5G最强优势亦是最大弱点？一文读懂5G背后的科技与商业

　　
　　作者王元来源苏宁财富资讯（ID：SuningWealthInsights）
　　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IMT2020，俗称5G标准。
　　IMT2020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、M2803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（Peakdatarate）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IMT2020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（ShannonHartley）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23倍。
　　（2）基站重量：5G单个基站的设备重量是大约在5060千克，4G单个基站的设备重量约为2030千克，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23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（600050，股吧）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200300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。
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