2 第1章 5G发展的意义 移动通信发展，差不多每隔10年更新一代。 10年前，我们无法想象今天人们生产、生活、学习越来越离不开智能手 机。如今，智能手机已成为人们生活的一部分，吃饭、购物、打车、看视频、 网上办公片刻不离。移动互联经过10年发展，手机网速提升了百倍，网络能 力催生出了丰富的应用，也空前改变了人类生活。 今天5G来了，5G速率比4G快20～30倍，网络容量是4G的1 000 倍，时延比4G快10倍，5G作为新一代信息通信技术的主要发展方向，真 正开启了万物互联的数字化新时代，对建设制造强国、网络强国和数字中国， 打造智慧社会，发展数字经济，实现我国经济高质量发展具有重要的战略 意义。 5G开启万物互联时代 4G改变生活，5G改变社会。为什么5G具有划时代意义？这首先得从 5G的技术特点说起。 什么是5G？5G是指第五代移动通信技术。5G相比3G/4G，具有高带宽、 低时延、广连接、低功耗等特点。因为高带宽，5G最直观的特点是“无与伦 比的快”。5G的峰值理论传输速度比4G快20～30倍。在5G网络环境下， 第1章 5G发展的意义 3 下载一部超高清电影只需几秒，甚至不到1秒，也就是一眨眼的工夫，用户 将充分感受到5G的快带来的愉悦。 5G低时延表现为网络时延仅为1毫秒，时延比4G快10倍以上。5G的 低时延将为自动驾驶、智能制造、智慧交通带来井喷式发展，这在4G时代 是无法做到的。 广连接是说5G网络能实现每平方千米至少接入100万台终端设备，网 络容量是4G的1 000倍，能实现随时随地的万物连接。1G到4G解决的主 要是人与人之间的通信问题，而5G则主要解决人与物、物与物之间的通信 问题，可以实现真正的万物互联。 低功耗。当前4G网络下许多物联网产品虽然有一定发展，但是仍存在 很多瓶颈，其中一个突出问题就是功耗高。以智能手表为例，大多数要每天 充电，有时甚至不到一天就需要充电。而在5G环境下，物联网产品功耗将 大大降低，大部分物联网产品可能一周只要充一次电，甚至一个月只充一次 电，使网络设备更换电池或补充能源的频率大幅度减少，这大大改善了用户 体验，必将推动越来越多的物联网产品为广大消费者所接受。 5G不是单纯的网速快，5G以高带宽、低时延、广连接、低功耗的 特点真正开启了万物互联、人机交互的全新时代，5G与AI（Artificial Intelligence，人工智能）、大数据、云计算、物联网、边缘计算、区块链等 新技术融合，将有力推动社会治理、生产方式、生活方式的深刻变革，将成 为推动社会经济转型发展的新引擎。 ITU定义的5G应用的三大应用场景，分别是eMBB（Evolved Mobile Broadband，增强移动宽带）、uRLLC（Ultra-reliable and Low-latency Communications， 超可靠低时延通信）和mMTC（Massive Machine Type Communications，海 量机器通信）。eMBB主要是服务于消费互联网的需求，能够实现移动高 带宽数据接入、3D或超高清视频、AR/VR等大流量移动宽带业务，这方 面的应用只是4G的升级版；uRLLC主要应用于对网络时延、可靠性要 求很高的场景，如工业制造、无人机控制、无人驾驶、远程医疗等行业； mMTC主要应用在物联网场景，如智能井盖、智能路灯、智能水表电表、 智能家居等。 5G+： 开启商业模式新生代 4 从5G的三大应用场景来看，eMBB满足了人们对手机、移动设备高速 上网的需求，降低了流量成本，进一步提高了用户体验，而mMTC、uRLLC 场景则指向了物联网及垂直行业，更为垂直行业注智赋能，推动传统行业数 字化和智能化转型。 