01 5G到底是什么？
5G已經不僅僅是一門技術，而是一個產業，更是推動其它各個產業發展的一項基礎產業。
5G是通信技術的變革而非革命
從技術角度看，5G是在4G通信技術基礎上繼續發展的產物，本質上只是技術的變革，而非革命。5G涉及的核心技術，主要包括無線技術和網絡技術兩大類。無線技術方面，主要包括Massive MIMO，超密集組網（UDN），D2D，靈活雙工/全雙工，新型多址技術，新型編碼調制，高頻段通信等。網絡技術方面，主要包括網絡切片（Network Slicing），移動邊緣計算（MEC），SDN/NFV，C-RAN架構等。
5G技術的核心是提升頻譜效率（每小區或單位面積內，單位頻譜資源提供的吞吐量，提升5～15倍）、能源效率（每焦耳能量所能傳輸的比特數，提升百倍以上）和成本效率（每單位成本所能傳輸的比特數，提升百倍以上）。
5G最根本的變革在于通信服務對象將發生變化
從1G到4G，通信服務的主體都是我們人類，但是到了5G時代情況將發生改變。可以預測，自5G時代開始，通信服務的主體將從人逐步遷移到物，而且這個比重會越來越高。也就是5G時代開始，會從連接人到連接物，從服務人到服務物。工信部苗圩部長提到，將來20%左右的5G設施是用于人和人之間的通信，80%用于人與物，物與物的通信。
正是由于這樣根本性的變革，5G會催生出無數全新的領域，引發新一輪的產業變革，成為推動經濟發展的新增長動力。
5G擁有消費性、管理性、生產性三大產業發展主線
從1G到4G，基本只有面向人類消費者市場這一條發展主線，但到了5G時代，情況發生根本性變化。總體來看，5G擁有消費性、管理性、生產性三大產業發展主線。
一是面向需求側的消費性主線，即5G加速生活娛樂、車聯網、汽車電子、醫療電子、可穿戴設備、智能家居等規模化的消費類應用。二是5G驅動智慧城市管理性應用全面升溫，基于5G的城市立體化信息采集系統將加快構建，智慧城市、智慧安防、智能交通等成為應用集成創新的綜合平臺。三是面向供給側的生產性主線，即5G與工業、農業、能源等傳統行業深度融合，成為行業轉型升級所需的基礎設施和關鍵要素。
02 5G發展五大動力
推動5G發展的源動力來自五大方面，國家戰略、運營商競爭態勢、產業鏈上下游設備商推動、消費者訴求、行業數字化轉型需求。這五個方面因素疊加，推動中國5G產業快速發展。
動力一：國家戰略
5G的定位是一項國家基礎性產業。因此，各個國家都在搶奪5G產業發展的制高點。誰占領了5G產業發展的制高點，不僅能推動本國5G直接和間接經濟總產出的增長，同時還能分享其它國家5G產業發展的紅利。
2019年4月3日，美國國防部發布了《5G生態系統：對美國國防部的風險與機遇》，預測中國依靠先發Sub-6GHz的5G網絡會推動智能手機和電信設備商，以及半導體和系統供應商的市場大幅增長，進而帶動互聯網公司的服務增長，中國將可能重現美國在4G領域的輝煌。因此，美國對爭奪5G領先地位的焦慮感和緊迫感日益強烈。
全球各個國家對此都有相同認知，因此大家才會看到美國和韓國兩國運營商爭搶全球首個開通5G無線服務的國家名分。2019年4月3日，韓國三大運營商SK電訊，KT和LG U+宣布5G正式商用，開通5G手機網絡服務，搶得“全球首商用”桂冠。之后一個小時，美國運營商Verizon也正式宣布在部分地區推出5G無線網絡服務。
而中國成為繼韓國、美國、瑞士、英國之后，全球第5個開通5G服務的國家。毋庸置疑，中國在5G領域的投入是堅定的。自2016年啟動5G試驗以來，中國積極推進完成了5G關鍵技術驗證、技術方案驗證、系統組網驗證三大階段工作。
從中國5G產業發展預期看，中國信息通信研究院發布的《5G產業經濟貢獻》報告，預計2020-2025年期間，中國5G商用直接帶動的經濟總產出達到10.6萬億人名幣，間接拉動的經濟總產出約24.8萬億人名幣。如此巨大的經濟產出，正是國家戰略意志的體現。
動力二：運營商競爭態勢
