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第三章 5G:全球信息与智能时代的竞争制高点

作者:李正茂 当前章节:9306 字 更新时间:2026-6-22 18:47

5G已日益成为赢得国家长期竞争优势的战略制高点。世界各国纷纷将5G的发展上升至国家战略,加快出台多项鼓励政策和激励举措,抢筑5G的发展优势。

美国力求赢得5G竞争

对于5G时代的到来,美国政府给予了极大的关注。美国对于经济体的监管一贯秉持以市场为导向,政府不过多直接参与技术的更新换代研发与应用。在5G时代到来之际,美国政府却显示出了对5G不同寻常的重视。2019年4月在白宫举行完美国5G网络发展记者会后,美国总统特朗普再一次在推特上表示“5G竞赛是一场美国必须赢得的比赛……这是我们一定会赢的竞赛”。在美国政府看来,5G不仅仅是一项新一代移动通信技术,也是赢得国家利益和战略之争的关键。美国智库国际战略研究中心(CSIS)发布的研究报告指出,在4G时代,美国应用4G,让硅谷的创新爆发成为可能,其不仅改变了互联网使用方式,而且充分创造了就业,拉动美国经济增长,美国互联网经济的增长率是GDP增长率的4倍。而5G是打通各类信息基础设施,激发全新动能的关键,它将从根本上创造一个全新的数字环境,在未来几十年影响各国安全和经济表现。

全国性战略计划确保5G的“美国优先”

2018年年底美国政府在白宫召开的5G峰会上释放出一个重要信号,即希望为5G部署提供顺畅的管制政策,美国联邦通信委员会主席阿基特·帕伊在5G峰会上说:“5G的领导地位是国家经济增长和竞争力的当务之急。”为此,美国将5G上升到“美国优先,5G第一”的国家竞争力高度,鼓励私营企业尽快部署5G。峰会上提出了一个“促进美国在5G上具有优势”的综合性战略——“5G快速”计划(“5G FAST”计划)。该计划有三个关键组成部分:前瞻性的频谱政策、现代基础设施政策和基于市场的网络监管。频谱政策方面,针对5G的特点,为5G添加额外的无线电频谱,致力于将中高低及未经许可的更多频谱推向商业市场。基础设施建设方面,美国联邦通信委员会将更新基础设施政策,简化审批流程,并鼓励私有企业在5G基础设施方面进行更多投资。网络监管方面,使其能够与新的环境相匹配,以促进5G建设,释放数字红利,包括废除网络中立规则以及近期通过的限制地方政府向无线运营商收取部署5G基础设施费用的规则,这些政策旨在共同降低企业在5G中的投资成本。总体来看,美国政府倾向于放松对电信行业的管制,以便激活更多的创新。

政府部门积极行动为5G扫清障碍

制订国家频谱计划

美国政府认为,频谱分配是5G部署的重要环节。美国政府要求美国联邦通信委员会“大胆”放开频谱资源。因此在战略中,美国也首先聚焦于频谱的分配。全球主要国家和地区的5G频谱规划方案见图3–1。

特朗普发布《关于为美国未来发展可持续频谱战略的总统备忘录》,从组织和研究层面加强对于频谱分配的准备,指示商务部制定长期频谱战略,包括立法、监管及其他政策建议,以帮助在美国推出5G网络技术。同时,设立白宫频谱战略工作组,该工作组将收集联邦机构关于政府频谱需求的报告以及如何与私营部门用户共享该频谱。美国联邦通信委员会已于2018年年底进行首次5G频谱拍卖,在2019年3月举行了第二次拍卖,并计划于2019年年底启动第三次5G频谱拍卖。美国联邦通信委员会正在进一步研究开放其他频段给5G业务的可能性,其通过采用频谱共享机制,在新型无线服务、当前和未来的卫星业务、联邦应用之间进行频谱需求的平衡,以确保联邦和非联邦机构、卫星和地面系统、固定和移动业务等可以并存与发展。

