5G杀手级应用及其应对策略

移动网络运营商 (MNO) 已开始在全球许多地方推出 5G 网络。市场上宣传的 5G 商业案例和应用领域通常包括以下方面：这些网络的投资回报率 (ROI)：

• 更快的速度和更多的数据。换句话说，更多您现在已经拥有的移动宽带。这方面的营销活动往往是关于你能以多快的速度将一部电影下载到手机上。
• 超低延迟。远程手术和矿井中的机器控制能力是市场营销的热点。增强现实（AR）和虚拟现实（VR）应用也经常被提及，有时与边缘计算一起被提及。
• (工业）物联网用例。与 4G、LoRaWAN 和其他低功耗广域网标准相比，5G 的优势在于能够在指定区域内连接大量设备。
• 自动驾驶汽车。自动驾驶汽车将由远程控制，而不是使用车载视频/传感器系统进行无人驾驶导航和车对车通信。
• 固定无线接入（FWA）。这意味着，与其在全国范围内挖掘光缆，不如通过 5G 无线链路来处理家庭或办公室的最后一英里接入。

这五个领域有一个共同点：它们都不会在短期内形成规模，因此也不会成为许多移动网络运营商所期待的短期摇钱树。

纵观前几代移动网络，情况也大同小异。在 2G 起飞之前，许多媒体都指出 GSM 是一场经济惨败。谁也没想到，几年后，短信和彩信会成为杀手级应用，每个人都会随身携带一部手机。

对于 3G，1999 年发布的带宽受限的无线应用协议（WAP）对预期用例产生了很大影响，因此营销活动主要围绕 "这只股票的价值是什么？"和 "这种产品的成本是多少？"等带宽狭窄的用例展开。几年后，iPhone 发布，为移动互联网等实际商业模式、雪崩式的数据使用、应用程序商店和移动运营商能够从中获利的顶级服务铺平了道路。

而 4G 就没那么 "墓园 "了。2009 年，智能手机充斥市场，而 4G 在基于 IP 的互联网流量方面的推广使其成为一项值得信赖的投资。然而，为移动运营商带来收入的并不是广播/多播视频、其他 IP 多媒体系统 (IMS) 服务或收购的媒体公司。相反，Netflix 和 Youtube 等第三方视频平台推动了网络流量。

有鉴于此，一个公平的赌注是，新的、模糊的应用领域将推动 5G 网络的使用。我们承认，在一个无线网络成为常态的世界里，5G 将是未来许多年推动宏观经济发展的无线基础设施，但在没有明显商业案例的情况下，要求某个人建设一个拥有数万个站点的全国性网络是极具挑战性的。

此外，如果我们看看客户、设备制造商、应用开发商和服务提供商今天真正要求的是什么，明天需要的又是什么，那就不是更低的延迟、更高的带宽
或屏幕上的 5G 图标，而是 更好的覆盖范围和 更高的网络可用性.为了实现这一目标，移动网络运营商需要找到以更具成本效益的方式建立更密集覆盖的方法。幸运的是，5G 带来的工具可以帮助实现这一目标。

本文将重点讨论三个 "灵丹妙药 "领域，以帮助移动网络运营商建立长期的 5G 业务，并与设备制造商、服务提供商、企业、行业
以及其他希望获得可靠、无处不在的无线连接的垂直行业相关。其目的是在确保短期收入的同时，长期提供 "无处不在的覆盖"。

战略领域 1--让别人为你的足迹买单

100 多年前，当第一辆汽车问世时，可以驾驶汽车的地方并不多。第一批像样的道路建在城市内部和大城市之间，但在大多数地方都没有 "覆盖"。随着汽车越来越多，"用例 "越来越多，驾驶者的要求也越来越高，当地的基础设施也逐渐建成，如今我们看到的道路已经 "无处不在"。我们可以在任何地方开车。覆盖是完整的。

在不远的将来，我们口袋里大部分时间都装着的手机将被新型 "超能力 "小工具（如 AR 眼镜、实时翻译耳塞和物联网（IoT）设备）所取代。与道路一样，这对网络的可用性和质量提出了新的要求：

