以高效低成本的5G网络赋能数字经济高质量发展

赵文景 杨 超

第五代移动通信系统（The Fifth Generation Mobile Communication System，以下简称5G）是大带宽、低时延、广连接的新一代移动通信系统，能够为重点行业乃至国民经济的整体发展提供强有力支撑。我国5G网络建设速度快、规模大，已经在制造、医疗、教育等行业发挥了良好赋能效应，提供了数字化发展的优化路径，初步显现对经济增长和效益提升的拉动作用，正向大规模运营阶段探索。然而，5G网络的建设、运营和应用也面临成本高和应用场景有限等困难，限制了赋能潜力的进一步发挥。未来，需要在市场、政策和技术等层面共同发力，克服5G网络建设运营中的不利因素，探索与5G网络融合程度更高、更加普适的应用场景，提高5G网络的使用范围，深层次、多方位实现5G网络对经济赋能的正反馈，真正将5G网络的规模优势转化为数字经济的高质量发展优势，并在二者之间形成相互促进的良性循环。

潜力强劲：5G将赋能高质量发展

习近平总书记高度重视数字经济发展，强调发展数字经济是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择。在十九届中央政治局第三十四次集体学习时，习近平总书记强调了发展数字经济的三个重大意义。一是数字经济健康发展有利于推动构建新发展格局，数字技术、数字经济可以推动各类资源要素快捷流动、各类市场主体加速融合，帮助市场主体重构组织模式，实现跨界发展，打破时空限制，延伸产业链条，畅通国内外经济循环。二是数字经济健康发展有利于推动建设现代化经济体系，数字经济具有高创新性、强渗透性、广覆盖性，不仅是新的经济增长点，而且是改造提升传统产业的支点，可以成为构建现代化经济体系的重要引擎。三是数字经济健康发展有利于推动构筑国家竞争新优势。当今时代，数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机，是新一轮国际竞争重点领域，我们要抓住先机、抢占未来发展制高点。

数字经济已成为我国经济高质量发展的重要引擎。2017年，党的第十九大首次提出“高质量发展”，表明中国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段。十九大报告中提出的“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”为新时代高质量发展指明了方向，同时也提出了如何实现高质量发展这一极为重要的课题。2020年10月，党的十九届五中全会提出，“十四五”时期经济社会发展要以推动高质量发展为主题，这是根据我国发展阶段、发展环境、发展条件变化作出的科学判断。我国经济由中高速增长转入高质量发展阶段，以资源投入为主要特征的粗放式发展遭遇瓶颈，亟待寻找新的增长动能。近几年，数字经济持续快速增长，成为国民经济发展的重要增长点，为转型升级做出了突出贡献。“十三五”期间，我国数字经济产出从2016年的22.6万亿元增长到了2020年的39.2万亿元，占GDP比重从30.3%上升到38.6%，增速明显高于同期GDP增速。

以5G网络为代表的新基建是新时代数字经济发展的底座。5G网络、互联网数据中心等新型基础设施，以数据存储、计算和传输等服务，为数字经济快速发展提供了基本的技术和物质支撑，为基于5G网络的相关业务提供发展可能。例如，5G网络能够为企业“上云”提供支撑，促进云计算、大数据、工业互联网和人工智能等领域的发展。同时，新基建本身对投资的带动作用也非常明显。2022年中央经济工作会议提出要“适度超前开展基础设施投资”“加快数字化改造，促进传统产业升级”。新基建虽然投资规模小于传统的基础设施建设，但也有很大的投资总量，带动效果明显。据统计，我国电信运营商用于5G网络的投资累计达4016亿元，累计直接和间接带动经济产出8.56万亿元，增加值达2.79万亿元。

