5G:世界角力,跨时代的改变

  2018-12-14 本文章1519阅读

作者:林振辉

来源:人民网

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。

(END)

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