隨著人工智能、物聯網、增強現實、5G等技術的飛速發展,全球經濟正在進入一個新階段。其中5G被視為是經濟增長的催化劑,也是運營商網絡升級換代的絕好機會。5G技術的引入標志著通信新時代的開始,影響著人們日常生活的方方面面。
各國競相發展5G
據了解,各國普遍認為最先引入5G可以獲得更大的好處,可使國家獲得超過10年的可持續競爭優勢。美國、日本、韓國、歐盟和中國的運營商都在積極推動5G。5G具備大帶寬、低時延和大連接三大特性,其中大帶寬將首先投入實際應用。
5G的推出以及帶寬的擴展,可加速人工智能的使用,并使物聯網最終投入實際使用,還將實現大視頻圖像的流媒體傳輸。英國研究公司IHS Markit估計,到2035年,5G的全球經濟效益將達到12.3萬億美元,而5G價值鏈將創造2200萬個就業崗位。如果能在5G技術開發和商業化方面處于領先地位,就可以把握這個巨大的市場,對經濟和安全都有益。
美國運營商爭先恐后推出5G服務
Verizon公司是美國最想盡快推出5G服務的公司,它的核心業務是移動業務,占自身銷售額的70%。該公司的4G網絡目前覆蓋美國98%的人口,該公司2018年在5G等方面的投資為169億美元,預計2019年為170億~180億美元。
2019年4月26日,Verizon公司宣布,韓國三星電子的“Galaxy S10 5G”手機于2019年4月25日在美國開始接受預訂,5月16日正式銷售。256GB型號手機的價格為1299.99美元,512GB型號手機的價格為1399.99美元。如果預訂,用戶將獲得225美元的額外獎勵。此前,能使用Verizon公司的5G服務的機型只有摩托羅拉的“Moto Z3”,使用時還得附加“5G Moto Mod”,但Galaxy S10 5G使用時,不用附加其他。該公司最先在休斯頓、印第安納波利斯、洛杉磯和薩克拉門托推出5G服務。
對于美國的5G智能手機來說,因品種太少,網絡覆蓋范圍有限,存在多方面發展瓶頸,因此Verizon公司正在努力增加手機品種。2019年6月20日,Verizon宣布在芝加哥和明尼阿波利斯推出新型號5G智能手機LG V50 ThinQ,預售價為1000美元,采用預付費方式銷售,兩年內每月付42美元,比三星手機便宜一些。Verizon宣布,到2019年底,將在30個城市的部分地區推出5G服務。然而目前手機的電池壽命和性能也有待改善。在Verizon提供的移動通信網絡服務中,當5G智能手機超出5G覆蓋區域時,它會自動切換到4G網絡。
與Verizon一樣,AT&T自2018年以來就著手開發和測試5G網絡,當時計劃在2018年在美國12個城市推出有限的5G服務(因不是正規5G,因此廣受爭議)。AT&T計劃到2020年在美國主要地區提供5G服務。屆時預計將覆蓋2億人,約占美國人口的60%。與Verizon相比,AT&T強調向企業市場銷售5G服務。
AT&T預計,5G將應用于急劇增長的物聯網市場,可以把工業設施、機械和設備上的各種探測器連接到5G網絡,并對檢測數據進行無線傳輸,通過人工智能進行分析,以幫助客戶進行決策,這是AT&T描繪的5G應用場景。AT&T公司的5G服務于2019年6月17日在洛杉磯、圣地亞哥、舊金山、圣何塞、杰克遜維爾、奧蘭多、亞特蘭大、印第安納波利斯、路易斯維爾、新奧爾良、夏洛特、羅利、俄克拉荷馬城、納什維爾、奧斯汀、達拉斯、休斯頓、圣安東尼奧和韋科等20個城市,提供企業面向5G手機服務。
同時,使用“Galaxy S10 5G”手機的商業用戶,將加入公司的商業優先計劃。該計劃將在限定時間內提供Galaxy S10 5G 256GB內存型號,手機售價為999.99美元。此價格相當于LTE 128GB型號的Galaxy S10+手機,月租費為90美元,還可以使用20GB的網絡共享功能。預計到2020年上半年,該公司提供5G覆蓋的城市除芝加哥、克利夫蘭和明尼阿波利斯等城市外,將擴展至30個城市。