5G网络大带宽、广连接、低时延的优异特性可以支撑多个领域的数字化升级。一是高速，或者说大带宽。速度是网络最关键的属性和用户最直接的体验，5G峰值速率可达10/20Gbps，能够为政府、企业和消费者用户提供超大带宽的信息传输服务。例如，在消费者端，5G网络保证虚拟现实和超高清视频等对网络速度要求很高的业务能够流畅开展。二是泛在，或者说广连接。泛在既是指在经济生活的各个方面广覆盖以配合海量传感器进行信息获取，也是通过高密度的基站布局，为网络覆盖的领域提供高质量连接。三是低时延，这是5G区别于4G的基本特征之一。5G网络可以实现毫秒级低时延，这为智能驾驶等应用场景提供了可靠的保障，使得设备能够在足够短的时间内即时做出响应。

优异特性使5G网络具备为数字经济众多新兴领域强势赋能的潜力。随着大数据、云计算、人工智能、区块链等数字技术的发展，工业、服务业、农业等领域的数字化已经成燎原之势，数据资源更是作为关键要素驱动了新经济形态发展。在数字经济蓬勃发展的新时代，5G网络的优越性能使其有潜力为众多行业和领域提供高质量的数字化支撑。对5G的应用场景，国际电信联盟（ITU）定义了三大类，增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（uRLLC）和海量机器类通信（mMTC）。增强移动宽带（eMBB）主要面向移动互联网流量爆炸式增长，通过超清视频、虚拟现实和增强现实等为移动互联网用户提供更加极致的应用体验。超高可靠低时延通信（uRLLC）主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求。海量机器类通信（mMTC）则面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。据中国信通院测算，预计到2025年，5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元，形成万亿级5G相关产品和服务市场。在垂直行业领域，到2023年，大型工业企业的5G应用渗透率超过35%，电力、采矿等领域5G应用实现规模化复制推广，“5G+”车联网试点范围进一步扩大，促进农业水利等传统行业数字化转型升级。

成果卓著：5G网络建设进展巨大

我国是世界上开展5G网络建设最早的国家之一，建成和运维了全球最大的5G网络，诞生了人数最多的5G用户群体，在建设运营的多个方面世界领先。

多层次发展规划为5G网络建设绘制了蓝图。各级政府高度重视5G网络，出台了全国及省级层面的专项规划，为5G网络建设提供了有效指引。《“十四五”信息通信行业发展规划》为全国5G网络建设奠定了总基调。按照该规划，2025年我国5G网络建设和应用将达到较高水平，每万人拥有5G基站数达到26个，5G用户普及率达56%，5G虚拟专网达到5000个，行政村5G通达率80%；5G独立组网规模化部署进一步加快，并逐步构建多频段协同发展的5G网络体系，适时开展5G毫米波网络建设；优化城区室内5G网络覆盖，重点加强交通枢纽、大型体育场馆、景点等流量密集区域深度覆盖，推进5G网络向乡镇和农村延伸。除5G网络建设之外，该规划对5G应用也做出了部署，推广行业虚拟专网建设，以在产业园区、港口、厂矿等场景进行5G覆盖。同时，本着低成本的原则，电信基础设施共建共享也将进一步推进，通过支持5G接入网共建共享，推进5G异网漫游，形成热点地区多网并存、边远地区一网托底的移动通信网络格局。在一些特殊和关键领域，有专门文件做出规划。例如，中央网信办等五部门印发的《2022年数字乡村发展工作要点》提出，2022年底5G网络将实现重点乡镇和部分重点行政村覆盖，农村地区互联网普及率超过60%。部分地方政府在整体规划基础上提出更高的目标和落地措施，充分调动本地资源，为我国5G建设打造一批“桥头堡”。例如，重庆市提出在数字乡村建设中整合农业农村、科技、商务、邮政、供销、气象等部门在农村现有站点要素资源，提升偏远地区5G网络覆盖水平；江苏省提出实施乡村数字基建提档跨越行动，提升乡村信息基础设施规划建设水平，率先统一城乡网络规划；浙江省要求2023年行政村实现5G网络100%覆盖。

