1、IBM 商业价值研究院 研究洞察 电信行业的 5G 未来 借助 5G、边缘计算和 AI， 创造新的收入流和新服务 扫码关注 IBM 商业价值研究院 官网 微博 微信 微信小程序 IBM 如何提供帮助 通信服务提供商比以往任何时候都更加需要依赖于和 5G、 （混合）云、人工智能、边缘计算、平台技术以及区块链相 关的最新解决方案，实现网络所需的数字化转型，在当今环 境中蓬勃发展。IBM 在全球拥有广泛的电信解决方案实验 室、研究实验室和创新中心网络，能够为自己的行业解决方 案提供有力支持。我们拥有 22,000 多位通信行业的主题专 家，而且与全球 200 多家主要的通信服务提供商开展合作。 IB

2、M 持续出重资开展关键的收购活动，旨在不断积累专业知 识和能力，以便为电信行业的客户提供支持。 要了解 IBM 解决方案如何打造个性化的客户体验，加速网络 自动化，并创造新的收入流，请访问 telecom-media-entertainment。 nMsNqQmQrMpRpNoPwOqRsR9PbP8OoMrRoMnNlOnNsOjMoPmP9PrRxOvPrRzQMYoOoQ Bob Fox、Marisa Viveros 和 Rob van den Dam 合著 谈话要点 5G 将在几乎所有行业中创造新的突破性用例 5G、边缘计算和人工智能 (AI) 等技术的交 汇融合， 有望在垂直行业中创

3、造全新的用例， 推动“工业 4.0”的加速采用。 消费者看到了 5G 的价值，为了获得更好的 视频质量，甚至不惜转投其他服务提供商 消费者对 5G 寄予厚望，许多人愿意为了获得 更优质的移动视频体验和/或未来的沉浸式媒 体应用而支付更多的费用，甚至不惜转投其他 服务提供商。 网络边缘的 AI 为超低延迟的 5G 应用奠定基础 对于需要接近实时地获得反馈和做出决策的 应用，将 AI 部署在边缘附近是要优先考虑的 关键问题。这有助于实现过去无法想象的超 低延迟无线解决方案。 5G：为 CSP 创造业务增长机遇 电信行业即将步入关键的新时代，多个技术领域突飞猛进， 尤其是 5G、边缘计算和 AI 等

4、技术日益交汇融合，正在从 根本上改变这个世界。这些技术有潜力改变消费者进行沟 通、使用内容、协同工作以及与环境互动的方式。而且， 它们还可能改变电信行业内外的格局。 这份 IBM 商业价值研究院 (IBV) 研究洞察报告的重点放 在两个方面：先说明最新的 5G 技术如何创造目前根本不 可能实现的全新突破性应用；再详细介绍通信服务提供商 (CSP) 如何使用这项技术，在企业和消费者领域创造价值， 增加收入。 从广义上讲，5G 技术具有为个人、社会、组织和企业赋 能的潜力。这是改变游戏规则的力量，有能力为各行各业 创造巨大的机遇。对于电信行业而言，5G 有机会带来企 业所渴望的新收入流。但是，由于

5、推进无处不在的 5G 网 络存在很高的风险，而且需要重大投资，因此 CSP 都谨 慎行事。 例如，根据全球最大的非银行运营资本解决方案提供商 Greensill 的 5G 支出报告，全球基础设施升级需要投资约 1 万亿美元。1 推出 5G 网络需要（比 4G）建设更密集的 接收塔和小型基站、密集的光纤回程线路以及许多其他新 的基础设施要素。此外，还必须购买额外的 5G 频谱（通 常非常昂贵）。这些只是 CSP 的预期投资。还不包括物 联网 (IoT) 设备升级之类的费用。 1 2 49% 的电信业领导表示，他们的 企业将在未来 2-3 年内对 5G 移动技术进行重大投资 77% 的 5G 早期