T-Mobile于2019年6月25日宣布,其5G智能手機服務將在美國的6個城市推出。這6個城市分布是:亞特蘭大、克利夫蘭、達拉斯、拉斯維加斯、洛杉磯和紐約。當5G智能手機服務開始提供以后,T-Mobile將同時實現5G和LTE兩網、多頻段連接。
此外,為了擴大5G在美國的覆蓋范圍,有必要充分利用低頻段、中頻段和高頻段,T-Mobile與美國運營商Sprint的整合獲得批準,使用T-Mobile的低頻、毫米波頻段以及Sprint的中頻頻段,可以真正實現覆蓋全美國的5G網絡。對其傳統費率計劃的用戶,T-Mobile的5G服務將不追加費用,同時還有優惠,在手機銷售上也有優惠。如對簽約24個月的用戶,Galaxy S10 5G手機售價將由1299.99美元降至549.99美元,月租費為31.25美元。該公司還宣布,至少3年內在不提高現有月租費計劃的情況下,推動5G部署。
Verizon公司與韓國的5G商用服務比較
不單是美國國內的多家運營商在爭奪“5G商用第一”的名號,美韓兩國也竭力爭奪“5G商用世界第一”的名號。第一和第二之間的差異巨大,這主要是廣告效果的差異,世界第一將極大地提升企業形象。
在美國,由于Sub-6GHz被軍方占有,因此美國的5G計劃決定采用“毫米波”頻段。這需要構建更多的基站,并且成本高、效率低。而且,這可能成為美國獨有的“加拉帕戈斯標準”,這會進一步降低部署效率。與此相反,中國、韓國和日本等國采用Sub-6GHz頻段,更便宜,而且無線電波傳播得更遠,穿透性也比毫米波段好,可以減少基站的數量。
Verizon于2018年10月在洛杉磯等一些城市推出了名為“5G Home”的5G家庭服務,每月收費為70美元。同時Verizon宣稱是世界上第一個進入5G商用領域的公司。但該公司采用的標準非5G真正通用標準,而是自家標準,因此用戶數不多,并沒有進行推廣。2019年4月,Verizon公司在芝加哥和明尼阿波利斯市,推出了基于3GPP 5G NR標準5G商用服務。Verizon宣稱,5G的下行速率最高可達1Gbit/s,平均值約為300Mbit/s,時延小于30ms。
不僅汽車和家用電器,而且工廠也可實現無線連接。在推特上已有很多帖子表示通信速率可以達到400~600Mbit/s。但據The Verge和CNET等媒體報道,在芝加哥藝術博物館、芝加哥劇院或千禧公園等處無法找到5G信號,可那里正是Verizon公司提供5G服務的地區。另外,根據報道,在這些地區的291個地方進行測試時,僅64個地方能夠檢測到5G信號。
Verizon使用的毫米波傳輸距離受限,而且毫米波很難穿透墻壁、圍欄、玻璃、樹木、汽車甚至雨滴等障礙物,僅在30~100米的視線范圍內效果最佳。Verizon于2019年2月21日宣布,計劃在2019年底前在美國30多個城市推出5G商用服務,并把服務重點放在室外傳播和服務商業用戶上,這將極大限制5G手機用戶的發展。到目前為止,Verizon公司沒有公布其5G用戶數量,據了解在網絡覆蓋問題解決之前,很難發展5G手機用戶,因此可以說,它仍然處于商用實驗階段。與韓國相比,美國5G覆蓋問題將更加困難和復雜。
在韓國,其三大電信運營商(KT,SKT,LG U+)于2019年4月3日率先推出了5G服務。公眾服務原定于4月5日開始,兩天后這項服務于深夜推出,因為它要與美國爭奪“世界第一”名號。韓國自4月5日推出“Galaxy S10”手機,到2019年4月29日,韓國5G用戶數超過26萬。經過80天,5G手機銷量已超過100萬臺。LG電子的5G智能手機“V50 ThinQ”自5月10日在韓國發售以來,到2019年6月下旬已售出約28萬部,現在該手機在韓國平均每天新增用戶約有17000戶,發展勢頭不錯,在韓國的銷售價格,256GB型號為139萬韓元,512GB型號為155萬韓元。根據預測,到2019年底,韓國5G用戶數量將會達到400萬。
