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IBM:电信行业的5G未来

作者:网络 发布时间:2020-07-02

近日,IBM 商业价值研究院发布最新洞察报告《电信行业的 5G 未来》。报告就5G对通信服务提供商(以下简称CSP)带来的增长机遇和挑战、5G 对企业的影响、5G与边缘计算及AI的融合、5G 如何为企业和行业赋能、5G的个人用户价值、如何借助 AI 增强未来的 5G 网络等六大核心问题,以全球视角进行了剖析。核心观点:5G将在几乎所有行业中创造新的突破性用例;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;网络边缘的AI为超低延迟的 5G 应用奠定基础。


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01.5G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。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。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。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% 。


02.5G有望以最快速度在全球推出


5G用户数量的增长速度超过了预期。爱立信在2019年预测,到 2024年底,全球 5G用户将达到 19亿。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。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。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。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。由于超高清 (UHD) 5G直播和娱乐应用 (AR/VR游戏)的普及,韩国 5G网络数据使用量激增。2019年春, Verizon 、 AT&T 、 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推出了全新的 5G网络。GSMA预测,到2025年,5G通信将占北美所有移动通信的将近一半。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。这三大运营商的网络遍布中国 50  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。


03.5G与众多技术的完美融合


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。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。如VR/AR 、混合现实、扩展现实(XR) 、360 度视频应用等。5G、边缘计算和 AI 的融合奠定了独一无二的基础,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。这些技术还为 CSP 创造新的企业收入流提供了重要机遇。


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1、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。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 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。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。


2、结合使用:边缘计算和5G5G只是共同开启电信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。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)。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。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 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)。


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3、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。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。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,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。



04.利用5G为企业和行业赋能


对于CSP而言,真正的价值在于满足企业需求。最先进的5G用例,以及为CSP带来最大收入增长机遇的用例,都存在于企业和行业市场中。


1、新技术已开始得到应用,但不确定性依然存在5G有能力重塑各行各业。但是,5G的这种“变革性”作用在短期内还无法显现。尽管技术战略已相当成熟,但要迁移到 5G环境,使这种变革成为现实,仍需数年之久。大多数运营商仍处于开发这种无处不在的 5G网络基础架构的早期阶段。业务案例和预期投资回报的不确定性也是导致 5G全面部署推迟的原因。


2、兑现网络切片的承诺借助成熟的5G网络, CSP就可以通过网络切片技术,向特定垂直市场提供服务。通过使用这项技术,电信运营商就能够为特定客户或应用保留切片,并保证服务质量。网络切片技术支持运营商动态平衡不同应用(例如远程医疗和自动驾驶互联汽车领域的应用)之间不同的需求。企业和行业应用尤其能够从 5G网络切片技术与边缘计算的结合中受益。边缘计算将存储、计算和智能分配到网络的多个层面,包括极低延迟用例情况中的极端边缘。通过在 5G核心网络环境中部署网络切片和边缘计算,为以前根本无法想象的延迟敏感型无线解决方案创造了可能性,包括面向互连自动驾驶汽车和智能工厂等方面的解决方案。


3、5G对于物联网和垂直行业的潜力5G企业和行业用例特别以物联网为中心。例如,在消费物联网领域,用例包括互连家居、汽车和个人电子产品(例如可穿戴设备)。30%的受访消费者表示,他们对于5G智能家居应用很感兴趣,仅次于媒体和娱乐类型的 5G应用。而在企业物联网中,关注重点在于运营效率和有效性。在工业物联网中, 5G是“工业 4.0 ”向日趋智能和动态的制造转变过程中的关键要素。5G物联网日益成为大多数行业的命脉,将为几乎所有行业带来变革性的能力(见表 1 )。爱立信分析,到 2030年5G推动的投资总额预计将达到约 1.5万亿美元,其中 CSP的投资占将近一半。


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4、工业 4.0 :从大规模生产转向大规模定制制造业有望成为 5G服务的最大受益者。5G 、边缘计算和AI共同为下一次工业革命(工业 4.0 )推波助澜,数以十亿计的机器、设备和传感器正等着通过无线方式连接起来。这将成为未来制造业和相关服务的基础。机器人、 AI 、物联网、3D打印、增强现实和云技术是主要推动力量,而所有这些技术都要使用5G 技术以实现机器与机器之间的通信。“工业 4.0 ”不再只是一个概念,也不只是数字化转型。这是一次全面的技术革命,通过结合使用 5G 、网络切片、边缘计算和 AI,带来前所未有的新机遇和新优势。5、改变业务战略,获得收益要想在企业和行业市场中通过5G获得收入, CSP就必须对业务战略进行根本性的改变。CSP需要研究每个行业,评估收入增长的可能性以及存在的风险和障碍。对于重要的垂直行业, CSP必须通过说明如何解决企业痛点,满足企业需求,明确阐述 5G价值主张。CSP必须与行业和企业客户深入合作,共同评估哪些用例可行,研究其他必要创新的成熟度,联合绘制路线图。