6、采用消费者表示， 如果 5G 技术上市后可以带 来“惊艳”的移动视频质量 体验，他们会考虑采用 94% 的电信行业高管预计，在未 来 5 年内实施边缘计算将有 助于提高运营响应能力 此外，CSP 还需要在收入增长速度相对平稳的时期进行 这些重大投资。2018 年，CSP 的年收入同比增长 1.4%， 还不到全球 GDP 增长速度的一半。2 GSM 协会 (GSMA) 指出，在 2019 年和 2020 年出现增长小幅回升之后， 预计到 2025 年，增速将回落到 1% 左右。3 更大的问题在于，CSP 仍需要分期偿付 4G 核心网络的 投资。4G 在网络能力方面取得了巨大的飞跃，但要实现 这种

7、能力，需要大量投资。首批 4G 服务于本世纪 10 年 代初推出。在 2010 年至 2018 年间，全球范围的 CSP 在将网络升级到 4G 方面的投资超过 1 万亿美元。4 而且 许多 CSP 仍在继续升级，以应对不断增长的需求。 因此，大多数 CSP 不会在 5G 部署的第一阶段优先考虑 核心网络。而是将 5G New Radio (NR) 功能单独添加 到 4G 核心之中，主要目的是解决容量问题。对于大多数 CSP 而言，这种渐进式方法是自然而言的选择，虽然收 入潜力较小，但是初期投资也较少。 5G：解决智能手机用户当前的痛点 受访者普遍认同，CSP 从 5G 实现创收的最大潜力在于

8、行业应用，包括物联网。但是，这就必须构建 5G NR 与 5G 核心配对的网络，需要进行巨大投资。要升级技术、 标准、支持系统和业务模式，需要完成大量的工作。这一 切可能要到 2025 年左右才能全部完成。 因此，早期的 5G 服务主要专注于解决智能手机用户当前 的痛点，尤其是那些与移动视频爆炸式增长相关的痛点。 思科指出，到 2022 年底，移动视频将占到移动数据总 流量的 79%。5 5G 有望以超越以往任何一 代移动网络技术的速度在全 球范围推出。 用于观看流式内容的移动设备的数量不断增加，导致观看 视频的时间也迅速增长。社交媒体中嵌入式视频的数量越 来越多，而且分辨率越来越高，这进一步

9、加剧了当前网络 的压力，导致视频体验下降。之前从 3G 迁移到 4G 网络明 显改善了视频观看体验，但这也没能满足消费者对于高分 辨率视频内容的“好胃口”。 进行早期的商用推广 5G 有望以超越以往任何一代移动网络技术的速度在全球范 围推出。5G 用户数量的增长速度超过了预期。爱立信在 2018 年预测， 到 2024 年底， 全球 5G 用户将达到 15 亿， 但由于看到 5G 技术从一开始就出现了迅猛发展的势头， 而且消费者热情高涨，他们在 2019 年将这一数字调整为 19 亿。6 到 2024 年，5G 预计将覆盖全球人口的 45%， 而 5G 网络预计将承载全球 35% 的移动流量。

10、7 GSMA 的 预测较为保守，他们认为到 2025 年，5G 用户估计将达到 15.7 亿。8 尽管要达到临界数量还需时日，但显然 5G 竞赛已拉开序 幕。多个市场中的 CSP 已逐渐开始启动 5G 网络。启动时 间很大程度上取决于和 5G 兼容的智能手机的上市时间以 及 5G 频谱的分配情况，每个国家/地区都为 5G 频谱的预 留、拍卖安排了时间表，或制定了正式的计划。 韩国于 2019 年 4 月 4 日启动首个 5G 商用网络，五个月 后用户数量突破 300 万大关。现在，5G 网络已经覆盖了 该国的几乎全部人口。9 由于超高清 (UHD) 5G 直播和娱乐 应用（例如增强现实/虚拟现

11、实 (AR/VR) 游戏）的普及， 韩国 5G 网络数据使用量激增。10 2019 年春，Verizon、ATT、Sprint 以及 T-Mobile 开始在美国多个城市推出 5G 网络，提供速度更快的 5G 无线连接。Verizon 还在美国各地的运动场馆（例如 NFL 和 NBA）推出了全新的 5G 网络。11 GSMA 预测，到 2025 年，5G 通信将占北美所有移动通信的将近一半。12 中国也在大力投资，积极进军 5G 市场。自 2019 年 11 月 1 日以来，中国拥有规模最大的商用 5G 网络，由中国 三大运营商向用户提供 5G 服务。13 这三大运营商的网络 遍布中国 50