审批通过T–Mobile和Sprint合并

2018年T–Mobile和Sprint(斯普林特)再次提交合并申请,启动了260亿美元的监管审查程序。这不是它们第一次尝试合并,此前在2014年,T–Mobile和Sprint的合并计划因未能获得美国监管机构的批准而流产。这次两家公司在申请书中明确提到,合并是为了更好地发展5G。只有新的公司才有能力在全美范围内提供真正的5G。新公司计划投资400亿美元扩张业务和建设5G网络,并声称合并有助于美国在5G网络的建设上掌握全球先机。

鼓励运营商部署和民间投资5G

对于5G的部署和发展,之前美国国内存在两种观点。一种是政府接管相关的基础设施投资,然后再向私人部门出租,即关于5G通信网络的国有化。另一种则是激励私人部门增加投资,政府自身不投入太多。参议院情报委员会和美国联邦通信委员会都支持第二种方式,并拟通过法案避免通信网络国有化。2018年4月12日特朗普的发言实际上明确了美国下一代通信基础投资将主要依靠私人部门,而不是政府主导的5G计划。预计美国移动通信产业未来在5G网络上将投资高达2 750亿美元,这将为美国创造300万个就业机会,并带来5 000亿美元的GDP增长。特朗普声明,2020年美国将拥有世界上最大的5G网络。为了刺激各个领域对于5G的应用,以5G为关键节点带动新一轮工业革命的发展,美国政府积极助力其他领域分享通信科技红利,加快精准农业、远程医疗、智能交通等方面的创新步伐,美国联邦通信委员会还采取一些举措促进技术扩散,例如将投入204亿美元设立“乡村数字机遇基金”,提升乡村地区的信息基础设施,以避免造成新的数字鸿沟,增强数字包容性。

图3–1 全球主要国家和地区的5G频谱规划方案

韩国将5G上升为国家战略,构建经济发展新引擎

近年来,韩国GDP保持低位增长,失业率居高不下。韩国希望借助5G摆脱对制造业的长期依赖,转向服务业,并重振出口,以提高经济增长率,保持国家竞争力全球领先。

国家引领5G发展顶层设计,明确发展目标

早在2013年6月,韩国就成立了5G论坛推进组5G Forum,提出了5G国家战略和中长期发展规划。2013年年底,韩国科学与信息通信科技部(MSIP)发布了5G移动通信先导战略,并表示会在随后7年内向研发、标准化、基础构建等领域集中投资5 000亿韩元。

2014年年初,韩国政府确定了以5G发展总体规划为主要内容的“未来移动通信产业发展战略”,决定在2020年推出全面的5G商用服务,投资1.6万亿韩元用于5G核心技术研发。2016年,韩国科学与信息通信科技部启动了“未来增长引擎实施计划”和“平昌冬奥会K–ICT(Korea–ICT)实施计划”,以使平昌冬奥会成为世界上第一届5G奥运会,同时启动了“5G移动通信产业发展计划”及“K–ICT频谱计划”,确立了成为全球首个5G商用国家的目标。2017年,韩国科学与信息通信科技部成立了5G战略推进委员会,由该部部长亲自出任主席,启动了韩国国家级5G标准的制定。

韩国的5G战略为韩国5G的发展从服务、技术、标准和生态4个方面制定了明确的目标:一是2019年在服务领域实现5G商用,并领跑5G市场;二是在技术领域成为全球最佳,在终端领域成为全球第一,在设备领域取得全球15%的市场份额;三是在标准领域确立安全的标准并引领全球标准;四是到2020年创造160万个就业岗位,到2026年再创造150万个就业岗位。