韓國媒體報道，韓國加入5G服務的用戶在2019年6月10日突破100萬人，此時距離韓國5G商用化僅有69天。韓國三大運營商SK電訊，KT和LG U+為爭取用戶大打“價格戰”，對5G手機進行高額補貼。美國ATT，Verizon，T-Mobile和Sprint，出于市場競爭需要，均在積極進行5G商用部署。以ATT 為例，分步推進5G網絡部署，首批覆蓋12個城市，第二批增加約10個城市。同時，ATT努力把4G時代積累的企業解決方案經驗延伸到5G，積極開發零售、醫療、金融、教育、安全等垂直行業創新應用。
從運營商角度看，你不積極上5G，競爭對手搶先上了5G，你的用戶資源就會流失，業績就會下滑，這是運營商不可承受之重。競爭的壓力，逼迫運營商搶跑5G。國內運營商也面臨同樣的情況，當然和海外運營商相比，國內運營商除了商業競爭壓力之外，還承擔著非商業性質的普遍服務義務，即ZZ任務。
2019年中國移動將在全國范圍內建設超過5萬個5G基站，在超過50個城市實現5G商用服務；在2020年，將進一步擴大網絡覆蓋范圍，在全國所有地級以上城市城區提供5G商用服務。中國移動實施“5G+計劃”，一是推進5G+4G協同發展；二是推進5G+AICDE融合創新；三是推進5G+Ecology生態共建；四是推進5G+X應用延展。
中國電信將在40多個城市建設NSA/SA混合組網的精品網絡，力爭在2020年率先啟動面向SA的網絡升級，對外開放基于SA的邊緣計算、網絡切片等5G差異化網絡能力。同時加速云網融合，為5G賦予更多內涵。中國電信在上海重點發布了“5G行業云網解決方案”，為媒體、醫療、教育、金融、物聯（水務、消防、車聯網）、視頻六大行業提供服務。
中國聯通實施“7+33+N”5G建網戰略，即在北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、雄安7大城市區實現連片覆蓋，在福州、廈門等33個重點城市實現熱點覆蓋，在N個城市定制5G網中專網，同時構建各種行業應用場景。
動力三：產業鏈上下游設備商推動
5G產業鏈包括上游設備商，中游運營商，和下游終端設備商以及行業應用方案提供商。
上游設備商除了我們熟知的四大系統設備商華為、中興、愛立信、諾基亞外，還包括芯片廠商（光電芯片、計算芯片、交換芯片、射頻芯片等），基站天線/振子廠商，射頻模塊廠商（濾波器、功率放大器、射頻開關等），基帶模塊廠商，PCB板廠商，光模塊廠商，無光源器件廠商，光纖光纜廠商，小微基站廠商，鐵塔廠商，承載設備廠商等。
終端設備商包括智能手機、智能網聯汽車、智能家居等領域。行業應用方案提供商涉及各個行業，如車聯網、工業互聯網、智能醫療、智慧教育等。
在中國4G建設飽和的情況下，產業鏈上游和下游的設備商將希望寄托于5G發展，成為順理成章的事情。
以智能手機為例，智能手機增長和智能手機普及率，都已經進入了存量市場階段。而在存量市場環境下，中國智能手機市場未來機會點在于用戶升級換機的需求，尤其是5G技術帶來的換機需求。
動力四：消費者的訴求
全球2G GSM用戶數突破1億大關，用了6年時間（1992年-1998年）。全球3G UMTS用戶數突破1億大關，用了5年時間（2001年-2006年）。全球4G LTE用戶數突破1億大關，只用了3年時間（2010年-2013年），僅為2G時代用戶發展時間的一半。消費者對新技術的接受度越來越高，尤其是中國消費者。一旦5G網絡實現大面積覆蓋，用戶將迅速向5G轉化。
同時，年輕人、高學歷、居住在城市的成年人是最早接觸智能手機的人群。在中國，年輕成年人是智能手機覆蓋率最高的人群，2018年，91%的18歲到24歲成年人，89%的25歲到34歲成年人擁有智能手機。而這群人中存在大量“數字原生代”，即在智能手機和互聯網上長大的人。數字原生代能夠同時認知處理多種信息來源，天然具備積極擁抱新一代信息技術的訴求。比如在游戲、體育、娛樂、在線漫畫和表演中，發展5G AR/VR服務，一定會受到年輕成年人的熱烈追捧。
動力五：行業數字化轉型需求
中國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段。從傳統產業來看，伴隨要素成本上升、資源環境壓力加大、產能過剩持續，以及后發國家工業化和發達國家再工業化的雙重擠壓，以往依靠要素驅動和依賴低成本競爭的增長模式越來越難以為繼，迫切需要轉型發展。
