5G新基建与运营商转型

2021-05-29

信息通信技术 2021年2期

中国联通研究院北京 100176

引言

2020年4月20日，国家发改委明确了新型基础设施建设的定义，以5G、人工智能、工业互联网、物联网为新型基础设施的侧重点，围绕数字化基础设施发展，以新发展理念为引领，技术创新为驱动，信息网络为基础，目的是提升相关领域基础设施建设质量，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务基础设施体系[1]。

新基建主要从信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施这三个方面发力。其中信息基础设施是基于信息技术演化生成的基础设施，是通信网络、新技术、数据算力基础设施；融合基础设施主要是应用通信技术与传统基础设施转型发展，形成融合基础设施，在智慧应用方面主要以智慧城市、智慧交通、智慧物流为例；而科学研究、技术开发、产品研制等方面的基础设施则成为创新基础设施的主要发力点[2]。

1 我国加紧规划和部署新基建

1.1 国家政策层面推动新基建全面落地

2020年3月，中共中央政治局常务委员会召开会议，提出加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。2020年10月29日，中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，明确推进新型基础设施建设作为扩大投资空间，构建新发展格局的重要内容。面对2020年疫情现状，从产业、模式、业态、发展等方面确保我国经济社会向知识文明形态转型。同时积极探索更适合的新基建模式及制度创新，走可持续发展之路[3]。

自中央提出加快新型基础设施建设以来，中国和地方各级政府积极推进新基建的政策，新基建规划与政策从全国范围内正式出台，从各个行业推动“新基建”发展。

以上海为例，2020年5月7日，上海出台《上海市推进新型基础设施建设行动方案(2020-2022年)》，针对新技术的基础设施建设进行明确设计，目标是2022年底推动上海新型基础设施建设达到一定规模，创新能力可以迈向国际一流水平。主要从新网络、新设施、新平台、新终端四个方面进行建设，包括基站、充电桩、智能终端等硬件设备的部署，全面落实中央新基建的指导意见和相关要求[4]。

重庆2020年4月出台《重庆市规划和自然资源局关于强化用地保障支持产业发展的意见》，主张从首轮新基建项目开工，策略性优先安排新基建用地，优化规划审批、供地方式等9个方面企业用地困难。全面保障产业发展用地，安排5G网络、人工智能、工业互联网、大数据中心等新型基础设施建设项目及智能产业项目用地供应，确保大健康用地。国家统计局数据显示，信息传输、软件和信息技术服务业三个领域显著增长，增加值同比增长13.2%，拉动GDP增长0.6个百分点，从经济上反映出新基建的巨大潜力[5]。

广西省根据具体省内地形地貌等环境因素印发《广西基础设施补短板“五网”建设三年大会战总体方案(2020—2022年)》，提出在三年期限内，谋划和推进“五网(包括交通网、能源网、信息网、物流网、地下管网)”。面对新一代互联网基础设施，构建物联网平台，在工业互联网网络支持能力方面提升核心技术能力，进一步完成中国—东盟信息港基础设施平台项目建设，分别成立了中国电信东盟国际信息园、中国移动广西数据中心，全面深入完善大数据支撑平台，提升数据中心承载能力[6]。

1.2 电信运营商从技术、投资两个角度规划新基建

1.2.1 技术角度的规划

一张低成本5G专用网络成为实现物联高速发展不可或缺的关键载体。运营商在新基建政策情境下，需要打造一张低成本，支持定制化及能力开放的5G网络。此网络需要满足智慧港口、智慧医疗、智慧电网及车联网等应用场景对网络带宽、时延及可靠性的需求，在满足应用场景多样化需求的同时，降低网络建设及运维成本，降低用户使用成本。应用专网提供定制化网络与服务，加速5G虚拟专网成熟，促进新型基础设施建设，以及5G垂直行业发展[7]。

1.2.2 投资角度的规划

针对网络、基础设施、平台、终端四大方面进行建设，引进加快5G、大数据、车联网方面发展，做到从基础设施建设实现运营商短期拉动经济和中长期释放经济增长潜力的相关作用。

2 我国5G新基建发展规划及面临的挑战

2.1 落地5G新基建基础，全方位布局

根据中国信通院《5G经济社会影响白皮书》预计，截止到2020年电信运营商在5G网络设备上投资超过2 200亿元，各行业在5G设备方面的支出超过540亿元。2025年我国5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元，带动产业链上下游以及各行业应用投资超3.5万亿元。5G新基建分别从设备、网络建设、新技术端网协同方面大力拉动中国经济发展[8]。