我国移动通信产业从1G的空白到2G的突破、3G的追赶、4G的同步再 到5G的全球领先，5G不仅解决了人跟人的通信，还将连接万物，在全场景 在线、无缝体验、全云化、智慧终端、联接平台化等方面带来革命性变化， 更是一次产业跨界融合的拓展，将为我们真正开启一个全移动、万物互联、 充满想象的智慧社会。5G将不再仅仅应用于手机，更多的是与VR/AR、车 联网、无人驾驶、工业互联网、智能家居、智慧城市、智慧农业等行业的融合。 2020年突如其来的新冠疫情，对我国经济发展造成了较大的冲击，在应 对这次疫情中，以5G为代表的新一代信息通信技术在疫情防控和助力企业 复工复产中发挥了重要作用，也进一步激发了5G应用需求，加速了5G与社 会各行各业的融合，为经济社会发展注入了新动能，基于5G网络的智能生 活的应用和自动驾驶、远程驾驶、远程医疗、AR/VR等将会快速发展和普及， 并深刻改变人们的生产生活方式。 2020年7月3日，3GPP宣布R16标准冻结。R16标准是R15的升级版， R16标准进一步提升了增强移动宽带能力，可以更好地提供大带宽、高可靠、 低时延、广覆盖的业务能力，使得5G从人人连接拓展到人物、物物连接， 真正使万物互联成为现实。 5G成为全球竞争的制高点 2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电 四家企业颁发了5G牌照，标志着中国正式迈入5G时代，这是行业大事，也 是国家大事。这比原计划2020年发放5G牌照足足提前了一年，目的是在全 球新一轮科技竞争中抢占制高点，也是为了给我国经济高质量发展注入新动力。 为什么5G是全球新一轮科技竞争的制高点？这首先要弄清楚5G竞争在 争什么？ 我们知道，5G产业链涉及网络、芯片、模组、元器件、终端、应用等， 主要参与企业有电信运营商、芯片厂商、通信设备制造商、模组企业、终端商、 系统集成商、互联网公司等。 当前在整个5G产业链生态中，直接的竞争主要集中在标准专利、芯片、 通信设备和终端，这些都是产业链高端，也是全球芯片厂商、通信设备制造商、 终端厂商竞争的焦点。在竞争中胜出者在产业链分工中会是排他性的存在， 其将通过技术、规模成本等护城河，牢牢占据产业的核心地位，并获得更多 的市场利润。 移动通信一直是国家关键基础设施和经济增长的新引擎，也是科技革命 和产业变革的重要驱动力，很多发达国家都将移动通信视为构筑竞争优势的 战略必争之地。1G到4G曾由欧美主导，2010年12月美国最大的移动运营 商Verizon开始大规模商用FDD LTE，率先开启4G商用，意味着美国主导 了4G技术。4G的领先地位为美国创造了1万亿美元的产出、每年为美国 GDP增长贡献4 750亿美元，为美国巩固科技霸主地位贡献巨大。 5G具备超高带宽、超低时延、超大规模连接的移动接入能力，其性能远 远优于4G，服务对象从人与人通信拓展到人与物、物与物通信，不仅是量的 提升，更是质的飞跃，在支撑经济高质量发展中必将发挥更加重要的作用。 高通一份行业报告显示，到2035年5G全球产业价值将高达12.3万亿美元， 全球5G价值链将创造3.5万亿美元产出，同时创造2 200万个工作岗位。 5G技术将成为未来科技革命竞争的重要力量。可以说，5G是“第四次工业 革命的基石”。哪个国家能够抢占5G制高点，哪一个国家就能引领世界新 科技潮流。这就是为什么世界科技强国把5G作为优先发展领域、争夺5G制 高点的主要原因。 目前，中国、韩国、美国、日本及欧洲诸国都在不断加大投入力度，以 加速5G产业发展布局，获取在5G领域的更多主导权和话语权。自2019年 4月3日，韩国率先在全球实现5G商用以来，全球5G部署节奏明显加快， 其体现的是大国争夺下一代信息通信产业机遇，是大国间科技博弈的白热化。 