互联网巨头的快速发展对电信运营商造成了巨大压力。5G为运营商提供了竞争优势。但是,5G技术的部署仍面临诸多挑战——网络建设成本、频谱不足、手机兼容性以及技术复杂性等。除潜在的技术、频谱和监管事项外,运营商要想把握5G可能带来的切实增长机会,还必须考虑更多业务方面的问题。主流应用场景——增强移动宽带——的商业理据十分薄弱。除非采取更加整体的处理办法,否则将很难证明他们的5G投资有价值。要实现5G的价值,运营商必须立即开始准备并采取一系列必要措施。
选用恰当的频谱
5G要求巨大的频谱。与之前几代采用3G Hz以下无线电频率的移动技术不同,5G将需要使用更高的频率,因为在大多数国家都难以在3 GHz以下找到连续的频谱来支持所需的高带宽和数据吞吐量。C频段(3 GHz-6 GHz)和mmWave(30 GHz-100 GHz)等较高频段的使用将有效缓解可用频谱不足的问题。
运营商将需要决定利用新频谱还是现有频谱来部署5G,而这将取决于他们根据频段特征所推出服务的类型以及他们的网络部署策略。尽管第一个问题通常将涉及到网络覆盖和可用带宽容量之间的权衡,但事实上还存在其他一些考虑,如设备的支持度、波导传播和易受天气条件影响与否、移动性支持以及成本问题等。目前,大多数市场的预期是,增强移动宽带或固网无线接入将是早期应用,并将主要使用中频段或高频段(6 GHz以上)来支持热点。向mmWave频段扩展主要是受更多频谱的需求推动的,以提供更高的系统容量来处理不断增长的数据流量。5G无线接入的第一阶段支持在30 GHz以内频谱中的运行,随后将进一步扩展至60和70 GHz。尽管高频率频谱具备较高的抗干扰性、充足而可 再用的带宽、设备尺寸更小以及高增益率天线等特征,它依旧有缺点,如,广播覆盖距离短、信号衍射强等,使之容易受到天气或较大障碍物的影响。这导致热带地区等区域不适合采用这一频谱。考虑高频率带宽的工作条件是有必要的,因为高频率带宽常常与其他通信技术协同使用。
尽管如此,有些运营商和监管机构在瞄准更接近目前LTE频率的较低频段,作为一种更多考虑覆盖范围的方法。在农村地区选择较低频段部署5G是一项强有力的商业理据。美国一家运营商宣布将使用600 MHz频谱来部署5G和LTE,而欧盟已达成一致,将在2024年之前使用700 MHz频段来部署5G。由于带宽
有限,较低频段的频谱限制可能会制约网络性能,尤其是视频服务的性能。
中国政府一直在积极准备推出5G。作为促进发展5G的一项措施,中国工业和信息化部在3.3~3.6 GHz和4.8~5 GHz频段内预留了相邻的500 MHz频谱,用于部署5G服务,其中100 MHz将用于室内服务。这与为3G和4G所分配的非连续性频率形成了鲜明对比。工业和信息化部还将在较低频率(3 GHz以下)为5G开拓更多频谱,并可能为未来的5G部署释放3.6~4.2 GHz频段。此举将对产业链产生影响,因为很多国家和企业计划观望中国在中频段部分的动作。中国在中频段部分发展成熟后,将加快整合产业链的成熟。
尽管在近期范围内,6 GHz以下频谱是最适于发展5G的,但是,由于中国缺乏该频段频谱,而且实现国际协调越来越难,所以,现在应当考虑在6 GHz以上寻找合适的频谱。初步调查结果显示,在中国,6 GHz和100 GHz之间存在大量可用频率。从监管角度来看,对这些频段实施扎实的研究非常重要,包括信道测量、系统建模以及与详细调查与目前所使用服务之间的兼容性等。
透明的频谱政策将促进5G的健康发展
政府和行业监管机构将在推动新技术长期投资和研发方面发挥关键作用,这对于打造良性生态系统至关重要。具备明确的法律框架、重大计划和财政激励机制的支持性国家策略对于鼓励建设网络基础设施、设备研发以及提升应用开发商创新能力等都十分关键。中国在发展5G方面制定了积极的国家计划,这将使之引领全球5G技术开发。
