT、澳门电讯CTM。由于通信业明显的网络效应规律,行业领先者只要不犯致命错误,基本都是“百年老店”。虽然由于互联网社交网络和OTT应用的替代效应,客户发现原来每次都要给运营商付费的打电话、发短信在互联网时代是免费的,运营商不仅丢了钱,还被消费者诟病,可以说“风光不再”。其实多数消费者不明白,正是由于运营商给市场提供了移动互联网才有互联网上的免费服务,(移动网络)皮之不存,(OTT应用)毛将焉附?现在运营商的核心收入来自互联网接入(数据流量)收入,但看看年报就知道,和多数行业相比,领先运营商的财务数据还是非常好,日子都不难过。


第三第四的运营商:不风光也有点难过

全球电讯业都经历了一个开放化的过程,排名第3、第4的运营商,基本都是引入竞争的产物,以挑战者身份出现,带动电讯市场的竞争,但本身先天规模效应不足,在竞争中处于下风,往往在盈利线上挣扎。


最后一个问题:Telecom=Utility?

很多人将电讯服务等同于水、电这样的公用事业,言下之意是回报稳健,但难有增长,为他人做嫁衣。在我看来,电讯公司提供互联网应用的舞台,是社会进步的重要动力,是社会发展的基础设施,这个重要性是被认识到,说互联网像空气、水、电一样重要,这是对的,但是把提供互联网服务的电讯公司当水电公司的想法就大错特错,那将危害社会利益。电讯公司不能一劳永逸,需要不断投资,不断开发新技术(电网、水网也在不断革新,但相对电讯业没有频密的“1-5G”概念),因此没有一定的盈利是不可能保证长期持续发展的,也没有人希望电讯网络在3G时代就此止步。因此,公共机构要把电讯作为基础设施来对待,但又不能像水电一样纳入政府承担的范围之内,需要市场化运作,保持全球竞争力。


【结语】

本文试图回答5G是什么,判定进入5G时代的标准,5G对各方面的影响,特别是对运营商格局的影响。技术与市场要能够合拍,才会产生最好效果。3G时代欧洲拍出天价频谱,竞投成功的运营商获得“胜利者的诅咒”,苦捱多年才等到iPhone救主。3G收获期的好日子没过上几年,4G时代到来,部分运营商对4G频谱和建网踌躇不前,以“3G够用论”应付市场,慢了半拍追悔莫及。这些教训的关键都是要认清升级换代的机遇,哪些是弯道,哪些不是。相信5G对个人消费者市场不是弯道,但开辟了一条全新的垂直行业市场赛道。后者将影响深远,但改变不会一蹴而就。


(作者系电信界资深人士) 


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