05.在5G消费者领域创造价值


IBV在 2019年对21个国家或地区的消费者开展调研发展,消费者对可能的5G新体验兴趣盎然。对于在消费领域为5G做准备的 CSP而言,挑战在于了解并满足早期采用者的高期望值。我们的研究表明, 64%的受访者可能是5G的早期采用者。28%的受访者指出,即使手机还未能升级换代,他们也会切换到 5G网络。当然,5G  的实际采用情况取决于该行业提供中端 5G智能手机的能力,尤其是在新兴国家或地区,取决于提供低端 5G设备的能力。为了获得更高的移动流媒体视频质量, 5G的早期采用者愿意支付更多费用,或更换服务提供商。


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1、提高视频流质量可能促使用户更换服务提供商5G 的早期采用者了解 5G所能带来的优势。83%的早期采用者表示, 5G与自己息息相关。接近三分之二的早期采用者表示,他们愿意为支持 5G的智能手机支付更高的价格。早期采用者还表示,愿意为5G数据套餐支付更多费用。但根据之前的几次移动技术升级的经验,即使数据速度、数据套餐和通话限额有所提高,消费者支付的费用也基本接近以前所使用的套餐金额。由于运营商之间存在价格竞争,数据套餐资费很容易趋于平稳。因此, CSP不能指望仅靠增强型 5G移动宽带就能创造可观的额外收入。视频流质量是影响消费者对提供商网络满意度的主要评判标准。五分之四的早期采用者表示,自己非常看重视频流质量。但当前网络的加载时间、重新缓冲、回放、画质和同步性令许多人感到失望。超过四分之三的早期采用者表示,如果能够享受出色的视频流体验,他们可能会选择 5G,并愿意支付额外的费用。超过四分之三的受访者还表示,如果可以获得更高质量的移动视频流,他们甚至会转投另一家服务提供商。


2、家庭5G WiFi将成为固定宽带的有力竞争对于许多CSP 而言, 5G第一波应用的另一个重点是固定无线接入 (FWA) 。5G可以通过直接无线连接(而不是通过有线网络 / 闭路电视连接)将互联网接入家庭,由 WiFi路由器提供互联网服务。5G在容量、延迟和吞吐量方面的巨大飞跃将使家庭5GWiFi  成为固定宽带的重要替代或补充服务。此外,在不提供固定宽带服务的地区,这也是一种不错的选择。我们的研究表明,消费者对 5G家庭宽带这种可能性持开放态度。 对于希望通过提供 5G  家庭宽带替代服务来赢得市场份额的 CSP  而言,此选项在发达国家或地区中也可能适用。例如, Verizon 已在美国选定地区推出5G家庭版,并计划在所有城市中部署这项服务。


3、通过沉浸式体验促进收入增长单凭增强型移动宽带可能无法提高资费套餐的收费水平。价格竞争可能会拉低数据套餐资费水平,导致收入增长趋于平缓。因此, CSP 必须重点开发引人瞩目的全新5G 应用,让消费者“眼前一亮”,从而创造新的收入流。未来由 5G主导的应用将包含沉浸式媒体,涵盖深度参与、多感官体验和数字化体验。然而,大多数变革性应用都需要一定的时间才能发展成熟并上市推出,在 2025年之前很难看到他们的身影。英特尔的报告指出,到 2028年,沉浸式应用和新媒体应用的市场规模将显著扩大,预计每年产生超过670 亿美元的收入。消费者对媒体及娱乐行业的未来创新充满热情。例如,45%的调研受访者表示,他们对更先进的 VR娱乐应用很感兴趣,这个比例仅次于超高清视频流。引起消费者兴趣的其他5G沉浸式应用包括3D视频电影 (44%) 、 AR (37%) 、360度视频和3D全息摄影 (33%) 。


4、游戏和电竞爱好者对 5G兴趣浓厚5G主导的创新对于手机和 VR游戏以及电竞也具有重要意义。超低延迟对于整体游戏体验尤为重要,对于电竞而言更是如此。在调研受访者中, 77%的电竞爱好者对 5G充满热情, 58%的电竞爱好者愿意为支持 5G的移动设备支付更多的费用。5G的重要性使 CSP成为了游戏和电竞生态系统中的重要一环。韩国运营商 KT  推出了自己的5G  网络和一款AR  游戏“ Avenger ”。AT&T宣布推出 5G游戏高档套餐。德国电信也积极投资电竞领域,旨在加强游戏市场的参与力度。该集团收购了主要的电竞企业 SK Gaming 25%  的股份。越来越多的CSP  还组织电竞比赛。