行業數字化轉型正是中國產業轉型升級的重要動力之一。數字化轉型既包括處于較低發展階段的企業提高信息化水平，也包括處于較高發展階段的企業實現數字化、網絡化、智能化。
工業、農業、能源等傳統行業，以及交通、安防等各個行業，均存在數字化轉型的強烈意愿。以汽車產業為例，全球市場陷入低迷，盈利下滑，中國市場銷量在2019年將下滑8%，預計在2480萬輛。為了應對挑戰，車企積極進行新四化“智能化、網聯化、電動化、共享化”探索。電動化方面，中國新能源汽車銷售持續增長，預計2019年達到170萬輛，2020年達到200萬輛。
網聯化方面，工信部在2018年12月25日發布《車聯網（智能網聯汽車）產業發展行動計劃》，明確提出到2020年車聯網用戶滲透率達到30%以上，新車駕駛輔助系統（L2）搭載率達到30%以上，聯網車載信息服務終端的新車裝配率達到60%以上。5G網絡發展將助力汽車產業網聯化達到此目標。
在汽車制造環節，工廠車間將出現更多的無線連接，未來工廠中所有智能單元均可基于5G無線組網，生產流程和智能裝備的組合可快速靈活調整，以適應市場的變化和客戶需求越來越個性化、定制化的趨勢。在汽車使用環節，基于5G網絡的大帶寬、廣連接、高可靠低時延，可實現對汽車的全面感知，精準決策，和實時控制。5G將助力汽車產業實現數字化轉型。
03 5G發展四大挑戰
5G發展存在商業模式不清晰、建設運營投資額巨大、技術選擇多路徑、供應鏈全球化依賴四大挑戰。
挑戰一：商業模式不清晰
運營商面臨”提速降費”和同質化競爭的巨大壓力。不限量套餐雖然能幫助運營商搶奪到用戶，但是也導致運營商增量不增收，流量收入剪刀差加劇。三大運營商的ARPU（每月每用戶平均收入）集體下降。其中中國移動2018年手機ARPU值53.1元，同比下降8%；中國電信2018年手機ARPU值50.05元，同比減少8.3%；中國聯通2018年手機ARPU值45.7元，同比減少4.7%。
同時，推出低資費不限量套餐，也讓用戶習慣了低資費，消費者買單意愿不高。在5G時代這種趨勢會愈發明顯。
因此運營商必須在商業模式上做出改變，從3G和4G時代基于流量的商業模式，到尋求5G時代新的商業模式。
目前看，5G時代商業模式最有可能包括基于流量和基于信息服務兩大類。基于流量的模式，依然是運營商5G時代重要的盈利模式。在5G時代的數據量將呈現爆發式增長。
數據量井噴一方面來源于大視頻會在5G時代迅猛發展，4K、8K、VR/AR/MR、全息等各種技術應用會加快普及。用戶的消費習慣如同從文本方式轉換到視頻方式一樣，會迅速普及4K、8K、VR/AR/MR、全息業務。
數據量井噴另一方面來源于，產生數據的將不僅僅再是人類，而是更多物體會被5G網絡連接，普適性數字化將誕生。比如汽車上所有零部件信息都將數字化，并通過5G網絡進行傳輸，未來每輛汽車每秒鐘將產生Gbit以上的數據量。
但僅依賴數據量爆發式增長帶來的流量模式，已經不足以支撐5G時代運營商巨大的建網投資成本。因此，運營商要積極探索基于信息服務的商業模式。信息服務未來可能存在三種不同模式。
第一種模式，提供基于連接的信息服務。運營商可以通過5G網絡廣連接特性，提供人與物，物與物的廣泛連接。以汽車行業為例，未來所有汽車都可以通過5G網絡進行V2V（車與車）、V2I（車與基礎設施）、V2P（車與人）、V2N（車與網絡）通信。而路側和路面上各種基礎設施，包括紅綠燈信號機、智慧燈桿、數字標識牌等，也將數字化和5G網聯化。
第二種模式，提供基于網絡切片的定制信息服務。運營商不再只提供剛性管道，而是給不同消費者用戶和行業用戶提供彈性管道。彈性管道的“彈性”體現在管道可以按需定制，即管道類型（大帶寬、廣連接、高可靠低時延）和管道服務等級等均是動態可分配的，同時5G時代的彈性管道將覆蓋端到端（從手機終端到無線基站，再到傳輸網絡、核心網、業務層均可實現彈性）。網絡切片技術的使用讓這一切變為可能。
比如針對車聯網用戶可以提供大帶寬網絡切片用于VR通訊業務，高可靠低時延網絡切片用于遠程控制業務、編隊行駛業務等等。