政府主导,运营商落实,抢跑全球第一

首张较大范围的5G无线网络,首个准商用5G服务

历史上多届奥运会都成为信息通信技术的首秀场,2018年2月的平昌冬奥会也成为韩国政府各项5G战略和计划中的重要里程碑。平昌冬奥会期间,韩国电信(KT)在平昌、江陵一带搭建起完整的5G网络环境,形成全球第一张大范围5G无线网络,这也是全球首个准商用5G服务。

少数同时分配中频段及超高频段的国家

韩国政府在2016年宣布将原计划为4G准备的3.5 GHz频谱转成5G用途,并回收了已发放的3.5GHz频谱,作为后续5G频谱重新进行拍卖。2018年6月韩国政府进行了5G频谱拍卖,拍卖原定于15日进行,但是由于三家运营商对频段的争夺过于激烈,拍卖失败。韩国政府对三家运营商进行了艰苦的协调工作,拍卖于6月18日得以重启并迅速完成,这为韩国三大运营商快速统一推进5G商用奠定了基础,也使韩国成为全球首个同时分配和拍卖中频段及超高频段的国家。

首个统一国内运营商5G商用化时间的国家

受制于韩国国内市场规模,韩国三大运营商竞争异常激烈,在2011年推出4G网络之时,三大运营商因过度竞争甚至一度对簿公堂。在是否需要统一运营商5G商用化时间的问题上,三大运营商也曾发出过反对意见,但韩国政府以全球第一比韩国第一更重要为由说服了三大运营商。韩国政府强调在5G全球产业的竞争中,韩国必须集合国家的力量一致对外竞争,最终促成了三大运营商同时推出商用化服务的决定。此外,韩国原计划在2019年3月推出5G通用网络商用服务,但由于5G基础设施和5G终端尚未完全准备完毕,加之韩国政府驳回了三大运营商提交的5G资费计划,认为资费设定过高,不利于5G的快速发展,因此将推出5G商用服务的时间推迟到了4月。在得知美国电信运营商Verizon(威瑞森)突然决定将5G商用的时间提前至4月4日零点后,4月3日韩国科学与信息通信科技部召集三大运营商举行紧急会议,当晚23点,韩国三大运营商同时宣布5G正式商用,开通5G手机网络服务,仅仅只比Verizon早了一个小时,韩国成功夺得“全球首个进行5G商用服务的国家”这一桂冠。

推出5G国家战略,多项措施力保政策落地

2019年4月8日,韩国总统文在寅在韩国5G技术协调会上发布了韩国5G的国家战略,计划到2022年建立一个全国性5G网络,为此韩国政府将向私营部门投资30万亿韩元,并希望通过该战略的实施,使韩国成为全球5G领军国家乃至应用标杆,其目标是到2022年创造一个价值28万亿韩元的5G市场,到2026年创造一个价值180万亿韩元的5G市场、60万个工作岗位,并达到730亿美元的出口额。

为了达到上述目标,韩国政府将采取一系列措施,包括:为5G网络投资提供2%~3%的税收抵免支持;制定一个10万亿韩元的5G设施投资项目以及设立15万亿韩元的基金,以支持有前途的5G相关创业公司;在世宗和釜山地区建造智能城市,其中将包含采用了5G网络的人工智能数据中心,并将这两座智能城市作为新5G服务的测试床;承诺保持网络中立,并将优先考虑技术发展;增加对于中小企业的支持,到2022年让1 000家由中小型公司运营的工厂整合云服务等5G网络解决方案。韩国的5G国家战略还明确了韩国五项5G核心服务——沉浸式内容、智能工厂、自动驾驶、智能城市和数字医疗,以及十大5G战略产业——网络设备、下一代智能手机、VR/AR、可穿戴设备、智能监控摄像头、无人机、机器人、V2X、数据安全和边缘计算,并出台系列扶持政策(见图3–2)。