05.借助AI增强未来的5G网络


CSP日益认识到人工智能在网络自动化方面的核心作用。许多企业已经在网络运营中实施了 AI 。澳大利亚的国家宽带网络 (NBN)  更新了网络管理套件,融入了AI  功能,旨在使用认知能力排除故障,自动处理警报,发现网络中可解决的实际问题。AI 运维(AIOps)  帮助巴西的 Nextel预测和防止网络中断。AI 通过实时捕获和处理网络数据,了解关键服务的性能,自动运行网络功能,加快决策速度。AI系统可以检测、预测和定位 5G  网络中的异常,并采取措施进行修复,避免对客户产生影响。


1、生活在不断扩大的全球数据圈中根据 IDC  正在进行的全球数据圈研究,预计每个联网个人每天的平均数据互动次数将急剧增加, 2020 年每天平均601次互动,到 2025 年将增长到将近 5,000 次。这主要是由于我们的住宅、工作场所、电器、车辆、可穿戴设备和植入装置越来越依赖于数据。随着智能助手(例如Google Assistant  和车载智能)成为消费者日常互动环境的一部分,许多互动将转移到后台进行。随着各行各业数字化转型和自动化进程的推进,预计会带来更大的数据增长。构成物联网的传感器和设备的数量也在持续稳定增长。IDC 预测,到2025年,全球与物联网连接的设备的总安装数将超过400 亿,产生79.4 ZB 的数据。物联网日益成为实现人员、流程和事物之间信息交换的基础。随着数据被捕获、处理并用于为各个行业、组织以及消费者的生活创造价值,它已经成为我们这个世界所不可或缺的共同要素。


2、AI :将数据转化为智能除非能够创造价值,否则数据将毫无意义。因此需要以智慧的方式使用数据,将其转化为智能。AI可以帮助应对各种类型的5G设备和用户所快速生成的海量数据,并提供必要的洞察,帮助用户在5G环境下快速做出明智决策。如果没有 AI,物联网数据根本没法使用。物联网中的智能手机、可穿戴设备、传感器和其他装置的数量不断增加,这意味着将实时创建和收集更多的数据,而且可能有不计其数的公司可以访问或共享这些数据。通过应用 AI  技术,可以挖掘更多的洞察,改善客户体验。


3、电信企业在管理生态系统中数据方面的信任优势如果无法将整个生态系统中合作伙伴的数据整合到物流运营中,那么物联网就毫无意义。使用智能设备从各种来源及合作伙伴那里收集业务和供应链数据的企业,必须能够轻松地将这些数据转化为决策推动力。要基于互信在合作伙伴网络中共享数据,对于企业而言无疑是一项重大挑战。但对于CSP而言,这也是机遇,因为CSP 被公认是最受信任的企业类型之一,在新兴国家或地区,大众对他们的信任度甚至超过了银行和信用卡公司。这种地位使 CSP  不仅可以提供连接,还能够在5G 生态系统中发挥更大的作用。他们可以作为枢纽,在多个参与方和设备之间传递物联网数据,并利用 AI  向生态系统合作伙伴提供智能,而不仅仅是原始数据。成为数据驱动型企业可以为 CSP  带来重要的新机遇。


4、借助位于边缘的 AI ,促进消费者和企业智能边缘应用的发展CSP必须能够跟上网络中快速增长的 5G服务和应用需求的变化。目前所采用的方法主要是将数据从创建点传输到中央云或企业数据中心,这影响到响应速度。AI有助于加速检测网络边缘所发生的事件。它让边缘设备变得异常智能,而且越来越智能。它还支持设备实时提供洞察和预测性分析,提高本地决策水平。位于边缘的 AI  创造了智能互联的世界,对消费者、组织、企业和行业都产生积极影响。消费者智能边缘应用则主要致力于提供富有吸引力的用户体验。这包括改进的流媒体娱乐功能、轻便 / 强大的 VR  头戴式视图器、AR娱乐应用、多人游戏、智能家居自动化、自动驾驶汽车以及 AR/ VR购物。企业智能边缘应用包括智能制造、设备监控、资产跟踪、采矿、车队车辆诊断、自主交货、患者监测、机器人手术和农场监控等。例如,在智慧工厂中,装配线上的设备必须以高度可靠和极低延迟的方式与控制单元进行通信,以确保装配线的持续运转。如果工厂能够将低延迟高可靠的通信与 AI  相结合,就可以利用技术显著优化人工控制。




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