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率先启动5G商用的美国,现在进展怎样了?

放眼全球,美国一直以来希望成为5G的领导者,那么目前实际进展如何?本文就从网络建设、商用进展、行业应用等方面全面解读美国5G发展现状,并对未来发展进行展望。 

核心观点 

美国各大运营商急于启动5G商用,不过宣传意义大于商业意义,以毫米波为核心的5G战略,使美国失去先发优势;

美国5G行业应用早期会聚焦FWA,整体目前尚处于非常初级的阶段;

T-Mobile & Sprint的合并将会对美国5G网络建设和市场格局产生重大影响;

随着5G手机的不断成熟、更多5G频谱得到释放,未来美国5G进程将进一步加速,预计2020商用5G SA,2021年5G用户数预计可达3000万。 

仓促商用,宣传意义大于商业意义

一直以来,美国运营商比其他国家更急于推进5G商用,今年美国所有运营商都已经或即将推出5G服务。AT&T和Verizon率先进军5G市场并推出了5G产品和服务,但是,由于受到网络覆盖范围、手机等因素限制,实际上并没有取得市场上的领先优势,可以说宣传意义大于实际意义。主要运营商具体5G商用情况如下:

 AT&T AT&T

是美国在5G上宣传最为激进的运营商之一,早在2018年12月就采用毫米波推出5G。AT&T的5G推广策略主要面向5G行业应用,通过为相关企业提供5G培训和至少90天免费设备和试用来进行5G服务推广。在5G手机方面,由于受限于Verizon与三星在Galaxy S10 5G上的独家合作协议,预计其会在Q3推出5G手机。在此之前AT&T没有向公众销售移动热点,也没有提供任何智能手机,5月之前唯一可用的设备是一款免费提供给企业用户的5G移动热点,个人用户无法直接购买。因此,5G商用对AT&T来说并没有在赢得客户上取得实际的领先优势。接下来,AT&T计划在2019年底前完成21个州部分地区的5G覆盖,2020年初实现全国覆盖,大概率将采用Sub 6GHz频段。 

Verizon 

Verizon于2019年4月在芝加哥的部分市中心地区使用毫米波推出5G,采用Moto Z3搭配Moto Mod的5G终端。Verizon随后表示,5G网络已经达到了预期,平均速率可达450Mbps,峰值速度高达1Gbps。率先推出5G手机使得Verizon在5G上领先一步,但到目前为止,由于Verizon的5G网络覆盖范围非常有限,并没有为其在市场上带来优势。

Verizon计划在2019年底前完成30个城市的5G覆盖,并已确定了20个发布的城市。但是,在5G的长期战略上,Verizon目前仍未有明确表示,尚未发布实现5G全国覆盖的时间表。频谱方面,为了满足密集城区大流量需求,Verizon最初将重点放在了毫米波,后续策略将有所调整,从2020开始计划实施动态频谱共享(DSS),但目前还未明确提及会用哪些毫米波以外的特定频谱。(注:DSS允许在LTE和5G之间共享一个频谱块,而无需将该块的某一部分分配给任何一种技术,使得LTE和5G可以动态共享频谱。) 

T-Mobile & Sprint 

和AT&T和Verizon不同的是,在T-Mobile和Sprint合并之前,两家运营商上半年并没有急于推出5G服务,而是一边进行5G网络部署,一边将精力花在争取合并被批准。

T-Mobile原计划在2020年前采用600M频谱实现5G网络全国覆盖,在城市热点区域采用毫米波,2019年下半年在30个城市推出5G服务,这也不全是为了等合并被批准而进行的拖延,很大程度上是由于目前市场上5G终端较少,而竞争对手的率先商用并未带来相应的市场压力。

与AT&T和Verizon相比,Sprint将以2.5GHz频谱作为其竞争优势,不断扩大5G覆盖范围。Sprint的另一个显著优势是,其5G网络可采用NSA组网升级现有LTE网络,相比之下其它运营商由于在新频谱上没有LTE网络,需要完全新建5G网络。

毫米波拖累,美国5G失去先发优势

美国被迫采用毫米波部署5G 
频谱在5G的网络建设、运营和推广中发挥关键作用,全球目前采用两种频谱路线进行5G部署:

第一种为6GHz以下频谱(也称为“Sub-6G”),主要在3GHz和4GHz频段;第二种侧重于24~300GHz之间的频段(即“高频频谱”或“毫米波”)。

由于3GHz和4GHz频谱大部分是美国独有的联邦频段,不可民用和商用,美国运营商和控制美国民用频谱的联邦通信委员会(FCC)将毫米波频谱作为国内5G的核心,美国的运营商主要专注于5G的毫米波部署。

