2019年被称为5G元年,意味着在这一年,5G通信网络开始落地。不过,正如我们在4G启动时,难以料想微信和抖音会如何深入我们的生活,这个技术层面的革新今天也最容易为公众所忽视,虽然,它可能会极大程度影响我们未来十年的生活和投资。
如果说2019年有着康波周期中离我们最近的发财机会,这个机会大概率会与5G有关。
那么,5G进程将会如何展开?5G产业链上,有哪些值得把握的机遇?华为所代表的中国企业在其中占据怎样的地位,有哪些竞争优势?
我们且从5G时代会有哪些大变化说起。
1、5G时代的崭新场景:VR/AR、车联网落地
5G被称为万物互联的开端。相较于4G网络而言,5G网络将带来三个方面的提升:高速率、大容量、低时延。
国际电信联盟(ITU)用三个主要应用场景来定义5G所带来的技术提升:增强移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)和超高可靠低延时通信(uRLLC)。
具体到不同的应用场景来分析,就是说——
eMBB主要面向超高清视频、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)、高速移动上网等大流量移动宽带应用,是5G对4G移动宽带场景的增强,单用户接入带宽可与目前的固网宽带接入达到类似量级,接入速率增长数十倍,对承载网提出超大带宽需求。
mMTC主要面向以传感和数据采集为目标的物联网等应用场景,具有小数据包、海量连接、更多基站间协作等特点,连接数将从亿级向千亿级跳跃式增长,要求承载网具备多连接通道、高精度时钟同步、低成本、低功耗、易部署及运维等支持能力。
uRLLC主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用,要求5G无线和承载网具备低时延和高可靠等处理能力。
以eMBB应用场景中的VR/AR为例,目前的4G网络仅可以支持原始的VR/AR应用,由于传输速率无法达到VR/AR的需求,所以,用户在使用VR/AR产品时,总是会遇到图像、视频质量还原度不高以及延迟性过高等问题,破坏体验感,以至于目前VR/AR设备仍然处于不温不火的状态。而5G网络的峰值速率是4G网络的20倍,这给VR/AR产业带来了极大的想象空间。例如5G时代,可以通过VR来实现体育赛事和演唱会等大型场景的现场直播,以及通过AR技术将导航地图与实时路况等信息投射在驾驶员眼前的挡风玻璃上等等,而像电影《头号玩家》中逼真的虚拟场景,或许也能在5G时代中得以实现。
再以同时依靠mMTC和uRLLC应用场景的无人驾驶/车联网为例,无人驾驶/车联网对于数据处理的要求较为特殊。
一是要求低时延,例如时速为60km的汽车在50ms(毫秒)时延内将开出1m远,如果时延为1ms,则车辆移动距离仅为1.6cm,安全性大幅提升。二是要求高可靠性。基于5G网络,车联网V2V通信的最大传输距离大约为1000m,有效解决了传统通信中短暂、不连续的连接问题;而1Gbit/s 的高速链路数据速率,使车与车、车与移动终端之间在更高的时速下依然能保持通信质量(支持最大的行驶速度350 km/h的车辆)。
中国联通数据显示,随着5G网络的初步建成,预计2020年,车联网全球市场规模将突破6500亿元,渗透率超过20%,而到了2025年,随着5G网络的成熟,车联网的全球市场规模将突破16000亿元,渗透率超过65%。
由此可见,5G网络一方面可以为现有的产业提供更广阔的平台,另一方面能催生出更多崭新的应用场景。
而据中国信通院发布的《5G经济社会影响白皮书》预测,2030年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿元和10.6万亿元。在直接产出方面,按照2020年5G正式商用算起,预计当年将带动约4840亿元的直接产出,2025、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3万亿元,十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面,2020、2025、2030年,5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元,年均复合增长率为24%。
所以,5G是各行业进入数字化革命时代的良机,有望促进所有产业的发展模式从量到质的转变。各国政府也越来越清晰地认识到,谁先抓住5G的应用落地机遇,谁就能够把握产业升级的关键。
2、5G标准:从编码之争看中国企业崛起
5G既然如此重要,那么,错失了过往机遇的中国企业,是否能在这一代移动通信技术中占得先机?
先来看5G技术的落地流程。
首先,在5G网络建设之前,一般会先由通信标准制定的组织,包括联合国的国际电信联盟(ITU)以及3GPP(通讯标准化机构)产业联盟,提出关键性能指标,并一起制定相关标准。
其次,再由设备商根据网络性能要求进行关键技术的研发验证。当标准正式冻结,各国家和地区才根据自身市场需求发放商用牌照。
最终,5G进入建设期,设备商生产符合统一标准的商用设备,运营商采购设备商的设备并开始部署网络。
俗话说三流企业做产品、二流企业做品牌、一流企业定标准。不断积累实力的中国企业,在此次5G标准的制定上,已经具有一定的话语权。
5G标准的编码和调制是无线通信技术中最核心最深奥的部分,体现着一个国家通信科学基础理论的整体实力。在5G标准制定之前,各个企业都针对标准做了大量的研发,例如华为主推Polar码方案,是因为其在此编码上积累了更多的专利。
在2016年两次3GPP会议中,5G数据信道编码采用了由高通主推的LDPC码方案,5G控制信道编码采用了由华为主推的Polar码方案。
在3G、4G时代,最底层最核心的编码方案还都跟中国无关,所以,此次由华为主推的Polar码方案能够作为控制信道编码的标准,不仅表明了中国企业在全球通信行业中已经占据了一席之地,更大的意义在于华为已能够收取一定的专利费用。
对于各大企业而言,能够靠专利吃饭是一件幸福的事情。以高通为例,由于其研发的CDMA技术成为3G标准基础,所以高通可以依靠其所拥有的CDMA专利收取大量的专利费用。高通发布的2017年财报显示,其全年营收223亿美元,其中技术授权业务营收为64.45亿美元。正因如此,5G标准被誉为通信技术的皇冠。
随着5G第一个版本标准R15的冻结和封版,从各家公司向ETSLI(欧洲电信标准化协会)声明的5G Polar专利情况能够看到,华为排名第一,在相关专利数中占据了49.5%的比例,爱立信排名第二,占据了25.2%。
但是在LDPC码的专利上,以美国为首,有4579件,中国有910件,欧洲有442件,日本有471件,韩国有447件。从全球5G技术专利分布来看,美国约占60%,其次是中国。
中国企业在5G标准上虽然成果丰硕,不过依然有巨大的前进空间。
3、商用在即!中美两国5G投资领先全球