我国5G网络建设起步早、推进快、规模大。按照规划部署，电信运营商在5年时间里开展了快速布局建设，已经形成较大规模的5G网络。2017年，我国就开通了第一个5G基站，是世界上最早开始5G建设的国家之一。2019年6月，工业和信息化部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电4家运营商发放了5G商用牌照，宣告了我国5G进入规模化建设发展阶段。2019年底，我国5G基站数就超过了13万个；2020年底，这个数字将近72万；2021年底，进一步攀升到142万。截至2022年9月10日，我国5G网络基站数量达185.4万个，成为全球首个基于独立组网模式规模建设5G网络的国家。预计2022年全年我国5G新建基站将超过60万个，年底5G基站总数突破200万个。在部分地区，5G网络已经有了非常高的覆盖率。例如，浙江省嘉兴市已经提前实现746个行政村的5G网络全覆盖。

5G网络展现的优越性能已经开始促进下游应用。5G网络建设和运营后，网络质量提升非常明显，下游的用户和配套设施也显著增多。据中国信息通信研究院发布的《全国移动网络质量监测报告》，我国5G网络覆盖逐步完善，全国5G网络平均下行接入速率和上行接入速率分别为334.98Mbps和70.21Mbps，网络接入速率相比4G网络提升显著。从5G网络使用上来看，提高也非常明显。5G流量使用持续提升，杭州、深圳、昆明、武汉等地多个运营商实现5G流量占比突破30%。基站密度持续增高，2021年底，上海5G基站总数达4.8万个，密度达7.6个/平方公里，成为全国首个三大运营商5G流量占比均突破30%的城市。得益于良好的网络质量，消费者端5G用户数量快速增长。在5G网络覆盖快速完善的同时，消费者用户发展也不断提速。统计显示，我国5G登网用户达到第一个“亿”用时12个月，达到第二个“亿”用时8个月，达到第三个“亿”用时6个月，达到第四个“亿”仅用不到4个月。截至2022年9月，我国5G用户4.75亿，占全球60%以上。在产品层，5G终端产品也不断创新，5G手机、5G行业路由器、VR/AR头盔、眼镜、车载终端等各种设备持续丰富市场。根据中国信通院数据，2022年二季度申请入网的新手机型号中，5G手机占比达到55%，明显超过4G手机的41%。可以看到，5G网络已经在消费者端具有较大的基数并开始逐步培养用户习惯，为未来5G更大规模使用奠定了良好的基础。

不断丰富：网络应用场景起步探索

5G商用以来，相关应用探索日趋活跃，在多个行业涌现了大批优秀应用案例，已经实现了从0到1的突破，正步入从1到100的发展阶段。

各级政府努力推进5G应用。产业应用是5G赋能经济高质量发展的核心环节，也是各级政府的重要着力点。尤其是在产业应用的起步阶段，由于场景缺乏带来较高的不确定性，特别需要政府支持。相关中央部委及地方政府出台5G网络应用计划，推动对5G应用的尝试，鼓励各类用户使用5G。例如，2021年工信部等十部委发布了《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，从三个方面推动5G应用。高新技术融合赋能上，利用5G的新特性、新能力为人工智能、云计算、大数据、区块链等高新技术的深度融合、相互促进、规模应用提供可能，努力催生出新业务、新模式、新业态。传统产业转型升级上，5G为传统产业赋能，驱动管理理念、生产方式的变革。治理能力现代化上，5G网络的广泛覆盖，将社会治理的感知延伸、下沉，构建科学化、精细化、智能化的治理能力，为远程医疗、在线教育等数字公共服务领域提供强劲动力。多个省市政府发布了地方版的“扬帆”行动计划。福建省“5G+智慧海洋”率先实现5G海域覆盖，建立5G覆盖建网标准，同时服务于5G海上巡逻、海上养殖和智慧风电等场景。广东、广西、江苏、山东等地也陆续将海域纳入5G覆盖规划中。江苏省建设超过500个5G行业虚拟专网，云南省打造100个以上5G创新应用示范项目。