根据GSMA统计，截止到2020年12月，全球共有149家运营商在57 个国家和地区提供了5G网络商用。预计到2025年，全球5G用户数将高达 5G+： 开启商业模式新生代 17亿，而中国5G用户数会超过美国、欧洲以及亚洲其他国家和地区5G用 户的总和，届时以5G为主导的移动行业对中国经济贡献将达到近1万亿美元。 我国移动通信经历了1G空白、2G跟随、3G突破、4G同步的时期。如今， 面对全球5G发展的激烈角逐，中国必须乘势而上，抢占竞争制高点。近年 来，以华为为代表的中国高科技企业在专利标准、芯片以及终端等方面走在 了世界前列，实现了我国“5G领先”。目前中国与美国、韩国、日本等国家 在5G发展上处于“第一梯队”。 我国在5G领域实现领先，主要表现在：一是以华为为代表的中国高科 技企业迅速崛起。华为2013年销售收入首次超越爱立信，成为全球最大 的通信设备商，2019年华为销售收入达到8 588亿元，同比增长19.1%； 2020年，华为业绩仍然保持了较强的韧性，外力没能阻止华为前进的脚步。 2020年，华为销售收入达到8 914亿元，同比增长3.8%，净利润达到646 亿元，同比增长3.2%。在全球前十名互联网公司中，中国占据四席，它们分 别是阿里巴巴、腾讯、京东、百度。 二是在5G专利标准上处于全球领先地位。根据德国专利数据公司 IPlytics统计数据显示，截至2020年1月，我国提交的5G专利申请量占比 达到34%，超过三分之一，在全球处于首位。华为以高达3 147件5G专利 排名全球第一位，中兴以2 561件5G专利排名全球第三位。2021年2月， IPlytics公布的数据显示，华为以15.39%的5G专利申请量位居第一，这是 华为面临美国持续打压情况下取得的，进一步说明我国在5G领域处于全球 领先地位。 三是在芯片研发方面，华为已经深度参与，在少数关键领域取得领先。 如最重要的手机基带芯片，华为已经具备国际领先的设计能力，华为计算芯 片和专用芯片实现自研，如首个5G基站核心处理芯片天罡系列，5G通信基 带芯片巴龙5000，5G核心网里的核心处理芯片是基于ARM架构的鲲鹏芯片， 华为还推出自有操作系统鸿蒙OS系统；中兴的7 nm芯片以及新支点操作系 统在高铁、汽车智能驾驶系统等多领域的成功应用，标志着我国从“缺芯” 时代进入了拥有自主芯片的时代。 四是华为、中兴、小米、vivo和OPPO等中国手机厂商在智能手机全球 市场份额迅速增长，5G手机走在世界前列。华为凭借强大的技术实力，树立 了华为手机品牌高品质的市场地位，在智能手机市场跃居世界前列。2019年， 华为智能手机销量达到2.4亿部，成为全球智能手机销量第一的智能手机厂 商，其中5G手机的销量也是全球第一。近年来，受芯片禁令和荣耀拆分事 件的影响，目前华为手机全球市场份额跌出前五位，但不容否认，我国5G 手机总体实力在全球仍处于领先水平。 可以看出，我国在5G领域在全球处于第一阵营，并逐步确立了领先优 势。在全球为我国5G发展取得的成就惊叹之时，美国以对国家安全构成危 险为由对中国高科技企业进行打压。2019年5月美国将华为列入“实体清 单”，随后，谷歌宣布停止与华为的合作，华为新的手机将无法预装Google 的GMS系统；2020年5月，美国要求只要使用了美国的设备和技术，芯片 企业就必须先得到美国许可才能向华为出售产品；2020年7月，英国屈服于 内外部的政治压力，决定禁用华为5G设备；受美国禁令的影响，台积电宣 布断供华为芯片，不再为华为提供芯片代工服务。 美国打压华为，是为了阻止中国领导下一代通信技术，进而打压中国的 高科技发展。