12、个主要城市，由 12,000 个活跃的 5G 基站 为网络覆盖提供支持。到 2025 年，中国预计将占全球 5G 连接的 40% 以上。14 2019 年，德国、瑞士和英国等 国也启动了商用 5G 网络。15 创建私有 5G 网络 为实现 5G 的全面部署和商业化，CSP 必须在特定频率范 围内获得足够的频谱。许多 CSP 已参与 5G 频谱拍卖。但 是，不能再将 CSP 视为默认的连接提供商。根据 GSMA Intelligence 报告，5G 可能会在私有企业网络中出现爆 炸性增长。16 这种为企业而不是运营商分配频谱的新趋势可能会促进未 来 5 年的需求增长。例如，制造商可能会选择为工厂

13、内的 应用构建私有 5G 网络。 美国联邦通信委员会 (FCC) 已批准为“公民宽带无线服 务”(CBRS) 分配 3.5 Ghz 中频带 5G 频谱，以进行初期商 用部署。17 德国已经在 5G 分配中为私有牌照划出了频谱， 甚至没有进行拍卖，而是根据申请将频谱分配给申请者。18 宝马、大众和戴姆勒已经表示有兴趣在自己的德国工厂中 运行私有 5G 网络。19 对于运营商而言， 这意味着基础设施竞争将变得更加艰难， 与邻近行业 “亦敌亦友” 的合作关系将成为常态， 而非特例。 3 澳洲电信：在活跃的创新实验室 中开展 5G 合作 22 澳洲电信 (Telstra) 的 5G 创新中心成立于 2

14、018 年，地 点设在该公司位于黄金海岸的 Southport 交易所，目的 是促进全球各地的 5G 技术供应商、开发商、初创企业 和企业客户开展协作。该实验室的宗旨是在澳大利亚的 运营环境中测试 5G 和相关技术，帮助开发可以利用最 新电信技术的产品和服务。 在该实验室中，澳洲电信设计、试验 5G 应用，并在现 实环境中开展 5G 测试。该公司希望，一旦新的标准、 频谱和 5G 设备可用，就能够立即推进 5G 部署。在所有 这些要素准备就绪后，澳洲电信就可以在全国范围内向 高需求区域推出商用 5G 功能。 澳洲电信在实验室中评估了各种用例，包括沉浸式媒体、 增强现实和虚拟现实、5G 移动游戏

15、以及自动驾驶。此外， 他们还将 5G 智能无人机技术应用于支持冲浪救生服务， 将机器人机械臂技术应用于支持一系列需要精准控制的 工业应用。 4 5G：对企业的影响要甚于对消费者的影响 对于 CSP 而言，5G 的主要收益来自于满足企业的需求， 而不是为消费大众提供服务。对于各行各业的企业而言， 5G 不仅有助于增强网络性能，还可以带来大量其他效益。 5G 的最大价值并不在于将人与人连接起来，而在于能够 为基础设施、机器和设备提供无缝连接。 5G 将成为制造、运输和医疗保健等垂直行业中许多新应 用的基础平台。但是，用于开创企业服务新局面所需的功 能和标准仍在开发之中。因此，商用 5G 企业应用（

16、例如 工业 4.0 工厂、自动驾驶汽车和机器人手术）将以循序渐 进的方式推出，现在还有一段距离。 对于 CSP 而言，垂直行业提供了最大的收入增长机遇。但 为了能够从 5G 最大程度收获利润，这些组织还必须改变 思维方式，摒弃一些过去的做法。CSP 必须在生态系统中 开展合作。只有当 CSP 是数字架构的一部分时，才能帮助 企业和行业从 5G 中释放价值，提供开放的平台，并与生 态系统合作交付解决方案。 一些 CSP 已经开始合作开展 5G 技术试验。例如， Telefonica 与西班牙汽车制造商 Seat 合作试验 5G 互 联汽车用例，目的是在城市环境中实现更安全的驾驶。20 NTT D