 毫米波在技术、成本上限制美国5G早期发展 

目前,3GHz和4GHz之间的Sub-6G频谱在全球逐渐成为5G建网的主流,因为相比于毫米波,3GHz和4GHz的传播范围得到了改善,能用更少的基站数量提供相同的覆盖范围和性能。虽然大规模MIMO这些技术可以改善毫米波的传播效率,但是在更大范围内保持连接稳定仍然存在挑战,因此在将毫米波作为一种更通用的无线网络解决方案部署之前,还需要投入大量的时间和研发成本来解决毫米波的传播特性问题。

对于建设毫米波网络所需的大量成本,美国主要运营商在资本支出上不容乐观。截至2018年底,Verizon持有约120亿美元债务,AT&T持有约175亿美元债务,T-Mobile持有约25亿美元的债务,而Sprint持有约400亿美元的债务,这些负债使运营商在5G网络的建设和推广上承受很大压力。 

短期不太可能大范围使用

Sub-6G 在美国,想要使用Sub-6G频段建设5G网络,可通过重新规划政府频段或者共享这些频段的方式来解决,但这两种方式的时间都相对过长。清频(将现有的用户和系统迁移到频谱的其他部分),然后通过拍卖、直接分配或其他方法将其释放到民用部门所花费的平均时间通常在10年以上。共享频谱是一个稍微快一点的过程,但在美国一般也要花费5年以上的时间。加上频谱优化还可能会产生安全漏洞等一系列问题,所以短期内美国不太可能大范围采用Sub-6G,但不排除会通过资源整合,充分利用运营商现有低频频谱进行5G部署。

5G行业应用尚处于初级阶段

不额外收费的5G套餐 

目前,美国运营商已经推出的5G服务并没有为其带来价格溢价。Verizon虽然在5G套餐推出初期在定价上比LTE套餐高出10美元,不过经过几周服务后,其推出了促销优惠活动,活动期内可以免收10美元费用。另外,在合并之前T-Mobile也多次强调不会针对5G收取额外费用,之所以这样:

一方面,是因为美国运营商在发布5G时并没有提供相应的应用服务,不像韩国SKT推出5G时,利用5G在速度和时延上的优势,同时推出了包括VR/AR、4K+内容等多样化服务,而没有附加价值就无法带来价格溢价;

另一方面,美国5G网络目前覆盖范围还很小,网络性能上也有待改进。预计未来2到3年内,5G的分级定价将以速度为基础,类似于今天的固定宽带计划。

 5G业务将从FWA开始 

FWA(fixed wireless access),即固定无线接入,简单说就是用无线来替代光纤接入最后一公里,而5G凭借其速率和带宽的优势非常适合此类业务。

Verizon一直以来希望通过5G做FWA来发展其家庭宽带业务。2018年10月,Verizon在休斯顿、印第安纳波利斯、洛杉矶和萨克拉门托的部分地区推出了其固定5G服务“Verizon 5G Home”。未来Verizon将继续扩大其5G FWA覆盖范围,计划最终覆盖3000万户家庭。

合并之后的T-Mobile和Sprint作为联合公司,将目光同样投向使用5G进入固定宽带市场。通过充分利用现网资产,可以快速低成本提供固定无线家庭宽带服务,预计到2024年,可以向全美52%以上地区提供服务,同时用户数预计达到950万,成为美国第四大家庭互联网服务提供商。 

5G行业应用尚处于初级阶段 

美国5G从移动宽带和固定无线宽带开始,同时运营商也在不断探索更多的行业应用场景,包括物联网、智慧城市、云游戏、VR、AR、公共安全等多个行业。

目前,美国运营商开始以零售业、餐馆、医疗行业入手。其中,AT&T已与芝加哥某医院建立了合作关系,双方将利用5G边缘计算(MEC)来进行远程医疗的尝试,此外,双方还将在改进医院运营、增强患者体验上不断积累经验。

现阶段美国5G在应用上主要将为以移动宽带和固定无线宽带为主,至于V2X、工业互联网等应用预计在2020年才会大面积铺开,mMTC(大规模物联网)类应用预计2022之后才会逐渐爆发。

动作频频,进程加速

T-Mobile & Sprint合并,市场格局剧变 

7月27日,美国第三大运营商T-Mobile和第四大运营商Sprint被美国司法部批准合并,双方将在合并后三年内投入最多400亿美元进行网络建设。据悉,在T-Mobile和Sprint在合并之前,双方已在联合制定包括推进低、中、高频段组合在内的5G战略。T-Mobile拥有600M低频段和毫米波高频段,而Sprint则拥有2.5GHz中频段,两家的合并使得后续在5G建网上可采取低、中、高频段进行三层建网,从而建成一张全国性连续覆盖的、高容量5G网络。此次合并的获批,使得两家运营商能够互相取长补短,对美国5G格局乃至整个美国在全球的5G地位都有巨大影响,被视为美国希望在5G领域保持领先地位的重要举措之一。

