白皮书：5G发展2021展望

赛迪智库无线电管理所

2021年，我国5G网络建设和产业规模将进一步增长，且增幅将超过2020 年度。四大运营商仍将继续布局5G规模组网，并联合企业广泛探索5G融合应用。5G融合应用将使To C、To B、To G多端用户和市场受益，其中工业互联网领域的5G专网建设将率先发力。但与此同时，我国5G应用发展还存在各类新生5G融合应用面临挑战、5G融合应用商业盈利模式尚不明晰、F5G標准和认证机制存在短板等问题，机遇与挑战并存。

5G 网络建设规模进一步增长

2020年我国5G网络基础建设加快部署，推动 5G 在各行业转型升级和融合发展过程中发挥了提质增效的积极作用。虽然新冠肺炎疫情导致5G网络基础设施建设面临一定阻力，但整体建设进度保持了相对稳定的水平。截止2020年9月底，全国已累计建设开通5G基站 69万个，超过全球总数的75%，提前完成全年50万个的目标。

北京、上海、广州、杭州等城市实现 5G 网络城区连片覆盖，提前完成了全年的既定目标，保持适度超前的建设态势。与此同时，运营商积极加大5G 建设投资。中国移动5G相关投资约1000亿元，是2019年5G建设投资的4倍，截至9 月底已提前完成全年30万建设目标，开通5G基站35万个。中国电信、中国联通分别规划5G相关投资453亿元、350亿元，截止9月底共同建设5G共享基站超过 30万个，超前完成前三季度新增共建共享5G基站25万个的目标。中国广电正通过“全国一网”的整合、推动 700MHz 频段频率迁移等措施，加快5G 网络的建设步伐。

2021年5G建设将保持适度超前的态势。业界普遍认为适度超前建设符合公共基础设施的普遍特点，尤其是结合移动通信 2G、3G、4G的技术发展规律来看，都实现了支持产业快速成型的目的。2021年四大电信运营商将持续加大 5G网络投资力度，预计将是2020年的1.5到2倍。此外，国家和地方对5G基础设施建设都大力支持，部分省市针对2020-2022年5G建设计划进行了明确，2022年5G基站建设将会达到一个高潮，2021年保持稳步推进的趋势。

5G融合应用市场前景巨大

在前期的5G融合应用试点示范过程中，超高清视频传输和虚拟现实等方面的案例较多，例如近年来的 5G 春晚、5G国庆等直播，有助于加速该类型 5G 融合应用场景的进一步落地。

随着4K/8K视频的不断推广与普及，以及VR/AR技术的不断升级，5G+超高清视频、5G+VR等网络直播方式将成为最新的主流。预计2021年，5G将在超高清视频直播、VR/AR等领域给 C 端用户带来更加极致的体验，从而刺激用户增加消费，相关企业进而获利，相关融合应用渗透规模再翻一番。

此外，5G手机等终端设备在全新的 5G 网络架构下也将迎来全面升级，带动 5G 换机热潮。预计2021年，5G手机渗透率将超过8%。同时，各电信运营商也将通过向用户提供更加流畅的5G网络服务而进一步获利。

以物联网智能感知为代表的工业互联网、车联网等B端5G融合应用场景，以及智慧城市、智慧水务、智慧电网等 G端5G融合应用场景具备企业和政府两个巨大量级的客户群。

工业互联网以感知技术为基底，应用 5G 网络的高速率传播以及超低时延，能够大大降低工业过程中的成本，提高工业生产效率，促进工业数字化发展。依靠5G可靠传输的智能网联汽车 5G-V2X技术也正在加紧进行研发和试验。同时，在智慧城市、智慧物流、智慧电力、智慧水利、政府数据管理、安防监控、政府大数据等方面，B和G端融合应用利用 5G 网络的特性可大幅提高工作效率，将为5G新基建释放更多需求。