图3–2 韩国5G国家战略

日本以5G为基础构建超级智能社会,重振经济及创新活力

日本视以5G为基础的智能化手段为解决国内一系列困扰社会经济发展难题的关键途径,试图抓住5G发展的机遇,建设一个超级智能化社会,激发经济活力,重塑国家创新力。

自下而上推动5G战略,以2020年东京奥运会为契机推进5G

2013年9月,日本首先依托日本无线电工业和企业协会,组建了5G特设工作组“2020 & Beyond Ad Hoc”(20B AH),积极推动日本5G研究和标准化。2014年年初,日本最大的运营商NTT DoCoMo便与多家企业联合开展5G实验,并在2014年7月率先发布了5G白皮书《5G无线接入:需求、概念和技术》,该白皮书详细阐述了5G相关的关键技术。同年10月,日本无线电工业和企业协会也发布了其5G白皮书《2020年及以后的移动通信系统》,该白皮书围绕5G可能产生的社会经济环境影响进行了描述,包括市场和用户趋势、流量趋势、成本和频谱影响等,并对5G的框架和能力等方面进行了总结。

在产业界的推动下,2014年,日本内政和通信部成立了无线电政策远景小组,该小组也成为日本5G国家战略规划的实际掌舵手。9月,日本内政和通信部成立了5GMF(5G移动推广论坛),5GMF接管日本无线电工业和企业协会职能及其研究成果,成为日本5G发展的实际推动机构。5GMF进一步确定了5G研发和标准化的方向,同时设置4个小组,致力于促进国际合作、研发及标准化、应用和5G网络架构4个方向的研究。同年12月,无线电政策远景小组正式发布了日本5G路线图,对2020年及以后实现5G进行了规划,明确日本从2015年启动5G研发和推进,在2019年9月橄榄球世界杯期间实现5G试商用,在2020年7月东京奥运会前实现5G商用。

日本选择将2020年作为“5G元年”,一方面,日本希望借助东京奥运会,让全世界的选手和游客在东京体验日本成熟的5G,展示日本科学技术水平;另一方面,日本的最终目的仍然是用好、用足5G,解决日本的人口老龄化和区域经济不平衡等社会经济问题,进一步完善5G基础设施,稳步推出5G,让5G成为全民共享的技术,而不只是大都市市民享受的一项特殊服务。为了在2020年东京奥运会实现5G商用和各项应用落地,日本内政和通信部还推出了多项举措确保5G的推进,投入100.4亿日元与产业界、研究机构和政府组织合作进行研究开发,并以解决社会课题为目标,在各个垂直领域推广物联网应用,同时加强大学和高职等研究机构对于5G及其相关领域人才的培养,设立包括人力资源在内的外部开放性实证研究。

明确频谱利用规划,巧用频谱分配政策,助力5G落地

日本内政和通信部将频率规划和分配视为促进5G发展的重要因素,并为此投入77.2亿日元制定了完善的频谱战略。2019年4月10日,在韩国、美国推出5G商用服务一周后,日本内政和通信部向NTTDoCoMo、KDDI、软银三家传统运营商以及新晋运营商乐天移动分配了5G频谱。预计4家运营商将在5年内投入144亿美元进行5G建设。作为此次频谱分配的一部分,日本内政和通信部还要求4家运营商在两年内在全日本范围内提供5G服务,并将日本划分成4 500个街区,要求4家运营商在2025年之前至少为一半的街区提供5G服务。这为日本充分利用从4G到5G的过渡期,不断增加农村地区的网络覆盖面,提振偏远和农村地区经济提供了政策保证。

5G奠定“社会5.0”基础,助力解决经济社会问题

在过去的40年里,日本一直是全球移动通信领域的领导者,曾经拥有多个全球首创的头衔,包括首个基于Web(全球广域网)服务的商用移动浏览器、首个移动端电子邮件、首部带有摄像头的手机等。这些曾经帮助日本创造一个繁荣的电子产业,并推动日本工业的成功扩张。然而模块化生产方式的兴起、零部件之间界面的标准化,降低了市场进入的技术壁垒,削弱了日本制造业特别是电子通信设备产业的国际竞争优势。近年来在移动互联网的商业模式创新等方面,日本也明显偏于保守。日本政府希望以5G为技术基础,在物联网、人工智能、机器人等领域加强科技创新和发展,实现经济发展和国家复兴,并借此解决长久以来的社会问题。