2.1.1 基础器件与主设备层面现状及下一步发展

1)基础器件层面。从核心技术出发，保障核心器件供给。基础器件是整个5G网络建设基础，并呈现大规模发展态势。重要环节为光模块、光纤光缆、天线以及射频。面对全球范围内先进技术，中国5G通信产业采取主动拥抱先进技术的良好心态，从SAW滤波器、BAW滤波器以及基站射频芯片等具体产品方面不断深入研发，从技术标准层面达到全球化标准，在5G网络非独立组网(NSA)与5G网络独立组网(SA)并行期间，确保实现运营商产能。

2)主设备层面。在5G网络建设方面进一步加强，关注点在5G网络SDN/NFV等技术特点密集产业环节。从接入网、核心网、承载网以及无线网四个方面进行网络升级，进一步落实民间资本与国有产业结合，产业新尝试、新举措主要以5G网络数据中心、基础电信领域建设为主，深度发展产业链上下游以及相关规模。例如，5G设备大规模集采意味着中国正加速5G商用进程。2020年1月，中国移动公布2020年至2021年SPN设备扩容部分单一来源采购信息公告，华为、中兴、烽火分别为275 968套、124 506套和10 244套。1月16日，中国电信公布2019-2020年STN设备建设工程集中采购项目中标候选厂商为华为、中兴、烽火、新华三，标包以 STN-ER(核心)、STN-B(汇聚)、STN-A(接入)为主。同年3月9日，中国移动公布SPN候选名单，规模累计约为100亿人民币，涉及28个省、自治区和直辖市[9]。

2.1.2 纵深发展B端G端网络建设，全面发展智慧互联应用场景

持续增加基站建设及基站升级，为5G网络提升保障。2019年底，中国5G基站数量已超过13万座。2020年中国5G基站建设数量达到63万座，预计同比增长384.6%。中国5G基站总数将在全球范围内占比超过半数以上。在网络安全方面，全面构建5G网络架构的安全体系，充分实现人人互联、物物互联的连通，进一步完善铺设的新型网络。开放的网络架构增加了网络安全风险，5G网络基础设施安全、5G网络数据安全防护成为网络建设的关注重点，合理规划建网，加强网络安全服务，实现网络高质量发展。高质量5G网络实现多场景应用，关注点主要转移在B端G端，从传统产业数字经济模式转移到多元化多场景应用。应用场景也不仅限于独立个体，更趋向于产业融合发展，例如智慧交通、智慧城市、5G工业互联网、5G产业互联网、视频直播、VR/AR虚拟现实等线下场景应用[10]。

2.1.3 设定“中国制造2025”，新技术端网协同布局

5G新型基础设施为十年行动纲领“中国制造2025”提供良好保障，以低时延、高可靠、广覆盖的特点为基础，以新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医院及高性能医疗器械为主要领域。充分应用区块链、云、技术算力、大数据等新技术构建5G网络，提升产业技术线下网络连接能力，实现多款终端设备同时连接，网络连接不卡顿不掉线，从端、网两方面协同发展。

2.2 5G新基建面临的挑战

5G新基建不仅给予各行各业带来新机遇，同时也带来了巨大挑战，考验了技术成熟性、运维成熟性、产品成熟性、市场成熟性、安全可靠性。面对2020年疫情影响的情况下，5G商用与预期相比有一定的延迟，充分考验了大流量、大连接、高可靠、低时延等相关性能；同时SDN、NFV、SRv6、网络切片、SD-WAN等技术在实际应用中仍存在部分风险。5G在技术层面网络切片与现有网络兼容存在问题，需要尝试协同业务单元组合，避免技术后期运维冲突，在5G终端芯片供应链方面有局限性，产品在能耗、创新性上都不能达到最优。终端产品仍需进一步经受考验，尤其在产业下游，扩展终端物联功能。5G面临满足行业刚需与拓展跨界合作商业模式的问题。互联网协议代替传统移动网专用协议成为运营商选择要点，有利于扩展业务范围，但增加了网络安全的薄弱性[11]。

3 从技术层面建立产业链，构建5G新生态

电信运营商面对疫情影响，重新完善5G网络建设计划，加快5G独立组网建设步伐，将“稳投资”、深化产业链合作作为5G建设重要发力点，集约利用现有基站站址和路灯杆、监控杆等公用设施，做好5G站址资源储备。

3.1 发展5G基站上下游，形成成熟产业链

根据工信部《关于2019年推进电信基础设施共建共享的实施意见》明确了5G基站产业链分别由上游规划设计、中游建设/运维、下游应用三者组成。其中，上游规划设计原则是本着规划先行、需求引领、市场化合作，包含基站设计、站址规划、基站规划、其他建设规划四个方面。中游建设/运维主要分为基站设备、小基站、广通信设备、网络工程建设、无线设备(基站天线、射频器件、光模块)、传输设备(SDN/NFV、光模块、光纤光缆)、网络优化运维等方面。下游应用主要包括工业物联网、手机/移动终端、运营商、车联网、基站设备、智能穿戴设备、智慧医疗/城市几个方面。