值得关注的是,作为合并协议的一部分,双方合并后,要培养一家新的无线通信业务竞争对手——卫星电视服务提供商Dish Network Corp。协议规定:

Sprint将以14美元剥离Boost Mobile、Virgin Mobile和Sprint预付费电话业务及930万客户给Dish;

Sprint和T-Mobile将以36亿美元剥离800MHz频谱给Dish,并为其提供至少2万个蜂窝站点和数百个零售商店;

Dish还可以在未来七年内访问T-Mobile的网络,包括5G网络,为Dish客户提供服务。

可以说,Dish是此次合并的一个大赢家,在获得预付费业务、客户及网络的同时,获得了极具价值的800M低频频谱资源,这对后续部署5G至关重要。Dish由于没有旧资产包袱,可以从一开始就选择SA独立组网模式,建设5G基站和5G核心网。据报道,Dish也已承诺会建设一张端到端的全虚拟化的云原生5G网络,显然,Dish的目标就是下一个美国第四大移动运营商。 

释放更多频谱并简化建设许可 

加速5G建设 美国总统特朗普今年4月表示,美国将释放更多无线频谱并简化通信设施建设许可,以在5G领域获得领导地位。据了解,FCC(美国联邦通信委员会)正进

一步努力为美国运营商发展5G提供更多频谱资源,这将有助于运营商更好的建设5G网络,从而在不久的将来进一步加速5G部署进度和质量。2019年,首个28GHz频段拍卖结束,24GHz频段拍卖也在6月结束,接下来计划将进行37GHz、39GHz和47GHz等更高的频段频谱拍卖,一旦拍卖完成,美国将增加近5GHz带宽的5G频谱。除高频之外,FCC同时努力从2.5GHz、3.5GHz和3.7-4.2GHz的中频释放多达844MHz带宽的频谱,虽然这个进程可能会花费较长的时间。据悉,联邦通信委员下一步将进一步改善美国5G缺乏低频频谱的现状,针对性释放出600MHz、800MHz和900MHz的频段用于5G建设。

美国希望通过努力,使得5G建设可在低、中、高三个频段上进行灵活组网,提升网络建设速率和性能,为美国5G商用铺平道路。 5G手机加速丰富,最早明年商用5G SA 

5G手机的成熟进程对于5G商用至关重要,上半年美国运营商中只有Verizon推出了5G手机(Moto Z3搭配Moto Mod),下半年情况将有很大改变,AT&T将在三星Galaxy S10 5G和Verizon排他期满后推出Galaxy S10 5G,同时还会推出一款三星5G手机,同时支持mmWave和Sub-6GHz。合并后的Sprint和T-Mobile,之前表示会推出LG v50 Thinq 5G ,并且会和LG签署排他协议,同时推出三星Galaxy S10 5G。此外,下半年三星Galaxy Fold的5G版也很可能在美国推出。

2019年底,基于高通Snapdragon X55 5G调制解调器的手机将相继推出,相对于配置X50的5G手机,基于X55的手机优势明显。比如可支持FDD波段,而当前设备仅在TDD波段工作。有了FDD支持,X55设备将能够支持LTE/5G频谱共享,更重要的是,基于X55的手机将支持SA(独立组网),而此前基于X50的设备只支持NSA(非独立组网)。峰值速率上也相应有明显提升,理论上X55设备的最高速度将达到7Gbps,比X50设备快2Gbps。

另外,8月份包括Verizon在内的多个运营商已经在进行SA架构的端到端5G系统测试,预计美国最早在明年商用5G SA。Verizon表示,明年将进行5G SA部署,并利用频谱动态共享保证大范围的5G连续覆盖,而AT&T也表示,明年将在700MHz频谱部署5G SA。

5G SA支持网络虚拟化/软件定义网络、网络切片、边缘计算等技术,相比5G NSA仅支持5G增强型移动宽带(eMBB)业务场景,5G SA 还能支持低时延、高可靠等多种业务,比如可提供更佳质量的AR/VR、云游戏、智能工厂、智能网联汽车等服务,对于电信运营商而言具有非常大的吸引力。 

 预计2021年美国5G移动用户数达到3000万 

目前为止,受限于频谱和资本等因素,美国5G在网络覆盖、性能和行业应用上都尚处于起步阶段。知名分析机构Ovum预测,2019受限于覆盖、业务等因素,5G用户增长将放缓,直到2020年,随着运营商实现5G全美覆盖,加上手机的增加,预计5G用户数将有所上升,直到2021年,5G用户数会开始显著的增长,并在年底有望达到3000万,让我们持续关注。 

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