产业和消费者端的开拓初显成效。产业端，在电信运营商、产业界和各级政府的共同努力下，应用场景逐渐丰富。目前全国5G应用创新的案例覆盖22个国民经济重要行业，总数超过1万个。在制造业、采掘业和物流等垂直行业中，应用场景逐步向设备控制、质量管控等核心业务拓展。例如，5G网络支撑的工业互联网是制造业转型升级的发展趋势，相关平台建设稳步推进，目前“5G+工业互联网”在建项目超过1800个，标识解析五大国家顶级节点和158个二级节点上线运行，标识注册总量近600亿；具有影响力的工业互联网平台超过100家，连接设备数超过7600万台套。消费者端，新应用场景已开始逐步探索。2022年中国移动在杭州开通了5G消息，为用户提供无需下载App或安装小程序，使用5G消息即可直接使用相关服务。同年，5G超清视话（VoNR）也开始正式商用，提供接通快、音画质清晰度高的联通方式。随着消费者端应用的不断丰富，5G消费者终端数量也在快速提升，2021年我国5G手机出货量达到2.66亿部，同比增长63.5%。

自我赋能：可持续发展的关键

具有巨大赋能潜力的5G网络，也面临着建设和运维成本高、收入不稳定等困难。高额的投入和持续性不足的收入必将在长周期内给电信运营商带来巨大的财务压力，甚至有可能影响5G网络的建设和运营。作为为人赋能者的5G网络，如何能为自身赋能，是当前发展中面临的重要问题，也可能成为我国数字经济发展的一个关键问题。

5G网络建设投资高昂，建成后则需面对电费支出带来的高成本。5G网络建设成本高是由设备数量多和单价高两方面的原因造成的。一方面，由于5G使用高频谱，穿透性较差，对基站密度的要求较高，因此基站数量必须足够多，才能保证更好的网络覆盖。另一方面，在建设初期，5G设备的采购成本也较高。此外，由于在5G基站的选址和建设中，还需要面对租金高、物业难以协调等成本，多方面综合增加了5G网络的建设投资。根据《2021年通信业统计公报》显示，2021年，全国5G投资额达1849亿元，占通信业全部投资的45.6%，占比较2020年提高了8.9个百分点。5G耗电量巨大，以电费为代表的运营成本同样非常突出。根据GSMA数据，电信运营商的能耗中将近3/4来自无线网。其中，基站是耗电大户，大约占据总能耗的80%。中国铁塔数据显示，5G室外基站单租户平均功耗约为3.8KW，是4G基站的3倍以上，年综合电费高达2.3万—3万元/年。虽然当前5G基站单站址能耗已比商用初期降低超过20%，但仍然是5G网络运营的重要成本。据测算，到2026年，5G基站耗电量更将上升至全社会用电量的2.1%。2021年三大电信运营商的相关成本均大幅度增长，中国移动由于“5G等新基建项目加速建成投产以及转型投入”增加导致网络运行及支撑成本同比增长了9%，中国电信增长了11.6%，中国联通“主要受房屋设备租赁成本、网络运维及能耗成本增长影响”增长了15%。

电信运营商采取多种方式压缩成本并取得一定收效。从我国5G网络建设和运营初期开始，运营商就尝试通过各类措施降低成本，其中一些有益的探索取得了不错的成绩。针对高企的建设投资，电信运营商通过共享共建等方式降低了基站选址难度以及建设成本。中国铁塔与三家电信运营商协同，在基站建设中大量采用灯杆、监控杆、电力塔、交通指示牌等社会资源并进行资源共享。例如，在雄安新区的5G新基建中，作为无线基站物理承载的中国铁塔同三家电信运营商在机房、设备和网络等多个领域推进共建共享，有效减少了重复投资，在1700个5G宏站中全部实现了共建共享。中国铁塔的数据显示，2019年到2021年，中国铁塔承建的122.6万座5G基站中，有97%通过共享存量资源实现。为了持续降低5G网络能耗，电信运营商在主设备节能、散热及特殊场景节能方面开展探索。通过休眠节能技术，基于智能头端和通感一体方案对主设备实现“人走灯灭”；智能调度开启5G基站节能，即没有用户或者晚上的时候，让5G基站处于休眠状态。智能休眠等节能技术方案降低了用电量，但也在一定程度上导致了网络效率的下降。例如，部分地区白天工作时间网络接入人多时网速较快，晚上接入数量少时反而网速变慢，其原因正是晚上关闭了部分5G基站。