监管方面,透明的、富有远见的频谱政策将十分有利于行业参与者,帮助他们制定明确的投资计划,部署5G网络和服务。监管机构需要重新评估频谱颁发许可制度,同时确保频谱拍卖能有效地体现技术变革。未来,他们需要整体考虑频谱分配,而不是某些特定频段;还要实施平行拍卖,以加速频谱分配。 此外,还可以在现有的3G或4G频段上部署5G,因此必须考虑简化频谱重置的简易度。如果能将频谱许可时间延长到15—20年,则运营商可获得充足的时间来收回网络支出。而类似期限的共享频谱牌照可能将吸引尽可能多的平台投资,以支持共享。在美国,联邦通信委员会(FCC)也在鼓励更高效频谱使用,通过推动替代性的频谱许可安排,允许共享接入而不是将许可独家分配给指定运营商,以促进城市和农村地区积极的网络部署。
然而,全球的监管机构需要根据国际频段协调进度,调整各自的频谱分配时间表。由于将释放更广泛的频谱,这将要求在5G开发过程中做出更多努力。政府部门需要在频谱协议方面紧密协作,打造支持性的投资环境,政府应通过数字化服务以身作则。为支持更高频率上的新生态系统发展,需要实现进一步的区域融合。
中国已出现电信业务更加趋于市场化模式的迹象。中国于2016年修订了其频谱政策,可能将采取市场化方式(如拍卖)来分配5G频谱,而不再采用以往的行政审批方式。这可能打造不同于4G的、更加公平的竞争环境;在4G部署过程中,由于政府希望推广中国自主研发的标准,最后导致市场出现失衡。
投资进行网络切片,为全面实现网络虚拟化铺路
行业共识是,5G网络将远不仅指新的无线电接入,因为这些未来网络将成为多个跨领域网络的集成。要服务这些新市场并大幅提高收入,运营商需要部署灵活的、规模可缩放的、成本和能源高效的网络,以支持尽可能多的应用场景。5G系统意味着网络基础设施实施与部署将出现重大变革。未来,通过实施软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)来实现核心网络中软件和硬件功能的分离将成为运营商满足5G严格的可用性与时延要求的最佳方式。这些虚拟化措施将使得传统结构被细分为可定制的元素,然后以可编程的方式链接起来,提供恰当水平的连接,为网络切片奠定基础。
通过网络切片,运营商可以将一张实体网络切分为多个虚拟网络。多个网络“切片”的分区可以提供定制连接,以支持差异化服务或业务领域。这种最大化的弹性将有助于满足多项垂直行业服务在成本、效率和灵活性等方面的要求。不同的服务在数据速率、时延、服务质量、安全性、可用性和很多其他参数方面的要求是不同的。因此,可以根据行业的要求,快速而简便地向市场推出适应各种瞬息万变的需求的新产品和服务。
在5G发展过程中,多个服务提供商、顶级设备制造商、标准制定组织、研究机构与协会正在积极完善网络切片。技术测试、概念论证、研发以及业务论证开发(企业外网或垂直行业)等正在提供实践学习机会,确立网络切片的价值。然而,在5G之前,关于网络切片的多项功能已经在5G标准的情况下,在目前的LTE网络中进行测试。中国运营商正在积极地与供应商合作伙伴和垂直行业
共同演示网络切片。
一项供应商调查结果显示,网络切片将带来新收入、降低运营支出、提高资本支出效率,从而通过推出新服务,大大提高对利润的贡献。通过以成本高效的方式部署自动化运营,网络切片可能成为管理服务规模最经济的方式。
从新的5G生态系统打造新的业务模式