17、ocomo 和电子企业 Omron 在其工厂和其他生产 场所使用 5G 进行联合实地试验。21 澳洲电信建立了 5G 创新中心，旨在促进技术供应商、开发人员、初创企业和 企业客户之间合作， 以及进行 5G 实地试验 （请参阅侧边栏 ： “澳洲电信：在活跃的创新实验室中开展 5G 合作”）。 5G - 虚拟化 - 上云 - 网络切片 人工智能 - 网络自动化 - 机器学习 边缘计算 - 网络网关 - 客户场所 - 边缘设备 来源：IBM 商业价值研究院 eMBB （增强型 移动宽带） mMTC （大规模机器 类型通信） URLLC （超可靠低延 迟通信） 5G 应用示例 智慧工厂 农业无人机 机

18、器人手术 智慧家居 AR/VR 购物 辅助机器人 协作式游戏 智慧城市 自动驾驶汽车 5G、边缘计算和 AI 的融合奠 定了坚实的基础，能够为几乎 所有行业中新的突破性用例提 供支持。 众多技术的完美融合 5G 技术可以为消费者和企业开启一系列突破性的新用例 提高应用的连接速度、扩充通信容量、显著减少延迟、实 现卓越的可靠性/安全性以及提供对高密度设备的支持。 例如，随着 5G 网络的全面普及，消费者可以从增强的娱 乐选项受益，这包括成熟的 VR/AR、混合现实、扩展现实 (XR)、360 度视频应用等。 图 1 众多技术的完美融合：5G、边缘计算和 AI 5G、边缘计算和 AI 的融合奠定了

19、独一无二的基础，能够 为制造、汽车、医疗保健、农业等几乎所有行业的突破性 新用例提供支持（见图 1）。这些技术还为 CSP 创造新的 企业收入流提供了重要机遇。 要明白 5G 不只是另一代网络技术 从 1G（模拟语音）到 2G、3G 和 4G 网络技术的转变， 主要就是移动通信的数字化、数据和应用的使用以及速度 和吞吐量的提高，但 5G 所带来的好处远不止这些。 5 除了增强型移动宽带 (eMBB) 外，5G 还提供大规模机器类 型通信 (mMTC)，支持在许多垂直行业中大规模采用物联 网服务。此外，它可以为任务关键型应用提供超可靠低延迟 通信 (URLLC)。 5G 使用三个主要频率范围（1

20、 Ghz 以下、1-6 Ghz 和 6 Ghz 以上）内的频谱，在城市、郊区和农村提供广泛的 服务覆盖，并支持大量的物联网设备。CSP 必须充分利用 每个频带的性能特征（与峰值速率、通信容量以及延迟等 要求相关），实现设想的所有用例。 要实现 5G 的全部效益，需要建立基于云的虚拟化网络基础 架构，并通过快速扩展和收缩、共享资源以及实现敏捷性而 不断进行优化。网络虚拟化和上云是交付 5G 网络服务以满 足客户和服务提供商期望的基础。这还有助于将认知自动化 提升到前所未有的水平，使 5G 网络能够实现智能、敏捷、 响应迅速的网络和服务运营。23 结合使用：边缘计算和 5G 5G 只是共同开启电信

21、行业历史新篇章的一系列技术之一。另 一项有助于彻底改变电信行业面貌的重要技术是边缘计算， 包括欧洲标准组织 ETSI 定义的多址边缘计算 (MEC)。24 通过 结合使用边缘计算与 5G 网络切片技术，获益最大的是对延 迟和时间敏感的应用（例如自动驾驶汽车和遥控机器人）。 6 如果没有边缘计算，5G 应用和服务将依靠从核心网络到集 中式云资源的连接进行存储和计算，从而抵消 5G 在降低延 迟方面的积极影响。边缘计算的基本理念就是在更靠近网络 边缘（即更接近最终用户和设备）的地方存储/访问数据并 执行高要求的处理任务，显著减少网络拥塞和延迟。这对于 需要持续执行纠正措施的延迟敏感型应用至关重要。

22、 边缘计算与云计算是互补关系，而非竞争关系。通过结合使 用这两种技术，就可以同时获得本地计算（在网络网关、用 户场所或边缘设备上）和云计算两方面的优势。尽管边缘计 算可在 4G 环境中使用，但与 5G 的结合有助于优化吞吐量 和延迟（减少到 10 毫秒的数量级），从而为以前无法想象 的延迟敏感型无线解决方案奠定基础。 基于 5G 的边缘计算商业应用尚需时日，但 CSP 越来越认 识到这些应用的重要性，而且他们可以在这些应用的部署 方面发挥不可或缺的作用。在 IBM 的边缘计算调研中，有 56% 的 CSP 受访高管表示，他们已经进入规划和概念验 证阶段。25 在受访的所有 CSP 高管中，有

