5G 毫米波在中国的机遇
2020年3月
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5G 毫米波在中国的机遇
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与市场趋势,移动服务,频谱政策与管理,宽带和ICT战略,
经济分析与评估等的专业分析和发展策略,
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目录
1. 引言
2. 毫米波在中国的潜在优势
5G 毫米波在中国的技术考量因素
3.
5G 频谱要求
3.1.
3.2.
5G 生态系统的发展
3.3. 解决垂直行业的频谱需求
3.3.1. 频率共享协议
3.3.2. 预留频谱
4. 案例研究
4.1. 工业 4.0 – 制造业
4.2. 互联交通
5. 结语
5G 毫米波在中国的机遇
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5G 毫米波在中国的机遇
1. 引言
5G 具备更高的速度和更低的时延,能为以往移动技术难以支持的新型应用提供前所
未有的支持。这些 5G 网络需要结合使用 3 个不同频段的频率(低于 1 GHz、1-6 GHz
和高于 6 GHz)以便最大程度发挥其功能。每个频段都能提供不同的性能特征,以帮助
中国实现其 5G 愿景。而后一段(24 GHz - 86 GHz)5G毫米波频谱的分配将为大量5G
应用需求提供所需的扩展带宽和性能。这一频谱范围预期将发挥重要作用,以满足增
强移动数据服务和新型应用的需求。
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5G 毫米波在中国的机遇
此外,在考虑频谱预留和强制性共享制度等潜在替代方案
时,中国政策制定机构应仔细考虑这些方案将如何影响 5G
服务的成功。更重要是确保不会出现频谱未被充分利用的
风险,并保证频谱的分配不会妨碍运营商提供5G全部性能
的能力,包括对工业应用的支持。与此同时,在使能5G在各
垂直行业的应用的同时应相应平衡保障运营商具有可预见
的频谱使用权,这对提供更大带宽和和更高质量的5G服务
来说至关重要。
新的用例将推动 5G 毫米波的发展并助力该技术带来巨大
的社会经济效益。鉴于制造业在中国经济中的主导地位,利
用 5G 毫米波的工业应用将为中国提供推动经济增长的绝
佳机会。在有关工业 4.0 和交通运输的案例研究中,本报告
进一步详细介绍了未来的机遇。
中国正在迅速成为 5G 技术的领导者之一,并在 2019 年成
为第一批宣布开展商业部署的国家之一。1 在此基础上,中
国目前还在更加深入地了解 5G 毫米波的潜在影响,并积
极探索有利于发展和促进 5G 生态系统的最佳监管方案。
在这一阶段,中国应考虑近期的国际动向,例如,2019 年国
际电信联盟 (ITU) 的世界无线电通信大会 (WRC-19) 确定了
24 GHz 至 86 GHz 之间的毫米波频段将用于国际移动通信
(IMT)。其中包括 24.25 - 27.5 GHz、37 - 43.5 GHz、45.5 - 47
GHz、47.2 - 48.3 GHz 和 66 - 71 GHz 频段。这其中大约 85%
为国际协同频谱,意味着全球产业朝 5G 毫米波的最佳性能
和规模经济影响最大化迈出了坚实的一步。2
为了最大限度地发挥 5G 毫米波的优势,某些监管措施至关
重要。移动网络运营商 (MNO) 需要对授权式频谱拥有可靠
且可预测的长期使用权,以证明部署网络所需的大量投资
是合理的。对于毫米波频谱,中国监管机构应考虑为每个运
营商分配约 1 GHz 带宽的连续频谱,以此为数据密集型应
用的额外需求提供支持。
关键要点:
* 监管机构应分配较大且连续的毫米波频段,以支持数据密集型 5G 应用。
* 移动网络运营商必须针对授权式频谱具有可预测的长期使用权,以保护网络投资并实现速度
和容量目标。
* 应仔细考虑频谱预留方案和强制性共享制度,以避免频谱利用率不足、破坏公平频谱发放,以
及降低 5G 服务质量。
1. BBC 于 2019 年报道“中国推出了世界最大规模的 5G 网络之一”,详情参阅 https://www.bbc.com/news/business-50258287。
2.