美国奉行这样一种科技霸凌主义，本质目的就是要阻断中国的 科技进步和经济升级，维护美国的科技霸权和经济霸权。 “没有伤痕累累，哪来皮糙肉厚，英雄自古多磨难。回头看，崎岖坎坷； 向前看，永不言弃。”华为面对美国全面封杀的回应悲壮且自信。虽然受美 国打压的影响，华为发展受到一定的压力，好在经过多年的积累，华为拥有 世界一流的研发实力和创新能力，我们相信华为一定能挺过去，中国一定能 在全球5G市场赢得最终胜利。 5G推动信息消费加速升级 当前信息消费成为创新最活跃、发展最迅速、辐射最广泛的新兴消费领 域之一。5G发展以及5G与大数据、人工智能、云计算、物联网等技术的融合， 将进一步加速催生大量新应用、新模式、新业态，不断满足用户不断增长的 信息消费需求，推动信息消费升级和信息消费的快速发展，必将对拉动消费 5G+： 开启商业模式新生代 需求、引领产业升级和培育经济发展新动能发挥重要作用。 5G推动信息消费升级。5G的高带宽、低时延、广连接的特点，将推动 信息产品和服务不断丰富创新，为客户带来全新的体验。5G商用将掀起新一 轮换机潮，与5G紧密结合的超高清视频等信息产品和服务将率先普及，消 费者将接触到更丰富、更高科技的信息应用，从而增强信息消费有效供给， 刺激信息消费增长、升级。早在3G/4G时代，AR/VR就出现了，但由于受 限于带宽、时延，AR/VR的发展一直不理想，而5G技术的高带宽、低时延 特点极大地改善了VR/AR体验，如今AR/VR进入大众市场，AR/VR有望 成为杀手级应用；再如，移动互联网时代，电信运营商的短信一直发展得不 温不火，逐步萎缩；5G技术促进短信升级换代，2020年4月，中国电信、 中国移动、中国联通三大运营商联合发布《5G消息白皮书》。与功能单一的 传统短信相比，5G消息不仅拓宽了信息收发的广度，支持用户使用图文、音 视频、位置、群聊等多媒体多格式信息，更延展了交互体验的深度。新零售、 AR/VR课堂、云游戏、工厂AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引运 输车）小车、远程手术……这些都是使用5G带来的信息消费升级。 5G促进信息消费新应用、新业态、新模式不断涌现。新冠疫情期间，5G、人工智能、大数据等“新基建”在疫情防控、服务民生、助力企业复工 复产和学校停课不停学中发挥了重要作用，催生了各类新产品、新应用、新 模式，带动了信息消费的快速增长。如在应对疫情中，到处看到5G的身影， 5G+4K直播、5G+远程诊疗、5G+智能医护机器人、5G+热成像人体测温、 5G+无人机、5G+远程办公、5G+在线教育等新应用、新产品不断涌现， “云课堂”“云旅游”“云游戏”“云逛街”“云购物”“云展览”等让人 们足不出户就能做到工作、学习、娱乐三不误……如今，5G与人工智能、 大数据、物联网、云计算等技术的融合，随着边缘计算（Multi-access Edge Computing，MEC）加速落地，5G正加速赋能千行百业，满足不同垂直行业 客户的个性化需求，催生工业、交通、医疗、教育等领域的新应用、新业态、 新模式，给用户带来前所未有的信息产品和信息消费体验，拉动“5G+垂直 行业应用”新消费，推动垂直行业组织模式变革和提质增效，助力垂直行业 数字化转型，实现新旧动能转换。 5G发展拓展了更大的信息消费空间。2018年，我国信息消费市场规模 达到约5万亿元，同比增长11%，占GDP比例提升至6%。近年来，我国信 息消费保持快速发展势头，2020年我国信息消费规模将达到6万亿元，信息 消费市场充满活力。 信息消费已成为提高人们生活品质、促进经济高质量发展的重要力量。 