5G的变化不仅仅是支持传统应用场景的一项蜂窝无线网络提升。5G是一项技术演进,将为物联网和人工智能等其他技术提供支持,为通信、计算和行业融合铺路。5G不再仅仅事关电信业。它将打造新的市场和生态系统,通过在行业参与者、系统集成商以及其他相关方之间建立新的业务合作伙伴关系,带来 具颠覆性的应用场景。由此将为电信运营商等传统的价值链参与者和来自其他行业的新入者带来新的业务机会。由于5G从很大意义上说事关新的应用场景,所以,运营商可以全新的方式来发展5G。
3G和4G时代,为了在与科技初创企业和OTT运营商的竞争中胜出或至少保持竞争力,运营商一直在努力参与产品创新,但获得的成功十分有限。他们应了解,电信企业的基因是不同的,所以,不应试图在价值链上寻找全新的定位,而是需要扩大自己的创新领域,探索新的经营方式。利用在连接和分析管理等 方面的固有优势实现服务创新,这可能会帮助他们在自身的独特定位下实现差异化优势。
目前,5G商用模式仍不确定。传统通信和垂直行业应从独立创新模式变成跨行业协同模式,以共同开拓新的5G市场,拓展新应用,迎接5G转型。这需要所有行业进行紧密协作,打造一个由恰当的相关方负责协调的新生态系统。为此需要回答几个关键问题:每个细分市场上最终用户的需求是什么? 如何应对国家政策与监管? 如何找到适应本地市场的业务模式? 收入机会在哪里,可开发市场是哪些?
5G效益的实现需要新的业务模式创新。这些模式将与前几代移动网络不同,因为5G将以机器为核心,而不是以人为核心。在5G时代,围绕基于平台的业务模式设计的行业和业务数量将猛增。更加敏捷、更加灵活的5G网络可全面提升从服务提供到计费方案等各项能力,因此这些业务模式将具备更高的可行性。
此外,5G将通过部署在不同(资产、连接和使能技术)层面上的应用程序编程接口(API),为更多企业对企业对个人(B2B2C)应用铺路。运营商可以根据基础设施需求动态进行资源调整,而连接和所有网络功能都将作为一项服务进行交付。采用基于合作伙伴关系的业务模式,运营商将利用机会来提升第三方服务价值。合作伙伴关系将建立在多个层面上,从共享基础设施到提供端到端的网络能力服务,并通过丰富的软件能力组合将合作伙伴的服务整合到5G系统。
中国电信运营商已对准那些5G可带来价值的关键垂直行业。针对业务模式开发,一家运营商于2016年2月建立了一个5G联合创新中心,旨在推动基本通信能力的成熟,促进5G创新应用的发展,打造跨行业融合生态系统。该创新中心与来自电信业、互联网以及垂直行业的企业合作伙伴紧密协作,到目前已吸引 了42个商业合作伙伴。
大量光纤投资对于激活复杂的5G网络十分关键
5G是一项无线服务,但同样与光纤息息相关。超高带宽和数以十亿计的5G设备将加剧处理极大数据量和实现预期性能的挑战。作为回程线路和前向回传的优先技术以及支持物联网低时延网络的关键元素,光纤将发挥极大的作用。随着数据量的增大,回程线路和传输网的带宽压力将大于接入网。虚拟化可能将提高在射频单元对光纤的需求,因为未处理或半处理的无线电信号比传统回 程需要更高的带宽。提高相关支出有着急切的需要,以解决提升客户体验的瓶颈问题。
5G将在远高于LTE的频率上运行,这意味着与目前的4G网络相比,5G的蜂窝网络密度将提高数倍。提升网络密度对于增加容量非常关键,尤其是在高流量区域,对满足用户和物联网接入需求来说也都是必需的。此外,mmWave由于传播特性低,为了满足大规模室内覆盖需求,其使用将比以往需要更密集的小型蜂窝站。这将令无线接入网络(RAN)连接到分组核心网的传输网络面临压力。将需要前向回传、回程线路以及各种混合架构等来实现具成本效益、向后兼容和高密度的网络基础设施部署,这对提供5G系统的宽带和低时延需求来说是必要的。因此,拥有和建设光纤网络对于激活小型蜂窝站址非常重要。
除网络密度外,云无线接入网(Cloud RAN,即C-RAN)等新的网络技术正