ITU 于 2019 年报道“WRC-19 确定其他 5G 频段”,详情参阅 https://news.itu.int/wrc-19-agrees-to-identify-new-frequency-bands-for-5g/。
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2. 毫米波在中国的潜在优势
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人口,总数
人口,百分比
中国是 5G 的先行者,于 2019 年宣布了商用 5G 服务的初步部署。作为 5G 的领跑者,
预计中国也将在其 5G 网络中使用毫米波频段。预计到 2034 年,在中国使用毫米波频
段所带来的经济受益将产生约 1040 亿美元的效应。这大约占亚太地区毫米波频段预
估贡献值(预计将达 2120 亿美元)的一半。 亚太地区其他有可能的先行国家包括澳
大利亚、印度、日本和韩国,这些国家加上中国将大约占该地区5G 毫米波产生总GDP
贡献的 90%(请参阅图1)。
图1。截至 2034 年的亚太地区 5G 毫米波 GDP 贡献结构
中国
103.8
19.7
11.2
16.1
25.5
36.0
其他亚太地区国家
澳大利亚
韩国
印度
日本
来源:TMG,基于 GSMA 和 TMG (2018),“毫米波频段提供的 5G 服务的社会经济效益研究”,
https://www.gsma.com/spectrum/wp-content/uploads/2019/01/5G-mmWave-benefits.pdf。
考虑到 5G 毫米波对中国 GDP 的预期贡献,垂直行业领域
中的制造业和水电等公用事业是目前可见贡献最大的行
业,占贡献总数的 62%;其次是专业服务和金融服务,占 12
%;信息通信和贸易,占 10%;然后是农业和矿业,最后是
公共服务(请参阅 图2)。考虑到中国在全球制造业中的重
要性,制造业在中国 GDP 中的主导地位是可以预期的。随
着 5G 毫米波的使用不断增长,这种经济优势加上 5G 毫米
波的众多潜在工业应用,将为垂直行业对 GDP 的重大影响
做出贡献。
3. 这些数字基于 2018 年 GSMA 报告“毫米波频段提供的 5G 服务的社会经济效益研究”,该报告研究了 15 年内(2020-2034 年)毫米波频谱的社会经济影响。有关详细信息,请访问以下链接参阅完
整报告:https://www.gsma.com/spectrum/wp-content/uploads/2019/01/5G-mmWave-benefits.pdf。所报告的数字是 15 年间的累积数字,到 2034 年为止。
4
心以及工厂内的其他机器、设备、对象,以及其他更广泛的基础设施进行通信。
图2。2034 年中国垂直行业 5G 毫米波 GDP 贡献结构
信息通信技术和贸易
公共服务
专业服务和金融服务
8%
12%
10%
9%
1040亿美元
62%
5G 毫米波在中国的机遇
农业和矿业
制造业和公用事业
来源:TMG,基于 GSMA 和 TMG (2018),“毫米波频段提供的 5G 服务的社会经济效益研究”,
https://www.gsma.com/spectrum/wp-content/uploads/2019/01/5G-mmWave-benefits.pdf。
与预期在全球引领 5G 部署的其他国家(例如,德国、日本、
韩国、英国和美国)相比,中国 5G 毫米波对国内 GDP 的预
期贡献将仅次于美国,这两个国家的贡献值分别为 1040 亿
美元和 1560 亿美元(请参阅图3)。在中国、德国、韩国和日
本,由于 5G 毫米波,制造业和公用事业领域对国内生产总
值的贡献所占比例最大,而专业服务和金融服务领域则是
美国和英国的最大贡献领域。
图3:中国与其他 5G 引领国家的 5G 毫米波 GDP 贡献对比
9%
10%
中国
1040亿美元
8%
12%
17%
15%
5%
美国
1560亿美元
23%
24%
18%
18%
4%
英国
180亿美元
62%
32%
36%
16%
4%
日本
360亿美元
41%
14%
15%
3%
德国
260亿美元
9%
4%
韩国
160亿美元
41%
11%
16%
22%
27%
来源:TMG,基于 GSMA 和 TMG (2018),“毫米波频段提供的 5G 服务社会经济效益研究”,
https://www.gsma.com/spectrum/wp-content/uploads/2019/01/5G-mmWave-benefits.pdf。
24%
59%
农业和矿业
制造业和公用事业
专业服务和金融服务
公共服务
信息通信技术和贸易
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5G 毫米波在中国的机遇
3. 5G 毫米波在中国的技术考
量因素
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