然而,韓國5G手機型號現在僅有兩個,限制了用戶選擇,同時日韓貿易磨擦可能威脅韓國5G手機產量,也給韓國市場蒙上陰影。韓國的5G月租費計劃比4G高出10893韓元左右,當指定的月租費計劃數據量用完時,仍可以低速自由使用數據流量。首爾的5G網絡通信速度為511Mbit/s。韓國5G網絡的挑戰在于覆蓋范圍,現在韓國5G網絡最大的問題是無法順暢地連接到住宅內。
現在5G網絡覆蓋了首爾和大城市的市中心區域以及高速公路。截至4月29日,韓國全國共有54202個5G基站,其中67%位于首爾市區。韓國的3家運營商計劃到2019年底將5G基站的數量增加到23萬個,目標是實現全國覆蓋率93%。KT和SKT選擇三星電子、愛立信和諾基亞作為5G基站供應商,但LG U+選擇中國的華為公司。在覆蓋范圍問題解決之前,企業服務更有可能從5G中受益,而不是普通消費者。3家運營商在申請了5G業務的公司內部均設立了5G基站。
為了推動企業服務,韓國政府計劃分配額外的頻段,并計劃將5G頻段范圍到2026年增加一倍。目前,以首爾和大城市(大邱、釜山等)為中心,大約有10%的地區可以使用5G,韓國5G發展得益于FTTH的高普及率。但目前用戶對5G的滿意度較差,有些用戶反應,其速度甚至比4G還差,主要是網絡覆蓋范圍欠缺和室內5G信號差。雖然說韓國5G商用服務,無論從用戶發展速度還是用戶滿意度上看比Verizon公司好許多,但存在問題也很明顯,主要是網絡覆蓋和室內信號弱的問題。
韓國在2000年率先在世界上進行家庭寬帶普及工作。由于韓國人口約為5000萬,國內需求很小,因此運營商和終端制造商都制定了海外擴張的戰略。韓國在2019年4月8日推出了“5G+戰略”,該戰略要求到2022年官民合作建立5G網絡和相關系統,總投資將超過30萬億韓元,希望到2026年,在5G相關行業中獲得15%的全球份額,年出口額達到730億美元。
基礎設施發展程度對5G影響很大
從美韓兩國5G商用情況分析,無線設施的數量和FTTH普及率高低對5G發展影響巨大。一個國家無線設施的數量是發展5G的重要基礎資源,無線設施的數量越多越有利于5G的發展。
發展5G的另一個重要基礎資源是用戶光纖普及率。日本、韓國寬帶業務發展很快,特別是光纖用戶。根據2018年2月歐洲FTTH理事會IDATE的數據,韓國FTTH普及率為81.6%、日本為69.1%。相比之下,美國就差很多。
近年來,雖然美國主要電信運營商越來越多地投資于光纖網絡,接入光纖網絡的家庭數量在增加,但根據FTTH理事會和市場研究公司RVA于2017年11月發布的聯合調查,北美光纖連接家庭的數量只達到3500萬戶。美國推進FTTH困難重重,這是因為美國是一個幅員遼闊、人口密度不大的國家,城鎮化率很高,在居民住宅中,一家一戶獨立式住宅樓占比很大,這就給FTTH施工帶來很大麻煩,同時也提升了建設成本。
因5G的應用場景將更多地出現在室內,但由于障礙物的遮擋,室外信號傳到室內后衰減十分嚴重,因此室外的基站信號很難有效覆蓋到室內,必然會導致室內通信不暢,這對于毫米波就更甚。現在美韓都把企業用戶作為5G商用重點,但否認不了,大眾手機用戶仍是5G重要應用場景。
室外的宏基站很難對室內進行有效覆蓋,室內基站就成了重要選項,以解決5G落地“最后一公里”的問題,這時候FTTH就顯得異常重要了。美韓在5G競賽中,韓國憑借對5G有重要支撐作用的良好基礎設施,占據上風。
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