这次新冠疫情催生了“宅经济”爆发式增长，激发了新型信息消费需求，5G 与各垂直行业的融合应用将成为新的消费热点，给消费者带来全新的信息消 费体验，创造新的经济增长点。2020年，我国克服新冠疫情对经济的影响， 全年实现2.3%的逆势增长，其中以5G为代表的新一代信息技术发挥了不 可替代的作用，在线化、云化、智能化特征表现明显。如今，社会消费正呈 现回暖态势，新型信息消费保持持续增长。2020年，我国网上零售额达到 11.76万亿元，同比增长10.9%，其中，实物商品网上零售额达到9.76万亿元， 增长14.6%，占社会消费品零售总额的比重为24.9%。5G正加速与经济社会 各领域的融合，在线教育、远程办公、视频会议、在线购物、远程医疗、在 线问诊、短视频等成为新的亮点，表现出巨大的市场潜力。 我国拥有强大的国内市场，内需潜力巨大，随着5G等新一代信息技术 的加速应用，新型数字基础设施加快建设，数字化、网络化、智能化进程不 断加快，必将进一步拓展更广阔的信息消费市场。根据信通院预测，2020— 2025年，我国5G商用直接带动信息消费达到8.2万亿元，其中智能手机、 可穿戴设备等终端产品的升级换代将释放4.3万亿元信息消费空间。 2020年是我国5G加速发展的一年，5G的快速发展必将为信息消费释放 强劲动能，推动信息消费规模和质量同步提升，必将进一步加速社会数字化 进程、引领数字产业化发展、赋能产业数字化转型，不断提升我国数字经济 创新发展的新优势。 5G加速推动企业数字化转型 当前，新一轮科技革命和产业变革正在全球范围孕育兴起，世界经济数 字化转型是大势所趋。现在，社会各行各业都意识到数字化转型的重要性， 5G+： 开启商业模式新生代 如何进行数字化转型是全社会关注的热点。越来越多的企业正走在数字化转 型的征程上，在不断探索数字化转型之路。 那么什么是数字化转型呢？数字化转型的本质是什么？数字化转型动力 有哪些？了解这些，有助于我们更好地理解5G在数字化转型的重要性。 数字化转型是指充分发挥数字化技术对企业运营管理、业务模式、商业 模式、产品创新等方面进行变革和创新的作用，改变企业价值创造方式，从 而实现降本提质增效，为客户、员工和利益相关者创造新的价值和体验，实 现商业的成功。 数字化转型本质是运用数字化技术推动生产要素的融合，从而推动企业 运营模式的创新，推动企业生产运营全过程的变革，实现企业资源优化配置， 进而重塑企业新型竞争优势。数字化转型是企业的全面转型，目的是通过运 用数字化技术实现企业持续健康的发展，5G、人工智能、大数据、云计算、 物联网、区块链等新一代ICT技术成为新的生产要素，这些技术和大数据正 成为共同推动企业数字化转型和高质量发展的新动能。 在3G/4G时代，数字化转型也在推进，但由于3G/4G受到带宽、时延 等限制，3G/4G不能满足企业对高带宽、低时延等应用场景的需求，3G/4G 主要应用在消费互联网，从而成就了消费互联网的辉煌，带动了电子商务、 移动支付、共享单车、滴滴打车、外卖等C端高频应用场景的蓬勃发展。 5G是促进经济社会数字化转型的重要基础设施和关键推动器。与3G/4G 相比，5G以全新的网络架构，能够提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级 的传输时延和千亿级的连接能力。技术上的突破式进步将全面拓展5G的应 用范围，从线上到线下、从消费到生产，从平台到生态，推动我国数字经济 发展迈上新台阶。根据中国信通院预测，2020年5G间接拉动GDP增长将超 过4 190亿元；2025年5G间接拉动的GDP将达到2.1万亿元；2030年5G 间接拉动的GDP将增长到3.6万亿元。