23、94% 预计边缘 计算将在 5 年内对运营响应能力产生积极影响。 他们指出， 最大的影响在于降低运营成本，实现工作流程自动化，加 速决策过程以及减少数据处理延迟（见图 2）。 69% 59% 53% 49% 44% 40% 29% 27% AI 已成为采用边缘计算 的主要推动因素。 图 2 未来 5 年内，受边缘计算影响最大的运营响应能力要素 来源：2020 年 IBM 边缘计算调研；n=70。 许多 CSP 已经在评估 5G 网络上的边缘计算。例如，ATT 一直在零售环境中测试边缘计算 （请参阅侧边栏： “ATT： 将身高 6 英尺的零售机器人与 5G 和边缘计算连接起来”）。 另一个例子是

24、，Verizon 正在开发新的 5G 边缘技术，旨在 彻底改变企业应用中 VR、XR 和 AR 的移动性。26 此外， SK Telecom 已向第三方和企业客户推出了 5G 边缘计算开 放平台。27 加强 AI 在 5G 网络中的作用 随着产业逐渐实现数字化、互联设备不断增加以及对沉浸 式体验的需求日益高涨，对网络边缘处理能力的要求也与 日俱增。Gartner 预测，到 2022 年，超过一半的企业生 成的数据将在数据中心外创建和处理，到 2025 年，大约 75% 的数据将在边缘进行分析和处理。29 降低运营成本 实现工作流程自动化 加快决策速度 减少数据处理延迟 提高可靠性 提升运营效率

25、/生产力 增强可视性和透明度 在处理位置保护数据 AI 已成为采用边缘计算的主要推动因素。通过采用边缘计 算技术，可以使 AI 更加靠近创建数据和需要采取措施的 位置。AI 可以在非常短的时间内处理大量数据，并提供深 入洞察，推动快速做出以数据为依据的本地决策。对于需 要接近实时地获得反馈和进行优化的应用 （比如机器控制、 设备监控和远程手术），将 AI 部署在边缘附近是要优先考 虑的关键问题。 如果能够在 AI 的帮助下，在边缘更快地做出决策和响应， 势必可以带来更出色的用户体验（例如，在 AI 辅助驾驶 和多人游戏领域）。此外，边缘计算还有助于提高安全性， 因为敏感数据可以在边缘进行分析，

26、而无需通过核心网络 发送到中央云，因此不会限制存储在任何位置的数据量。 7 AT New decade, new industry.” GSMA. November 7, 2019. Intelligence. 5990dcc742733028de6361 ccdf3b Dano,Mike. “5G customers use more data than 4G customers.” Light Reading. August 1,2019. https:/www.lightreading. com/mobile/5g/5g-customers-use-more- data-than- 4g

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48、ta and AI everywhere.” IBM Institute for Business Value. November 2019. https:/www.ibm. com/thought-leadership/institute-business-value/ c-suite-study 28 关于研究洞察 研究洞察致力于为业务主管就公共和私营领域的关键问 题提供基于事实的战略洞察。洞察根据对自身主要研究 调查的分析结果得出。要了解更多信息，请联系 IBM 商 业价值研究院：. Copyright IBM Corporation 2020 IBM Corporation New O

49、rchard Road Armonk, NY 10504 美国出品 2020 年 2 月 IBM、IBM 徽标及 是 International Business Machines Corp. 在世界各地司法辖区的注册商标。其 他产品和服务名称可能是 IBM 或其他公司的注册商标。 Web 站点 上 的“Copyright and trademark information”部分中包 含了 IBM 商标的最新列表。 本文档为自最初公布日期起的最新版本，IBM 可能随时对 其进行更改。IBM 并不一定在开展业务的所有国家或地区 提供所有产品或服务。 本文档内的信息“按现状”提供，不附有任何种类（无论 是明示的还是默示的）的保证，包括不附有关于适销性、 适用于某种特定用途的任何保证以及非侵权的任何保证或 条件。IBM 产品根据其提供时所依据协议的条款和条件获 得保证。