现阶段5G基站建设较为密集，高成本建设进度较为缓慢，为了缩短建站周期，出现共享路灯、电线杆等基础设备。5G时代推出相关模块化、简单化基站设备。以华为基站产品组合为例，不仅可以将BBU、电源和AAU整套基站设备挂在一根室外杆上的Super BladeSite，还有TubeStar、PoleStar等多种面向多场景的产品，大大缩减了设备机房、基站总成本。5G基站产业链应用下游应用场景为连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低时延高可靠，进一步确保智慧家居、智慧城市、智慧交通等应用高质量发展[12-13]。

3.2 构建新基建生态圈

通信行业新生态主要从5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等7个方面进行生态圈构建，如图1所示。生态圈中的基础设施是经济社会发展的重要支撑，应进一步整体优化、协同融合引导，从高效、经济、智能绿色、实用安全的角度推动下游应用快速高效发展。应用创新驱动发展战略，5G互联网智能化、智慧交通、智慧城市、强化电网能源技术，全面落实信息网络建设及产业下游新生态。

图1 通信新基建生态圈构建示意图

1)5G基建

从政府层面注重5G基础建设及网络试点。应以5G基站硬件设施建设为基础，铺设高质量5G网络，赋能5G下游产业，形成5G网络产业全方位协同，具有地方特色的融创生态圈。

2)特高压

充分应用地方优势，将需求与潜在可能性合并进一步发展。从超高压、智能化、清洁化的目标出发，开启电网带电作业、配电自动化和变配电站智能巡检等先进技术应用。在特高压领域，关注电缆、铁塔等基础设施建设设备厂商，匹配合理网络基建设施。

3)城际高速铁路和城市轨道交通

从交通智慧城市的角度出发，进一步建设升级网络能力。在城际智能铁路交通方面，5G网络成为不可或缺的重要基础。强有力的5G网络基础，促进了IoT万物物联发展，连接了人与人、城市与城市，便捷了产业发展、人类生活。

4)新能源汽车充电桩

顺应绿色环保大趋势，全国各地根据新能源汽车陆续下发新能源汽车充电桩基础设施建设实施意见。从配套基础设施全方位建设充电桩、充电站、加氢站等，建立协调互动的良性循环。从良性循环的角度，规划建设智慧新能源汽车充电桩，为构建新基建生态圈提供保障。

5)大数据中心

电信运营商带头共同合作建设一批互联网数据中心，大规模的互联网企业阿里巴巴、腾讯、百度、华为等企业紧跟运营商步伐，成立自己企业数据中心，为早日实现“大数据集散服务中心、研发创新中心、应用引领中心和产业集聚高地”奠定基础。

6)人工智能

工业和信息化部支持人工智能创新应用先导区，全方位实现“高端制造业+人工智能”的有机结合，将人工智能产业发展推入加速上升期，从人工智能应用场景深入探索，将生产、分配、交换、消费等经济活动各环节重新组合，在技术层面重点关注底层硬件、AI技术及平台，实现人工智能上下游产业链发展，实现相关新技术、新产品、新产业落地。

7)工业互联网

以5G互联网智能化为核心，开展新型工业互联网建设。2020年2月25日，工信部正式发布2019年工业互联网试点示范项目，以网络、平台、安全为主，是未来重点发展方向。其中工业互联网平台主要以边缘层、PaaS层、SaaS层为主，应用场景工业企业将高耗能设备、通用动力设备、新能源设备、高价值设备、仪器仪表专用设备为产业链重要环节[14-15]。

4 对电信运营商转型及推进新基建的建议

4.1 对运营商转型的建议

现阶段运营商在标准、设备、终端等方面搭建的5G产业链已初步形成。在跟进落实基础设施建设的相关问题上，努力实现资源合理有效分配，资源协调，应用产业链推进生态圈构建。并且以运营商铺设的产业链及生态圈为基础，全力探索5G商业模式，降低投资风险。面对国家数字基础设施，依靠政策支撑和法律保护，通过市场机制体制推动5G建设[16]。

运营商站在转型的端口，开放心态落实发展成为必经之路。加强对外合作交流，加强国有资本与民间资本融合，活用有效资本完善网络、设备、终端协同，实现共赢。自上而下在规章制度上予以支撑，自下而上在新基建相关领域落实发展。支持技术驱动创新发展，紧盯产业链各个环节关键技术能力，从技术本质“卡脖子”问题出发，解决痛点盲点问题[17]。