十年间，5G间接拉动GDP的年均复 合增长率将达到24%。 我国自2019年6月5G牌照发放以来，以新基建为契机，在5G产业链 各方的共同努力下，5G发展加速推进，取得了可喜可贺的成就，我国5G网 络建设、5G用户规模走在世界前列，正为推进企业数字化转型、提高社会治 理水平以及促进经济高质量发展发挥着积极作用。 2020年暴发的新冠疫情导致人们在消费行为、学习方式、工作方式和企 业生产方式等方面出现变化，这孕育出巨大的市场机遇，加速了“在线化”“云 化”和“智能化”的进程。毫无疑问，5G在“三化”推进过程中发挥着重要 作用，在应对疫情防控、助力企业复工复产和学校停学不停课中发挥了重要 作用。可以说，这次疫情对我国5G产业发展来说，机遇大于挑战。 5G为行业而生。5G的迅猛发展满足了实体经济数字化转型对网络的需 求，实体经济成为5G最重要的应用领域。如今，5G正加速与各个行业融合， 5G已在工业制造、医疗、教育、交通、能源、物流、能源、媒体直播等诸多 领域得到了广泛应用。随着5G规模商用的加速推进以及5G与传统行业的加 速融合，必将催生更多的5G行业应用，5G对医疗、教育、工业制造、农业、 车联网等传统行业产生革命性影响，重塑了传统产业发展模式、研发模式， 优化资源配置，实现降本提质增效。如工业制造领域，5G将以深度交互、互 联互通，促进海量数据汇聚和研发生产资源共享，为传统行业转型升级注入 新的活力，应用5G网络以及5G与云计算、大数据、物联网、人工智能等技 术的结合，带来更为丰富的应用场景，有力推动工业制造企业实现数字化、 网络化、智能化，实现机器设备之间的互联互通，打造智能工厂，实现制造单元 相互联动、协同生产，能根据工厂动态生产情况实现不同工序流程环节的组织优 化；能够对整个产品需求、生产制造、物流配送和售后服务等链条中捕捉到的数 据进行实时分析，实现制造全链条的可视化监测和管理，实现灵活协同；能够 为终端客户提供高度定制的产品和服务，而且在发生故障时，系统将自动发 送警告并协助处理。 2020年7月，中国电信联合华为在青岛建成国内最大规模的5G智能电网， 采用端到端5G 独立组网（Standalone，SA）网络建设，引入5G全自动多维 动态切片解决方案，结合5G MEC无处不在的联接能力和超性能异构计算能 力，实现了基于5G SA切片的智能分布式配电、变电站作业监护及电网态势 感知、5G基站削峰填谷供电等新应用。工作人员通过电力塔杆上的5G 4K 超高清摄像头来监控输电线路和配电设施，可以及时发现故障隐患，能节省 80%的现场巡检人力物力。借助5G的超低时延和超高可靠性，还能快速定位、 隔离和恢复电网线路故障，把停电时间从分钟级缩短到秒级甚至毫秒级。再 如，美的数字化转型（如推出MIOT工业互联网平台）成效显著：5年内营收、 利润均翻番，在整个市场竞争优势明显；在引入全智能生产线后，一条普通 空调生产线的换型时间由原来的45分钟降至3分钟，工人数量由原来的160 人降至51人。 从3G/4G到5G，不仅标志着移动通信技术的突飞猛进，更且推动了产 业互联网的爆发，加速了全社会数字化转型进程。5G已成为新一代信息通信 技术的战略制高点，全球正加快5G建设部署，各国政府越来越清醒地认识到， 谁先抓住5G的应用落地，谁就抓住了打通实体经济数字化转型壁垒的良机， 谁就能够把握新一轮经济社会数字化转型的关键。 当前，我国正积极推进数字产业化、产业数字化，引导数字经济和实体 经济深度融合。随着5G技术不断成熟和5G发展的加速推进，5G必将引发 一场更大范围、更深层次的数字化转型浪潮，必将助力形成我国强大的数字 产业链和数字产业集群，必将进一步加快推动我国数字经济智能化发展。