5G最强优势亦是最大弱点?一文读懂5G背后的科技与商业

2019年末将至,回顾今年科技领域的热点技术,5G可谓是当红炸子鸡,其热度可从A股5G指数的均线走势图上得到直观的验证(见图1)。

与此同时,5G离人们的生活越来越近。截至2019年11月底,中国的5G基站已建成11.3万个,今年年底将达到13万个,5G套餐的预约用户数也已经达到千万。

在5G已来的背景下,如何正确理解5G被提上日程。笔者注意到,网络上很多与5G相关的文章,对5G的理解和诠释不清晰:有些对5G标准的理解出现了偏差;有些强调5G技术的优势,却没有看到5G技术的弱点;有些着重阐述5G对其他行业的影响,却忽略了其背后的商业逻辑。

因此,笔者在这里借用希腊哲学家亚里士多德的“第一性原理”,为读者做一次年终盘点,希望让读者一文读懂5G。

本文将从5G标准的正确解读开始,然后梳理5G关键技术及其背后的路径依赖,然后分析路径依赖导致的通信行业商业变化,最后以笔者所在的金融行业为例,预测一下5G对金融业产生的影响。

5G的正确解读

5G的正确解读包含3个层面:5G由谁提出;5G的设计指标;5G指标的正确理解。

5G是由国际电信联盟(ITU)提出的。该组织致力于收集全球通信业运营现状,梳理全球通信行业未来发展需要解决的问题,进而制定全球通信行业的发展目标。2015年10月,ITU认为现有的4G通信网络不足以支撑未来10年通信业的发展需求,因此发布新一代通信网络研究计划IMT-2020,俗称5G标准。

IMT-2020明确定义了5G针对的应用场景、设计目标以及时间计划,如图2 所示。

其中代表性的文档为M.2083和M.2410。这2份文档具体定义了5G需要支持的应用场景以及5G标准的性能指标。下面简单做个介绍:

1、M.2803文档。该文档定义了5G网络需要服务的3个典型应用场景,即应用特性:

(1)增强型移动宽带(eMBB);

(2)高可靠低延时(uRLLC);

(3)海量连接(mMTC)。

此外,该文档还制定了衡量5G网络性能的8项指标,如图3所示。

2、M.2410文档。该文档定义了5G网络建成后需达到的性能指标下限。例如,文档定义了增强型移动宽带场景下,需要达到的下行传输峰值速率(Peak data rate)为20Gbps。

对于以上提到的5G应用特性和技术指标,有几点注意事项需要特别指出:

  • 5G的3个应用特性:增强型移动宽带(eMBB)、高可靠低延时(uRLLC)、海量连接(mMTC),是对5G通信网络可灵活配置提出的要求,即一张物理网络,动态配置和调整网络资源。这不是指5G任何时刻对每一个用户都需要同时满足这3个要求。

  • 通信系统是由发送端和接收端构成的,5G的8项指标(见图2)有针对发送端(基站设备厂商)提出的要求,有针对接收端(手机终端厂商)提出的要求,还有针对通信运营商提出的要求,并不都是站在终端用户角度衡量的。在这8项指标中,有主有次,5G最核心的指标是峰值速率(又称信道容量),因为该指标是其他多数指标实现的基础。需要注意的是,该指标主要是针对基站设备商、运营商提出的要求:假设运营商将所有的带宽资源都分配给单一用户,在理想无错误的无线信道条件下,运营商必须能有传输20Gbps的能力,这不代表用户的下载速度。实际上,5G承诺的用户下载速度为100Mbps,这在M.2410文档中已明确定义。

  • ITU提出的IMT-2020本质上是5G技术的需求文档。它规定了5G所需要达到的目标和要求,并没有规定具体的实施技术和路径。这部分工作实际上交给了由通信产业各大公司代表构成的3GPP标准化组织,该组织负责5G的技术层面的选型与标准化。

因此,若想看清5G,只看到ITU提出的5G实现目标是不全面的。只有理解负责5G具体实施的3GPP组织在技术选型过程中的路径依赖,才能了解5G技术的副作用以及为此付出的代价,进而从全局上看清5G对通信行业、对其他行业,譬如金融行业的影响以及背后的逻辑。

下面我们就来简要梳理一下3GPP选定并已标准化的5G关键技术以及其路径依赖。

5G关键技术与路径依赖

前文提到5G的8项指标中,峰值速率是基础,该指标相比4G提高了20倍。其实,峰值速率又称信道容量,一直是通信业发展的主线。本节笔者想阐述的是3点:(1)5G如何做到20倍增长的;(2)它的路径依赖是什么;(3)这些路径依赖,对通信业产生了哪些重大变化。

如同摩尔定律指引半导体行业,香农定理(Shannon-Hartley)一直为通信行业发展指明了道路。以下公式就是笔者为方便读者阅读而简化的版本:

5G的核心技术都是遵循此定理发展的,如表1所示,5G利用与香农定理各项变量对应的相关技术,对其进行优化和升级,实现信道容量这一根本指标的突破。

然而,上述这些技术都不是完美无副作用的,每项技术副作用的叠加构成了5G的路径依赖,如表2所示。

从表2可以看出,5G相比2G、3G、4G时代,对基站、网络控制设备需求数量大幅增加,这是5G技术的最大路径依赖。该依赖在5G工程实施过程中产生了4个方面的问题。在这里,笔者收集了一些组网上公开报道的相关数据,给读者直观感受一下:

(1)基站数量:5G基站在市区预计平均300米需要部署一个,4G基站大致1公里左右部署一个。因此,如运营商提供相同的信号覆盖度,所需的基站数量将是4G的2-3倍。

(2)基站重量:5G单个基站的设备重量是大约在50-60千克,4G单个基站的设备重量约为20-30千克,因此,现有承重设施需要改造升级。

(3)基站功耗:5G设备耗能约是4G设备的2-3倍, 5G基站满载功率约为3700瓦,4G约为1000瓦。

(4)现有基站配套设施复用程度:预计96%的站点需进行改造,复用率低于4%。

从以上数据可以看出,5G时代的网络运营商不仅将承担大量的网络基建成本,还将承担比4G高得多的电力与运维成本。

这是一个值得思考的问题:因为5G使用的技术在通信产业链的最上游已经被制定为标准,其构成的技术路径依赖最终转化为成本,正在传导到位于产业链下游的运营商。运营商是否能承受?我们可以从移动流量单价、运营商的营收、利润这3个维度做一个大致判断,下面看3张图:

通过以上数据可以看到,运营商已经至少3年日子不好过了,除了中国联通受到混改红利影响,净利润在2018年有较大提升之外,运营商的营收增速在下滑(见图5),净利润增速不是下滑就是一马平川(见图6),而且移动流量高收费的日子一去不复返(见图4)。

现在,全新的5G终于上马了,结果成本如此之高,仅靠网络套餐的价格上升是难以消化的。所以,如果运营商自身不做改变,那就是等着本行业发明的技术革了自己的命。与此同时,运营商还面临一个严峻问题,那就是5G网络需要一张物理网络同时支持多种应用场景(eMBB、uRLLC、mMTC),这意味着运营商需要有根据客户需求动态配置网络拓扑结构的能力,此能力只有每个基站都可以被软件定义和控制的情况下才能实现,这本质上和IT领域的云计算异曲同工。

换言之,由于5G技术的路径依赖,强推着5G时代下的运营商既需要赶快具备云服务的能力,又需要解决如何利用5G高密度的基站创造新的业务模式和收入,来抵消5G的高额成本。

因此,笔者认为,5G时代下,客户与运营商,也就是买方与卖方之间的关系会发生变化。同时,笔者还认为运营商会利用5G的基础设施,带来除了基于5G关键技术的2项额外“福利”:

(1)云基础设施服务(IaaS):开放基站配套的硬件基础设施,闲置时供租用;

(2)精准定位服务:利用5G基站的高密度,提供基于5G无线电信号的高精度定位,同时服务室内和室外区域。

上述“福利”可以看成是通信业在商业驱动下的创新。综上,5G带来的是通信行业技术和商业上的双重创新,这是不同于以往的通信标准迭代的。

5G对金融行业的影响

了解了5G技术的路径依赖及其促生的新服务,那么,5G对金融行业有哪些具体影响呢?笔者梳理了一张表格,见表3。

如表3所示,笔者认为5G对金融可能产生的影响主要集中在金融业务的3个场景:获客、消费金融、供应链金融。下面作简单介绍:

1、获客。5G对金融获客来说,主要是客户覆盖面变大了。农村与城市相比,人口密度相对较低,采用5G的高带宽接入互联网比光纤到户更加经济,因此会增加普惠金融的总客群人数。

2、消费金融。随着双录政策开始实施,金融行业对于视频、音频等非结构化、高带宽需求的应用会越来越多。5G的高带宽会提供比4G更加优异的用户体验。在支付层面,得益于5G的高可靠低延时特性,将进一步缩短用户交易时间,提升支付成功率。与此同时,对金融机构来讲,这也变相提升了其支付系统的吞吐量。5G还意味着支付渠道的扩展,例如穿戴设备、物联网设备通过5G技术联网,支付终端将不仅仅限于用户手机。营销方面,5G网提供的高带宽、低延时对多媒体营销、交互式营销等多种营销方式可以说是十分对口。

3、供应链金融。5G对金融业促进最大的是在供应链金融领域,促进的原因恰恰是利用了5G需要高密度部署基站,且运营商有较强对外输出其云服务的动力。这里举2个小例子。

第一,由于5G基站是高密度部署的,平均200-300米/个,供应链金融很多仓储企业,其仓库的占地面积都超过了5G基站的覆盖面积,这些企业可以就近租用周边的基站基础设施,搭建企业专有云服务,同时由运营商负责运维,这为仓储企业省去了自建数据中心购买设备、拉线、挖槽等基建成本,同时租用的5G基站就在库区附近,相当于局域网,带宽问题也一并解决了。对运营商而言,基站资源得到了共享、创造了收入,这是双赢买卖。

第二,5G基站的高密度覆盖,可提供的定位服务会比GPS更加精确、节能,这对供应链金融业务中的资产进行定位有较大帮助,尤其是室内场景。

笔者相信,5G的到来,对金融行业还会有更多的场景发挥赋能作用。

结语

在2019年末,我们系统地盘点了5G技术,以及5G赋能金融行业背后的逻辑:从标准,到技术,到路径依赖,到成本倒逼下的通信业新的创新。可以看到,5G的创新中不仅有技术,也有商业。笔者预见,5G将作为通信技术与信息技术的汇合点,由运营商为代表,综合提供传输、计算、存储服务,作为共享的基础设施赋能其他行业,就像5G将赋能金融行业一样。

本文由“苏宁财富资讯”原创,作者为苏宁金融研究院金融科技研究中心主任助理王元,首图来自壹图网。

我来评几句
登录后评论

已发表评论数()

相关站点

热门文章