• 无处不在的网络覆盖将成为需求。试想一下，您佩戴的设备可以通过云服务为您提供寻路、游戏、指示、实时翻译或其他有用信息。数据缓冲将不再是一种选择。您可能不会对每到一个地方都要输入新的 Wi-Fi 密码感兴趣。
• 在客户时代，每个人都希望购买服务而不是产品。当你为联网设备（如洗碗机、眼镜或剃须刀）付费时，你希望服务提供商也能保证设备全天候无故障运行，而不受地点限制。
• 传输和处理大量数据的可穿戴设备将消耗大量能源。如果您尝试过 AR 应用程序，您可能会注意到手机发热，电池电量消耗很快。能源效率对于体感设备和物联网至关重要。在室内，只有当您的设备连接到室内无线电网络，无需穿墙越窗就能到达室外宏基站时，才有可能做到这一点。
• 为了降低延迟并延长实时 VR/AR 应用的电池寿命，设备中可能会省略视频编码/解码。这很容易导致带宽需求比现在高出 10 倍。

随着越来越多的产品以服务形式提供，谁能在所有地点提供最好的连接层，谁就能在服务价值链中占据最有利的位置。谷歌、亚马逊和苹果等小工具供应商和服务提供商已经意识到，无处不在的移动网络覆盖对他们的商业模式至关重要，他们正在以不同的方式解决这一问题。以下是一些例子：

• Alphabet 在几年前创建了自己的移动虚拟网络运营商（MVNO）。它被称为 Google Fi，通过在美国的 Wi-Fi 和两个移动虚拟运营商网络（Sprint 和 T-Mobile）之间切换用户来提供网络连接。所有流量都以隧道方式传回谷歌核心网络。换句话说，Goole Fi 向终端用户隐藏了移动运营商网络。与单一网络相比，通过使用三种不同类型的网络，覆盖范围得到了极大改善。
• 苹果公司多年来一直在推动 eSIM。短期计划是终端用户无需更换实体 SIM 卡就能切换移动网络运营商，但这也为苹果在新产品上市时在各地自适应地切换移动网络运营商以获得最佳网络提供了可能。
• 长期以来，关于亚马逊可能通过收购或合作成为移动运营商的传言不绝于耳。亚马逊对移动运营商的商业模式本身并不感兴趣，但他们希望确保其客户能够始终保持连接，并能够控制用于送货的无人机和无人驾驶汽车。
• 微软曾尝试过多种方法在其操作系统中嵌入无线连接功能。

所有箭头都指向同一个方向：谁能提供最好的网络并有能力提供可预测的性能，谁就最有机会提供服务并成为上述公司的相关合作伙伴。

这就是移动运营商的困境所在。他们在室外的覆盖很好，但在许多室内地点往往无关紧要，而且与楼宇/场所业主缺乏关系。究其原因，是过去几十年来楼宇内系统的部署方式以及传统移动网络运营商业务模式的结构。有了 5G，你会认为室内渗透是目标，但所有行动的新 5G 频谱最终都会进入已部署 4G 系统的室外场所。这导致移动网络运营商错过了室内空间，而室内空间将出现大量与 5G 相关的新兴商业案例。

因此，问题的关键在于移动网络运营商可以采取哪些措施来改善室内存在，同时最大限度地降低风险和增加短期收入。他们如何才能免费进入室内，以卸载室外宏网络（并移除宏站点），服务室内用户，建立新的业务模式和长期相关性？答案很简单：让别人来为蜂窝覆盖付费。

医院和公共建筑中的建筑公司尤其愿意为高级无线服务付费。体育场馆的业主也很感兴趣，尤其是如果他们能够控制场馆内所有游客的视频内容，而不受制于运营商的话。要使解决方案大规模推广，就必须满足这些条件：

• 该地区的所有主要运营商都必须有自己的代表。楼宇业主和建筑公司对具有锁定效应的单一网络运营商基础设施不感兴趣。
• 室内系统应使用与室外宏网络不同的频谱。这样，室内网络的规划/设计就容易得多，小基站节点数量也会更少。这也意味着更少的干扰和宏网络问题。
• 室内系统应以通过以太网供电的小型基站系统为基础，运营商共享无线电硬件，也可能共享基带。或者，运营商的公共陆地移动网络（PLMN）ID 可以通过第三方协议在基础设施中体现。这将材料清单降低到非常合理的水平。

这种多运营商解决方案可以贴上白色标签，作为服务通过系统集成商或直接销售给建筑公司。移动网络运营商可以提供包括设计在内的专业服务。

一旦在企业、医院、校园和体育场馆部署了基础设施（零成本或具有积极的商业案例），移动网络运营商就可以在其基础上构建服务。例如，通过专用虚拟网络进行本地数据分离、物联网连接、物联网传感即服务、多播视频与场地所有者控制、楼宇自动化和寻路应用。或者，他们可以向亚马逊和谷歌出售连接片段，让它们的产品在上面安营扎寨。换句话说，它们在室内和室外都建立了长期的相关性。免费