预计2021年，B端和G端融合应用规模平均增长将超过200%，以工业互联网、车联网、政府数字治理等方面最为显著。

以工业互联网为例，近两年的5G 行业级应用主要面向eMBB应用场景。目前，面向uRLLC和mMTC工业物联网方向的 R16版本已经冻结。

R16围绕基本功能增强、垂直行业能力扩展、运维自动化及网络智能化增强三方面，进一步增强5G更好服务行业应用的能力。R17版本目前正在准备中，将继续对基础能力进行增强，同时在工业物联网IIoT、网联无人机、定位、网络控制的交互服务等能力上继续增强。随着2021年全国5G新基建的进一步大规模铺开，5G业务逐步向各垂直行业延伸拓展，5G+各行业融合应用场景也将全面打开，垂直行业的融合应用将呈现百花齐放的壮观景象，相应的商业模式也将更加完善。

工业互联网将成为十四五期间5G 商用的重点领域。根据相关数据统计，目前5G在工业互联网、智慧医疗、超高清视频、智慧城市、车联网等行业领域应用占比已经高达70%，尤其是工业互联网，截止2020年10月，国家层面在建“5G+工业互联网”项目超1100个，占据全部项目的近三分之一，是5G先进成果的最佳应用场景之一。

2020年7月，工信部印发《工业互联网专项工作组2020年工作计划》，同时提出将研究制定《工业互联网创新发展行动计划（2021-2025年）》。

此外根据《关于推动工业互联网加快发展的通知》《关于推动 5G 加快发展的通知》等文件要求，“要探索基于 5G 行业专用频谱的专网建设，以推动工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上融合创新”，开展面向工业互联网领域的 5G 专网建设成为我国工业数字化转型的必经之路。可以预测，2021 年工业互联网领域的 5G专网相关建设工作将会进一步提速。

诸多难点制约

一是5G建设投入巨大且回收周期长。相关测算表明，为了达到理想的响应速度，5G 基站数量将至少是 4G 的 2 倍、5G 基站成本也将超过 4G 基站的 2倍，功耗则是 4G 基站的 3 倍，单从基站建设角度，5G 投资大约是 4G 的 1.5 倍，全国总体投资规模将达到 1.2 万亿，投资周期超过 8 年，巨大的投资对运营商 5G 建设造成了不小的压力。

一方面截止到 2019 年运营商 4G 累计投资达到 8000亿元，至今未收回成本。另一方面，在 ICT 产业变革的大趋势下，电信运营商主营业务管道化趋势明显，增收困难。对于运营商来说 5G 建设投入的资金缺口较大。此外，我国 2G、3G 网络仍在使用中，多代移动通信网络制式的存在增加了运营商的 OPEX，亟待优化。

二是5G在垂直行业的融合应用创新面临挑战。通信业与其它垂直行业之间缺乏有效的交流沟通平台。前几代移动通信系统主要是满足“人”的通信、上网、社交等需求，运营商与其它垂直行业鲜有深入交流，无法准确获知各垂直行业的需求，这将对未来 5G 能否有效赋能垂直行业提出了考验。

同时各垂直行业本身的需求千差万别，难以复制消费互联网时代的成功经验。例如铁路、电力、应急、公安、交通等行业，所需的通信系统性能和解决方案都不一样，难以在一个成功案例的基础上大规模复制和推广。此外，许多垂直行业目前还看不到 5G 在其行业的应用价值，并且5G 时代的商业模式也不明朗，这需要运营商与垂直行业一起去探讨和挖掘。

三是5G融合应用商业盈利模式尚不明晰。打造适合5G技术应用的商业模式是 5G 成功的基础，当前我国 5G 商业盈利模式还未明晰，一是某些垂直行业领域对于 5G 网络建设及应用的认知不够全面，认为这是通信运营商的业务范畴，与自身关系不大，一定程度造成通信业与垂直行业商业需求对接不够，收费体系的行业特征统计不全面。二是各垂直行业相对独立和分散，5G 融合应用的需求挖掘不足，5G 需求呈现一定的碎片化状态，不同的应用场景成本和效果差异较大，收费盈利模式、创新融合难度大，进展比较缓慢。三是当前 5G 网络主要面向行业应用，但垂直行业客户、主管部门、各地政府、产业园区及应用产业环节参与力度仍然有限，对于 5G 商业模式相关标准的制定提高了难度。

四是F5G标准和认证机制存在短板。固定网络经历第一代 Kbps 级别的语音时代，第二代Mbps 级别的网页时代，第三代十Mbps级别的宽带时代，第四代百 Mbps级别的4K时代。目前，固定网络进入第五代千兆智能时代。