第三種模式，提供基于云計算、多接入邊緣計算（MEC）、云邊協同、云網協同的業務信息服務。針對不同消費者用戶和行業用戶，利用云、邊緣云、云邊協同和云網協同，提供不同類型的業務應用服務。將涉及到普通消費者、政務、制造、交通、物流、教育、醫療、媒體、警務、旅游、環保等各個方面。
總體來看，運營商依然處于積極探索除了流量模式之外的新商業模式階段。運營商已經錯過了3G時代互聯網和4G時代移動互聯網兩撥最大紅利，一定不希望錯過下一桶金。
挑戰二：建設運營投資額巨大
5G建設大概率會采取先城區，再郊區；先熱點，再連片；先低頻，再高頻；先室外，再室內；先宏站，再小微基站的模式。積極穩妥分布推進，大多數情況下強調對4G LTE的依賴，以降低組網成本保證用戶體驗。
但即使如此，5G建設的投資金額（Capex）也是巨大的。除了宏站投資，5G發展還涉及大量小微基站、光傳輸、核心網、多接入邊緣計算等投入。預計中國5G投資周期十年，總投資金額1.6萬億。
同時5G運營投資額（Opex）也將是巨大的。5G基站的功耗是4G基站的2.5-4倍（從中國鐵塔資料看，4G基站典型功耗在1300W，而華為5G基站典型功耗3500W，中興3225W，大唐4940W），電費等能源成本越來越高。另外，5G基站數量增加，尤其是小微基站數量將激增，站址費用越來越高，光纖量也將激增。
總體來看，2021年將是運營商挑戰最大的一年。運營商有緊迫壓力，在2021年之前尋找到5G新的商業模式，才有可能支撐起5G時代巨大的建設投資和運營投資。
當然，政策支持推動中國5G產業發展也是必不可少的。比如給運營商減壓，引導通信行業由“提速降費”向“提速提質”轉變。同時，出臺政策鼓勵運營商、鐵塔公司共享共建。
挑戰三：技術選擇多路徑
一直以來，運營商5G建網存在NSA（Non-Stand Alone）和SA（Stand Alone）不同技術路徑選擇。所謂NSA，是在4G核心網基礎上，增加5G基站，用戶使用5G終端就可以享受5G的寬帶業務。
采用NSA，具有部署簡單、起步快、投資少的優點，而且終端也只需要支持寬帶業務的能力，相對來說更容易生產和制造。但是NSA因為沒有改變核心網，因而無法支持5G廣連接和高可靠低時延兩大特性。而SA，使用真正的5G核心網、基站以及回程鏈路，才可以真正滿足行業客戶大量的相關訴求。
比如車聯網應用的遠程駕駛，盡管現在已經有大量的業務展示，但也只是用于作秀而已，要真正做到開放道路的商用程度，僅僅依靠目前NSA方式5G網絡是無法有效保障安全性的。
三家運營商早期5G建網思路比較清晰，電信和移動偏向SA獨立組網方式，聯通偏向NSA。但電信和移動均對策略進行了調整，會先行規模部署NSA網絡，而核心網改造、網絡切片技術使用進度等均延緩。不過，中國移動楊杰也表示2020年1月1日起，政府不允許NSA手機入網，將全力過渡到SA組網。
總體來看，目前運營商有不同的NSA和SA演講路線規劃。確定的是NSA組網和SA組網未來將長時間共存，運營商面臨著多頻多制式共存復雜網絡挑戰。
挑戰四：供應鏈全球化依賴
5G供應鏈全球化態勢明確，主要涉及到芯片供應鏈、智能手機供應鏈和基站供應鏈。
芯片供應鏈主要涉及“設計（Fabless）-設備-材料-制造（Foundry）-封測（OSAT）”等環節。中國企業主要發力在兩頭，即設計和封測。
我國部分專用芯片快速追趕，正邁向全球第一陣營。其中包括成本驅動型消費類電子，如機頂盒芯片、監控器芯片等；以及通信設備芯片，如核心路由器自主芯片。但是高端智能手機、汽車、工業以及其它嵌入式芯片市場，中國差距依然很大。而高端通用芯片與國外先進水平差距更是巨大，包括處理器和存儲器等。
智能手機供應鏈方面，芯片、內存、操作系統等行業制高點以及射頻前端、濾波器等，仍然擺脫不了對歐美和日韓廠商的依賴。
基站供應鏈方面，涉及器件眾多，對進口器件依賴程度較高，尤其是FPGA、ADCDAC等難以找到較好替代。
整體來看，中國在毫米波領域進展要落后于Sub-6GHz領域。
可以預期，中國5G將克服各種挑戰，取得快速發展。
