5G核心网规划与应用
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1.2 5G全球部署

1.2.1 5G商用

2019年是5G“商用元年”, 全球多个国家都把5G建设列为重点项目。2019年4月3日23时,韩国率先宣布启用5G服务,韩国成为全球第一个5G商用的国家。数小时后,美国 Verizon(威瑞森电信)在芝加哥和明尼阿波利斯推出美国第一个5G商用网络。2019年4月17日,瑞士宣布5G商用,成为欧洲第一个5G商用的国家,2019年5月30日,英国宣布5G商用,2019年6月15日,西班牙也加入5G商用行列。全球5G部署可谓争先恐后。

当时,全球移动通信系统协会(Global System for Mobile Communications Association, GSMA)预测至2019年年底,18个市场将推出5G网络。而现实是5G超出预期发展,根据GSMA 2020年1月发布的《全球5G形势2019年第四季度报告》,28个市场共53家运营商已经推出符合第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)标准的商用5G服务(含固定无线接入),24个市场的46家运营商已经推出了5G商用移动服务。

以韩国为例,作为首个5G商用国家,韩国的5G发展较为突出,短短69天,至2019年6月10日5G用户突破100万,渗透率接近2%,较4G时代快了11天;2019年8月8日, 5G用户突破200万, 2019年10月底,5G用户接近400万。截至2019年年底,韩国的5G用户达到467万,三家运营商合计部署约19万台5G基站,覆盖85%的城市和93%的人口。5G整体的发展速度明显快于4G。

同时Strategy Analytics (一家全球著名的信息技术、通信行业和消费科技市场研究机构)于2020年发布的研究报告指出,2019年全球5G智能手机出货量达到1870万台,市场对5G智能手机的需求远高于预期。2019年全球5G智能手机出货量见表1-1。

表1-1 2019年全球5G智能手机出货量

1.2.2 5G展望

2020年年初,韩国最大的电信运营商SK电讯(SK Telecom)宣布已经准备好提供独立的5G服务,与此同时,我国三家运营商正在加紧5G SA部署,计划于2020年尽快推出5G SA服务。在此之前,所有5G商用网络都是基于4G核心网的非独立组网(Non-Stand Alone, NSA),即5G基站接入4G核心网。SA网络是基于5G核心网的独立组网,是端到端完整的5G网络,真正支持5G特有的场景和功能。可以说,2020年是5G核心网建设的元年,是5G SA的商用元年;同时,3GPP R16已正式冻结。这意味着,从2020年开始,5G正式进入大规模部署时期。

GSMA预测,2020年全球将有178家运营商实现5G商用,5G网络覆盖主要的国家和地区,5G连接数(不含物联网)将达到1.8亿个,2023年将超越2G的连接数,这一数据将达到10亿个。2025年,全球411家运营商将在119个国家和地区商用5G网络,预计全球5G 连接数将达到18亿个,超越3G,占比达到20%。其中,亚太地区占比最大(连接数占全球65.2%),其次是欧洲(13.1%)和北美(11.6%),这3个区域占全球总连接数的90%。

《中国移动经济发展2020》显示,2025年,中国5G连接数将超8亿个,5G占比达47%,4G占比为53%;到2026年,5G占比将反超4G。

2020—2025 年,中国运营商对 5G 网络的资本投入将超过 1600 亿美元,占总资本支出的90%,占全球5G资本支出的19%。在此期间,受益于企业物联网和新型5G服务收入的日益增长,移动营收将以每年约1%的速度稳定增长。

物联网将成为5G时代不可或缺的一部分。2019—2025年,全球物联网连接数量将达到250亿个。全球物联网收入将增长两倍以上,达到1.1万亿美元。中国物联网连接数从36.3亿达到80亿,其中,大部分增长来自企业市场。2020—2025年中国物联网连接数增长如图1-1所示。对于企业市场,就增速和规模而言,智能楼宇和智能制造是关键的垂直领域。对于消费者市场,智能音箱和联网家用设备将引领增长,而家庭安全将是最大的垂直市场。

图1-1 2020—2025年中国物联网连接数增长

(摘自《中国移动经济发展 2020》)

而《爱立信移动性报告(2019年11月版)》显示,爱立信的预测更乐观。

到2025年年底,5G用户将突破26亿。

到2025年年底,5G将覆盖全球65%的人口,并处理全球45%的移动数据流量。

到2025年年底,北美5G用户占比74%,东北亚将紧随其后,达到56%,欧洲将达到55%。

随着视频使用量的增加和新服务的推出,每部智能手机产生的移动数据流量在2025年将从目前的7.2 GB/月增长到24 GB/月。

到2025年年底,物联网总连接数约为249亿,而到2019年年底为108亿。

1.2.3 国内发展

2018年4月,国家发展和改革委员会批准三大运营商在北京、天津、青岛、杭州、南京、武汉、贵阳、成都、深圳、福州、郑州和沈阳12个城市进行5G规模组网建设及应用示范工程。

2018年12月6日,工业和信息化部发放5G系统试验频率使用许可,三大运营商获得全国范围5G中低频段试验频率。5G频率分配见表1-2。

表1-2 5G频率分配

2019年6月6日,工业和信息化部向中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国广播电视网络有限公司颁发基础电信业务经营许可证,批准4家企业经营“第五代数字蜂窝移动通信业务”。