与5G三大应用场景有所不同，F5G 三大应用场景为增强带宽（eFBB），能达到 Tbps 级带宽;全光纤连接（FFC），能达到十万级连接/km2;确定体验（GRE），延迟控制在微秒级。重点支撑室内无线接入应用场景，如家庭、园区、政企设施等。发改委和工信部联合发文，将固定宽带（F5G）纳入新基建，5G将和家庭WLAN 携手并进，加速国内信息产业跨入千兆时代。

在F5G的标准化方面，IEEE对 802.11 系列无线技术进行技术标准化，而 Wi-Fi 联盟对相应技术进行互通认证。随着 F5G / WLAN 承载的业务种类不断丰富，用户体验也愈发重要。为此，宽带联盟自 2019 年起开始对F5G / WLAN网络性能进行标准化工作。然而，F5G/ WLAN相应的性能认证仍然处于空缺状态。

对策建议

首先应加强5G重点垂直行业应用政策协调。

一是结合超高清视频、VR/AR 等相关领域的发展规划，在强化自身行业发展的基础上，争取与 5G 产业发展形成协同，力争打造出具有全球影响力的 5G 垂直行业应用案例。

二是针对uRLLC及mMTC等场景需求，提前开展相关产业战略布局，注重与车联网、人工智能、区块链等新一代信息技术的融合创新，完全释放出5G的潜能。

三是强化5G融合应用相关的数据安全管理和数据安全保护方面的立法和监管，要切实保障公共数据和个人隐私信息的安全，提高对信息收集、存储、使用等流程安全的关注度。

四是针对影响融合应用发展的具体挑战提出切实可行的解决方案，在知识产权保护、人才队伍建设等方面不断加强对融合应用发展的保障力度。

其次应统筹加快5G网络建设部署。

一是切实推进5G建设进度。一方面，基础电信企业要制定年度5G网络建设计划，抢抓工期，保质保量完成建网目标。

另一方面，地方政府和相关职能部门要协助解决基站建设租金高、进场难、辐射投诉、电费高等问题和难点，为基础电信企业抢抓工期提供保障。

二是强化5G频率支撑。一方面，适时发布部分5G毫米波频段频率使用规划，满足不同场景下的网络建设需求。另一方面，要加快推進700MHz频率迁移工作，为该频段上尽快商用5G扫清障碍。

三是多措并举保障5G网络建设投入。一方面，加大基础电信运营商混改力度，进一步引入社会资本参与5G网络建设。另一方面，加大2G/3G网络退网力度，精细化降低企业OPEX费用。此外，通过专项财政补贴、专项产业发展基金、地方政府专项债券等方式，为5G网络建设创造宽松的资金周转环境

再次应探索明晰的5G融合应用商业模式。

一是基于流量分级的商业模式，eMBB 场景下流量经营仍然是运营商主导的商业模式。5G时代，运营商需要加快用户分级的智能管道升级，实现差异化的流量收费模式。

二是基于连接的商业模式，对于大连接场景，运营商可以单独提供连接，也可以按照物联网设备采用用户卡收益等方式收费。

三是基于网络切片的商业模式，运营商能够根据不同垂直行业和特定区域定制网络切片以支撑相应业务的开展。对于垂直行业用户。可以直接向运营商租用网络切片，一般采用按年计费的方式。

四是基于完整解决方案的商业模式网，运营商可以依托 5G 服务提供商的优势，为工业制造业企业提供包括工厂内外连接、设备终端数字化改造、平台整体解决方案，按年度收取服务费。

最后要抓住机会完善面向F5G的标准产业组织。

我国有覆盖完整的 WLAN 产业链条，一批企业已初具实力。中国通信标准化协会正在制定 WLAN 6 性能标准。依托中国通信标准化协会，新创面向 F5G 的 WLAN 应用发展联盟，从标准和产业两个方面建设面向 F5G 的 WLAN 标准产业体系，一是将分散在各个行业和应用场景的个性化性能需求，进行归纳统一和标准化;二是提升 F5G 产业的国际影响力，增强我国在 F5G 领域的话语权。