未来，5G商用建设和运营规模将持续增长，高成本问题仍不容忽视。随着5G网络建设的推进，我国5G基站的数量将进一步扩大。根据《“十四五”信息通信行业发展规划》，2025年我国5G基站数量将超过360万。同时，现阶段5G商用频率主要采用中低频段，基站密度尚不是最高的。后续，随着毫米波基站以及5G演进基站的部署，基站设备复杂度升高，带来组网复杂度增加及设备整体数量增长，必然造成更高的全网功耗。如何在技术、能源等多重因素限制下的建设运营中实现可持续发展，为自身赋能，是必须解决的关键问题。

降本增用：更好发挥5G网络作用

低成本的网络运维下可承受的网络费用是将海量应用落地的必备条件。因此，在网络建设已经具有较大规模的条件下，发挥好5G网络在数字经济中的赋能作用，最为迫切的两项工作分别是降低5G网络的运营成本和以多种方式探索有效的应用场景，从开源与节流两个方面发力。供给侧节流，要求适度超前布局建设5G网络并高效运营，为下游应用创造良好条件；需求侧开源，要求发掘量大面广的应用场景，将5G赋能作用发挥到最大。只有5G网络可持续地高效运营，才能真正夯实数字经济高质量发展的底座；只有丰富了应用场景，才能将5G网络的赋能效果展现出来，将信息化、数字化的优势源源不断输入相关领域。二者相辅相成，能够形成我国数字经济高质量发展和5G网络健康运行之间的良性循环。

进一步优化5G网络建设和运营方式，形成更为低成本的可持续发展路径。5G网络作为信息基础设施，虽然具有一定的公共产品属性，但由于通信网络自身具有技术更新快、代际替换周期短等特征，加之运维费用较高，需要合理水平的收益来维持网络服务的正常供给。因此，在5G网络建设运营中通过多种途径降低成本并保证恰当水平的收入非常必要。价格方面，维持当前对电信产业的资费管制政策，短期内不给5G网络提出提速降费要求，不制定5G网络的具体价格指标，以市场为基准决定相关价格，在一定时间内允许5G网络在价格上拥有较高自主权。接入方面，持续推动解决电信设施最后一公里施工难问题，降低5G网络布局进入各类场所的成本。用电端，积极总结先进地区经验，推广将5G基站的供电方式由转供电向直供电转变，有效降低基站电价以节约用电成本。技术方面，推进网络极简化改造，降低机房使用及空调耗电，加大对基站材料、器件、芯片的能耗研究，探索更加绿色低碳的5G技术。

从广度和深度两方面入手，开拓5G网络下游应用场景。电信产业的发展历史是技术驱动创新的历史，对信息传输需求与促进作用巨大的创新往往需要在网络布局完成后才会出现。例如，智能手机的出现使得3G网络优于2G网络的特征具有了意义。可见，与高速、安全、泛在的5G网络互补性强、应用范围广的“杀手级”应用将会带来对5G网络的巨大需求，从而大力度促进5G网络应用并拉动经济增长。因此，开拓应用场景是当前最为重要的课题，应用深化和广化可考虑从如下两个方面着手。第一，开展更大力度、更多层次的5G创业创新大赛等活动，提高活动曝光度、降低活动门槛，促进更多可能的应用案例进入投资方和社会公众视野，营造更加良好的5G生态创新氛围，吸纳更多参与者共同为5G应用出谋划策。第二，利用5G网络的优势积极推动传统产业的数字化。系统总结港口、采矿等当前取得显著进展的传统产业案例，提炼5G助力传统产业转型升级的关键因素，在更广泛的行业领域尝试推广，多重途径提升5G网络和传统产业的融合程度。

与2G、3G和4G不同，5G网络不仅仅与生活相关，还必将承载更多的经济职能。5G网络是未来我国数字经济乃至国民经济发展的一条高速公路。现在，路已经修好，只有应用场景不断丰富，高速公路上的车辆才能越来越多，数字经济才能越发展越好。相信随着相关技术的不断成熟、建设运营经验的不断积累、产业融合的不断深化，5G网络的赋能作用会得以最大程度的发挥，支撑我国数字经济向大向优向强发展。