这次的牌照发布比业界预期至少提前大半年,因此4家公司均未马上推出正式的5G商用服务。

2019年9月9日,中国联通与中国电信发布公告称,双方将进行5G网络共建共享合作。根据签署的《5G网络共建共享框架合作协议书》,双方在15个城市分区承建:在北京、天津、郑州、青岛、石家庄5个城市,中国电信与中国联通的建设区域比例为4:6;在上海、重庆、广州、深圳、杭州、南京、苏州、长沙、武汉、成都10个城市,中国电信与中国联通的建设区域比例为6:4。除上述城市之外,中国电信独立承建广东省10个地市、浙江省5个地市及其他17个省份;中国联通独立承建广东省9个地市、浙江省5个地市及其他8个省份。如此大规模的共建共享合作在国内尚属首次。

2019年10月31日,三大运营商共同宣布推出5G套餐,2019年11月1日正式启用5G网络服务。

2019年10月底 5G正式商用后,我国5G用户规模与网络覆盖范围同步快速扩大。截至2019年年底,我国5G基站数超过13万个,用户规模以每月新增百万用户的速度扩张。35款5G手机获得入网许可,国内市场5G手机出货量达1377万部,占国内全部手机市场的3.5%。

2019年11月21日,中国广播电视网络有限公司(简称“中国广电”)董事长在北京举办的世界5G大会上表示,2020年中国广电5G将正式商用,直接采用SA路线,实施700MHz+4.9GHz“低频+中频”的协同组网策略。中国广电已经加入3GPP国际组织,牵头制定700MHz 5G大频宽国际标准,计划于3GPP R16版本冻结前完成。2019年的11月23日,中国广电5G站在长沙开通,这是中国广电在取得5G牌照后,开通的首个5G基站,也是全球首个700MHz+4.9GHz的5G基站。

2019年12月24日,工业和信息化部发布重要通告,正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电核发190号段、197号段、196号段、192号段公众移动通信网网号。中国广电获得192号段公众移动通信网网号。

2020年1月3日,工业和信息化部依照申请向中国广播电视网络有限公司颁发4.9GHz频段5G试验频率使用许可,同意其在北京等16个城市部署5G网络。2020年4月1日,工业和信息化部发布《关于调整700MHz频段频率使用规划的通知》,正式将702—798MHz频段频率使用规划调整用于移动通信系统,并将703—743/758—798MHz频段规划用于频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)工作方式的移动通信系统。

另外,《中国广电5G试验网建设实施方案》显示,2020年上半年,中国广电已完成将近40个大中型城市的建网,在2020年下半年完成334个地市及重点旅游城市的网络建设,并在2021年争取完成全国所有城市、县级、乡镇和重点行政村的覆盖,逐步实现覆盖全国95%以上人口的目标。

与此同时,三大运营商在2020年正在大规模铺设5G SA网络。时任工业和信息化部苗圩部长在2020年1月20日的工业和信息化部新闻发布会上表示:下一步5G发展要重点加快独立组网的建设,只有独立组网的方式才能更进一步显现出5G的性能。2020年3月初,中国移动启动5G SA核心网设备采购,力争在本年度的第四季度实现SA商用。中国电信一直以来坚持以SA为主,2020年2月,中国电信宣布率先完成5G SA核心网商用设备整系统性能验证、5G端到端系统功能验证及异厂商互通测试,计划在本年度的第四季度推出SA商用。中国联通与中国电信达成共识:初期实现NSA共享,控制性部署NSA,以SA为目标,2020年第一季度启动网络向SA的演进升级。2020年3月中旬,中国电信、中国联通联合启动5G SA无线主设备集中采购,采购规模不少于25万个,计划在2020年第三季度前完成全部建设进度。三大运营商5G投资计划见表1-3。

表1-3 三大运营商5G投资计划

另外,中国铁塔发布的《2019年业绩报告》显示,截至2019年年底,中国铁塔共承接26.5万个5G站址需求,建成16.1万个,交付站址中已起租的有3.8万个。2020年资本开支中计划将170亿元用于5G基站建设,目前,中国广电也正在与中国铁塔接触,提出站址需求。

值得关注的是,政府在5G发展中起到了积极的引领和推动作用,自2018年年底,中央经济工作会议提出“加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”以来,5G已成为新基建的抓手,中央多次会议强调5G建设,尤其进入2020年,2 月21 日中央政治局会议、2020年3月4日中央政治局常务委员会会议均提到推动和加快5G建设。2020年的第一季度大部分省份也明确公布2020年5G发展目标。2020年3月6日,工业和信息化部召开加快5G发展专题会。2020年3月24日,工业和信息化部下发《关于推动5G加快发展的通知》,全力推进5G网络建设、应用推广、技术发展和安全保障,充分发挥5G新型基础设施的规模效应和带动作用,支撑经济高质量发展。《关于推动5G加快发展的通知》重点内容如图1-2所示。

图1-2 《关于推动5G加快发展的通知》重点内容

2019年年底,中国国际经济交流中心和中国信息通信研究院联合发布的《中国5G经济报告2020》预测,2020—2025年,5G网络总投资额达9000亿~15000亿元。2020年, 5G商用将直接为社会创造约54万个就业机会,到2030年,在直接贡献方面,5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为6.3万亿元、2.9万亿元和800万个;在间接贡献方面,5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为10.6万亿元、3.6万亿元和1150万个。到2025年,5G 用户将达到 8.16 亿,中国将成为全球最大的5G市场。