战略领域 2 - 作为服务的专用 LTE/5G 网络

"专用 LTE/5G 是面向消费者、企业和物联网的专用网络。专用 LTE/5G 可以基于许可、非许可或共享频谱"。

亚历克斯-贝森，贝森集团

私人 LTE/5G 网络在全球范围内发展势头迅猛。许多地区发布了共享的 3.5GHz 频谱，小型蜂窝硬件和基于 AWS 的可扩展核心即服务模型以多种形式出现。各类企业和工业组织对私人蜂窝连接的认识和兴趣也在不断提高。下图显示了构建这些网络的四种主要方式。

• 宏网络：通常位于室外，从工业区到小城市都有。
• 固定无线接入（FWA）：通常用于替代住宅或工业建筑的 xDSL/光纤。
• 小基站系统：利用协调的基带资源在室内构建。
• Femto/pico/ micro 基站：可部署在室外或室内，通常用于覆盖热点区域。在某些情况下，Femto 基站群用于覆盖更大的区域，如机场。

专用蜂窝网络传统上由移动网络运营商、DAS 提供商、塔台公司或某些移动设备供应商提供。这些解决方案的接收器可以是这样的：

• 港口、矿井、石油平台、船舶、急救人员和机场等需要为移动员工和联网车辆/设备提供安全和高质量连接的场所。对于移动用例，即使从资本支出的角度来看，4G 或 5G 网络也能轻松超越 DECT 或 Wi-Fi。Boingos 在达拉斯爱田机场的部署就是一个例子，该机场在共享的 3.5GHz 频谱上推出了专用 LTE 网络。整个机场仅由五个 4G 无线节点覆盖。与之相比，在同一区域安装了约 100 个 Wi-Fi 接入点。如果将跳线、以太网供电交换机、钻孔和安装等成本考虑在内，专用蜂窝网络不仅成本更低，而且移动性能更优越。
• 许多大型企业都在关注私有 5G 网络，将其作为一种替代不稳定和性能不佳的 Wi-Fi 网络的选择。例如，德国汽车制造商就表示有兴趣部署自己的 5G 网络。控制覆盖范围、在本地分解流量的能力、高 QoS 和可靠性是其中一些主要驱动因素。
• 需要更换老式 DECT 电话系统和传真机的医院，以及部署越来越多物联网解决方案的医院。
• 目前，企业的蜂窝网络覆盖较差或没有覆盖，而移动数据的本地分配至关重要。

如下图所示，新的私有 4G/5G 标准、产品、认证计划、频谱和联盟不断发布。美国的 CBRS 频谱就是一个很好的例子，它有自己的入网和认证计划 (OnGo)。

由于更容易获得频谱、"部署起来像 Wi-Fi 一样简单 "的产品以及要求更好无线连接的客户，我们将在未来几年看到许多非 MNO 组织推出 4G 和 5G 系统。这些组织大多来自 Wi-Fi 方向，它们会遇到移动网络运营商可以定位服务的问题。举几个例子

• 缺乏设计和运营可靠的移动 4G/5G 网络的足够技能。
• 处理宏网络切换的能力。许多网络都是内联网，但每个网络都有其边界，处理 "离开大楼 "的设备的能力至关重要。
• 核心网是 4G/5G 架构的重要组成部分，移动网络运营商可将其作为一项服务提供。例如，DECOR（分布式核心网）可提供本地数据和物联网内联网。

移动网络运营商的商业案例是将专用 LTE/5G 网络和相关功能打包作为一项服务。按 MB 数据收费的传统业务将不再适用，但如今每个企业都要求将连接作为一种服务，而且他们愿意为设计、优化、推出、配置虚拟专用网络、本地流量分配和支持付费。移动网络运营商非常适合并有能力创建这些类型的产品，然后通过渠道合作伙伴和系统集成商进行打包和销售。

战略领域 3--宏观网络成本节约

移动通信行业传统上受传统模式的束缚，"频谱 "是移动网络运营商的主要资产，"数据连接 "是其销售的产品，随着消费者不断获取更多的数据，每用户平均收入（ARPU）逐年下降。如果我们看看收入是如何产生的，我们可以使用这个简单的公式：