2016年1月在《第5期科学技术基本计划》中,日本提出了超智能社会5.0战略,并在5月底颁布的《科学技术创新战略2016》中对其做了进一步的阐释。6月,日本修订了《2016年日本振兴战略》,制定了包括移动、机器人、网络安全在内的“改革2020:面向未来的11个项目”政策,并制定了“实现超级智能社会”的政策,构建了超级智能社会服务平台。2019年1月,日本首相安倍晋三在世界经济论坛上再次将“社会5.0”概念向国际社会进行推介。

日本超智能社会5.0战略认为,实现超智能社会需要将万事万物通过网络连接,对物联网、大数据、人工智能与机械自动化等技术进行跨领域整合,并扩展到所有产业与社会生活的应用层面,在高度系统化的同时,推进众多不同系统的联合协调。而5G将成为日本打造智能化社会极其重要的基础设施,为超级智能社会的实现提供保障。“社会5.0”将最大限度地应用5G等现代信息通信技术,通过虚拟和现实空间的融合,勾勒出一个以5G为基础的未来超智能社会,包括智能道路交通、智能生产、智能食品供给、社会抗灾体系、新型制造、人性化游客接待等十一大系统(见图3–3)。

图3–3 5G奠定“社会5.0”

欧洲利用5G发展统一数字市场,使能制造业,巩固传统优势

在2G时代欧洲曾经引领全球移动通信的发展,并因此成功打造了一大批如爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特等知名通信和电子信息技术企业。然而欧洲在3G、4G的部署上后劲相对不足,整体上落后于其他国家或地区。面对即将到来的5G时代,欧盟制订了一系列战略计划扶持5G发展,希望复制2G时代的经验,在5G时代迎头赶上,重回第一阵营。

欧盟统一规划5G发展,以重夺全球通信领导地位

在欧盟科研与开发计划第七框架计划下,欧盟早在2012年9月就启动了“5G Now”的研究课题,由来自德国、法国、波兰和匈牙利的6家科研机构共同承担,主要面向5G物理层技术进行研究。同年11月,欧盟投资2 700万欧元正式启动5G研发项目“METIS”,因此成为全球5G研发的先行者,由以爱立信为首的30多个成员共同承担,旨在通过构建5G基石应对2020年及未来所面临的移动网络社会挑战。

2014年1月,欧盟以“地平线2020”计划(Horizon 2020)替代原先规划的第八框架计划,并设立“5G PPP”(5G公共私营合作制)项目,计划在2020年前开发5G,到2022年正式投入商用。该计划总预算14亿欧元,政府与私营企业各投资7亿欧元,计划成员包括通信设备制造商、网络运营商、电信运营商以及科研院所等。

2015年3月,5G PPP发布了欧盟《5G愿景》,力求确保欧洲在下一代移动技术全球标准中的话语权。《5G愿景》详细阐述了欧盟5G的驱动因素、颠覆性能力、系统设计原则、核心关键技术、无线频谱资源、推进时间表等方面的进展和计划。

2016年9月,欧盟委员会启动了“5G行动计划”,目标是到2020年在每个成员国的一个主要城市推广5G,到2025年覆盖主要城市地区和交通线路,并为欧盟5G基础设施的公共和私人投资制定了清晰的路线图。同年,欧盟委员会提议制定《欧盟电子通信规范》,替代2009年更新的《欧盟电信条例》。《欧盟电子通信规范》于2018年6月通过,欧盟在新法案中对5G频谱分配做了规定,确保2020年前5G频谱到位,频谱有效期不少于20年,为保障5G发展奠定了法律基础。《欧盟电子通信规范》于2019年年初生效,各成员国将有两年时间将其转化为国内法,这将有力推动5G和整个高速宽带网络的发展。

欧洲各国积极推进5G,落实欧盟5G发展规划目标

在政策方面,大多数欧盟成员国都在2015—2016年制定了到2020年左右的国家宽带战略,在此基础之上通过公开磋商等方式讨论其5G战略或计划,并在2016—2017年公布了其5G战略。截至2018年12月,共有13个欧盟成员国公布了国家5G路线图或5G战略,例如德国在2016年秋天发布了“德国5G网络倡议”,首次提出了一系列快速完善5G基础设施的措施。在此基础上,德国在2017年9月又推出《德国5G战略》,明确描述了到2025年的国家5G战略,并定义了5个行动领域、关键里程碑等。

在频谱方面,2016年11月10日,欧盟委员会无线频谱政策组(RSPG)发布欧洲5G频谱战略,明确提出3.6GHz频段将作为2020年前欧洲5G部署的主要频段,1GHz以下,特别是700MHz将用于5G广覆盖。在毫米波频段方面明确将26GHz频段作为欧洲5G高频段的初期部署频段。截至2018年12月,至少有12个欧盟成员国完成或正在进行至少一次5G频谱拍卖,[1]其中包括芬兰、法国、德国、爱尔兰、意大利、西班牙、瑞典、英国等国家。2019年欧洲将进入频谱拍卖和分配的高峰期,预计将有超过20个国家进行不同频段的一次或多次频谱拍卖和分配。

在部署方面,继韩国和美国之后,2019年4月4日,瑞士电信运营商Sunrise宣布其5G网络商用,先期覆盖150座城镇,在不同地区覆盖率为80%~98%不等,这成为欧洲首个商用的5G网络。截至2018年12月,欧盟28个成员国及俄罗斯、圣马力诺、挪威、土耳其和瑞士等欧洲国家在内共进行了171项5G试验(见图3–4)。与此同时,根据欧盟“5G行动计划”的目标,有17个城市被选作5G试验城市,其中包括阿姆斯特丹、巴塞罗那、巴黎、柏林、伦敦、马德里、米兰、斯德哥尔摩等主要国家的主要城市,这些城市为5G试验阶段期间开展的各种技术和服务演示提供支持,并提供有价值的垂直行业使用案例。

图3–4 欧盟5G试验情况

欧盟利用5G打造统一数字市场,发展5G垂直行业

2015年5月,欧盟委员会启动统一数字市场战略,旨在通过一系列举措革除法律和监管障碍,“使欧洲电信市场具备互操作与标准化,增强其竞争力”,将28个成员国市场打造成一个统一的数字市场,支撑对欧洲工业及服务行业进行数字化变革,让欧盟数字经济繁荣发展。5G作为网络基础设施将成为支持欧洲作为统一的整体进行转型的关键资产,将对制造业、汽车业、能源、智慧医疗、媒体及娱乐等多个欧洲优势产业的未来发展产生积极影响。2017年欧盟启动了5G垂直行业试验,截至2018年12月,欧盟完成了30项媒体和娱乐试验、23项运输试验和17项汽车试验,以及包括工业4.0、农业、智慧城市、智慧建筑、智慧医疗、公共安全等领域在内的多项垂直行业试验。由于几乎每个垂直行业的业务在欧洲范围内都是跨国运行的,未来5G业务也将进行跨国服务,欧洲目前还建立了超过10个“数字跨境走廊”,并对合作连接和自动移动项目中的5G连接进行实时测试。与此同时,欧盟“地平线2020”计划还特别设置了行动项目To–Euro–5G,该项目的基本目标是确保欧洲社会通过垂直行业享受未来5G网络带来的经济效益和社会效益。

[1] European Commission. 5G Observatory Quarterly Report 2(Up to December 2018)[R]. 2019.

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