收入 = 利润 - 成本

正如本文前面所讨论的，如果不为消费者增加相关内容，利润就不会随着 5G 的发展而自动飙升。因此，为了增加收入并保持健康的商业模式，同时还能确保未来 5G 网络的覆盖范围（通过最大限度地扩大覆盖范围和存在），移动网络运营商应在推广阶段集中精力降低成本，最终实现健康发展。

其主要挑战在于，5G 目前的部署方式与 2G、3G 和 4G 相同。这导致 5G 的资本支出 (CAPEX) 与前几代网络相似，但也产生了一系列新的成本：

• 如果在毫米波（mmW）频谱上进行 5G 部署，无线电波就很难穿透物体。不仅是墙壁和窗户，就连你的手指也很容易阻挡毫米波信号。这就导致必须建设更多的站点，尤其是要实现室内覆盖。
• 5G 更高的目标带宽为站点带来了新的回程要求。每个站点需要一条或数条光纤对或同等的回程线路，以提供所宣传的峰值速率。
• 大规模多输入多输出（MIMO）天线可用于提高 5G 基站的频谱效率，但这些天线重量大、成本高，可能会产生新的无线电桅杆要求和新的基站工程师技能。
• 5G 标准提供的无线电参数是 4G 标准的 200 多倍。这种复杂性增加了运营成本（OPEX），并对网络优化人员和支持人员提出了更高的要求。

那么，为了在不影响网络性能的情况下尽量减少 5G 投资，移动网络运营商可以做些什么呢？有潜力，这就是 "节约成本 "成为重要战略的原因：

- 从技术上讲，几乎没有什么可以阻止移动网络运营商在一个国家合作和共享站点甚至基站硬件。在许多国家，移动网络运营商已经在户外，尤其是在农村地区开展了这项工作。在瑞典，有四大 MNO 共享两个 4G 网络。收购和合作也推动了这一演进。

5G 的架构比之前的 3GPP 版本灵活得多，现代基站是软件定义的，在通用硬件上为 2G/3G/4G/5G 提供服务。这意味着有可能构建更智能、更具成本效益的架构，特别是在现代化项目中，使用更少、更省电的硬件升级旧的 2G/3G/4G 基站。核心网络可在合理的地方进行分布，基于云的无线接入网（RAN）组件可用于降低每个已部署基站的成本，网络切片将提供向/从第三方和专用网络租赁容量的可能性。

更复杂的配置意味着自动化和机器学习将在网络运营和管理中发挥核心作用。人工智能（AI）将在无线电调谐、网络规划和预测性维护方面节省成本。芬兰移动网络运营商 Elisa 就是在这一领域取得成功的典范。

机器学习还可与电机控制的天线和滤波器结合使用，以减少现场访问，并按需优化网络，为繁忙地区提供服务。

摘要

本文列举了移动网络运营商为未来基于 5G 的业务模式建立相关性的三种方法：

1. 让别人为你的网络买单。
2. 以服务形式提供专用 LTE/5G 网络。
3. 合作、协作并使用人工智能，最大限度地减少宏观网络投资。

在寻找 5G "杀手级应用 "时，我们必须承认，在网络可用、芯片组价格下降、终端价位合适以及 "顶级玩家 "想出如何使用新基础设施之前，这些应用将是不可见的。AR、自动驾驶汽车和全息图听起来很美好，但真正的杀手级应用可能会截然不同。

我们所知道的是，移动网络运营商只与户外相关，他们目前正在建设 5G 网络，以卸载热点。随着共享经济和 "一切皆服务 "的快速发展，这些移动网络运营商需要开始以新的方式思考和行动，以保持其相关性。

它们试图建立物联网平台，收购媒体公司，并尝试提供 IT 服务。现在是时候回到它们的核心，开始提出一些问题，比如在过去几十年中，容量的实际增长主要来自基站的更高密度化（更好的频谱效率），而支付数十亿美元购买新频谱是否明智。建设室内系统将导致宏基站站点的减少。它们应与其他移动网络运营商联系，寻求合作。它们应利用自己的主要资产（频谱、无线电技术和宏基站）作为进入楼宇、建立关系和相关性的工具。

对于这种移动网络转型，5G 是正确的技术选择。4G 从来就不是为中性主机部署而开发的，其架构也不是为了灵活地使用基于云的无线接入网络和光纤到每个站点。它不需要应对近在咫尺、嵌入衣服或一直摆在我们眼前的终端，也不提供可出售给服务提供商的容量片。5G 解决了所有这些问题，而且建设成本更低。

现在是移动网络运营商做出决定的时候了。它们可以留在外面的桅杆里，任人宰割。或者，它们可以进入内部，开发新的业务模式。