新基建背景下5G建設(shè)的挑戰(zhàn)與協(xié)同發(fā)展思路

李佩直　余宴華　茆嘉偉　游思晴

【摘 要】 2020年5G正式進(jìn)入商用階段，與此同時(shí)以“5G、人工智能”等高新技術(shù)為核心的新基建也正式成為我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新引擎。面對新冠疫情和中美貿(mào)易戰(zhàn)的多重背景下，我國5G建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)。截至目前為止，我國已建成超過25萬個(gè)5G基站，在5G建設(shè)方面取得了巨大成就，領(lǐng)先于全球。本文首先介紹新基建的提出背景和意義，我國5G建設(shè)的現(xiàn)狀以及如何應(yīng)對已經(jīng)存在的挑戰(zhàn)，最后提出5G與多領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展的新思路。

【關(guān)鍵詞】5G 新基建 新冠疫情 協(xié)同發(fā)展

一 前言

2020是5G落地元年，截至目前為止，我國已經(jīng)建成超過25萬個(gè)5G基站，預(yù)計(jì)在年底前建設(shè)超過60萬個(gè)5G基站，屆時(shí)中國的5G基站數(shù)量將占全球5G基站數(shù)量的一半，可以說中國的5G基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先于全球了。在5G終端方面，截止目前為止，已經(jīng)有130款5G手機(jī)獲得了入網(wǎng)許可，僅2020年4月，中國的5G用戶就增加了700多萬，預(yù)計(jì)在2020年年底，5G手機(jī)的出貨量將達(dá)到1.8億部?；仡?019年全年，全球范圍內(nèi)銷量前10的手機(jī)品牌里，有7家是中國品牌，中國品牌出產(chǎn)的5G手機(jī)無論是在數(shù)量還是種類上都遙遙領(lǐng)先于全球。

信息技術(shù)決定大國科技力量。為了遏制我國發(fā)展勢頭，2019年，美國借中美貿(mào)易戰(zhàn)將矛頭指向了華為，美國總統(tǒng)特朗普簽署行政命令，禁止中國華為和華為旗下的70家企業(yè)在美國的銷售和采買行為，很多美企召開緊急會(huì)議，并以書面形式和華為斷絕一切商務(wù)合作。

2020年，全球受新冠病毒的影響，出現(xiàn)了全球性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展停滯現(xiàn)象，美股創(chuàng)造了十天熔斷四次的歷史記錄，所有的企業(yè)都正在遭受經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響。而在疫情之后如何恢復(fù)經(jīng)濟(jì)則成為了全球性的問題，我們國家對這一問題的解決方案則是新基建。

“新基建”的概念是在2018年12月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中提出的：加快5G商用步伐，加強(qiáng)人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[1]。

在中美貿(mào)易戰(zhàn)和新冠疫情的復(fù)雜背景下，2020年2月“新基建”的概念在中央一次次的任務(wù)部署中多次強(qiáng)調(diào)。習(xí)近平總書記在2月14日主持中央全面深化改革委員會(huì)第十二次會(huì)議時(shí)指出，要以整體優(yōu)化、協(xié)同融合為導(dǎo)向，統(tǒng)籌存量和增量、傳統(tǒng)和新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，打造集約高效、經(jīng)濟(jì)適用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系[2]。

“新基建”主要包括3個(gè)方面內(nèi)容：一是信息基礎(chǔ)設(shè)施;二是融合基礎(chǔ)設(shè)施;三是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。其中信息基礎(chǔ)設(shè)施是指5G、物聯(lián)網(wǎng)這樣的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施;融合基礎(chǔ)設(shè)施是指應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)支持傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施融合轉(zhuǎn)型升級而形成的融合基礎(chǔ)設(shè)施;創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施是指支撐科學(xué)研究，技術(shù)開發(fā)，產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎(chǔ)設(shè)施，比如，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、科教基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)

施[3]。在如此眾多的“新基建”中需要重點(diǎn)關(guān)注的則是5G的建設(shè)，5G作為支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施[4]，是“新基建”建設(shè)環(huán)節(jié)中的重中之重。而新基建是以“新經(jīng)濟(jì)”推動(dòng)和引領(lǐng)國民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展全局、形成發(fā)展后勁跨越中等收入陷阱而達(dá)成“新的兩步走”現(xiàn)代化目標(biāo)的極為重大的戰(zhàn)略舉措[5]。在傳統(tǒng)基建時(shí)代，僅2016年一年，中國在基建上的投入就高達(dá)1.75萬億美元，差不多是日本15年GDP總量的42%，印度GDP的90%，中國一年的工程量可新造一個(gè)法國[6]?！芭f基建”都做到了如此，“新基建”就更不能落下了，預(yù)計(jì)我國將在“新基建”的建設(shè)上投入總額超40萬億。5G將借助新基建的東風(fēng)迅猛發(fā)展。

二 中國5G建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀

“G”，Generation，即為“代，5G就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)。其相較于前幾代移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢是波長為毫米級，擁有超大的帶寬，超高的速率和超低的延時(shí)，可以支持AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等等對通訊技術(shù)要求較嚴(yán)格的場景。

在美國圍追堵截制裁華為的情況下，華為擁有3147項(xiàng)5G專利，是目前全球擁有5G專利數(shù)量最多的公司，第二為三星擁有2795項(xiàng)，第三為中興擁有2561項(xiàng)。2020年6月6日，是中國5G牌照發(fā)放一周年，在這一年內(nèi)，中國在5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、5G手機(jī)終端、5G技術(shù)支持等重要領(lǐng)域都走在了世界的前列。

2020年中國5G基站建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，或成為后續(xù)主旋律。根據(jù)2020年的資本開支計(jì)劃，三大運(yùn)營商5G相關(guān)投資約1800億，其中中國移動(dòng)約1000億，中國電信約453億，中國聯(lián)通約350億。三大運(yùn)營商2019年底建設(shè)5G基站合計(jì)約15萬站;移動(dòng)2020年目標(biāo)建設(shè)25萬站，聯(lián)通和電信采用共建共享模式，目標(biāo)在前三季度新建25萬站，目前三大運(yùn)營商明確的2020年合計(jì)建設(shè)5G基站數(shù)為50萬站。

2020年是5G規(guī)模建設(shè)第一年，目前三大運(yùn)營航確定的新增基站數(shù)有50萬，同比增長233%。筆者認(rèn)為，隨著電信和聯(lián)通全面共建共享的推進(jìn)，5G基站建設(shè)呈穩(wěn)步有序推進(jìn)將成為常態(tài)，整體的建設(shè)周期波動(dòng)減少，時(shí)間拉長。

三? 5G建設(shè)的挑戰(zhàn)

2012年-2015年，國內(nèi)各大運(yùn)營商對5G建設(shè)的投資額是年年上行的：2013年比2012年投資同比提升了13%，2014年比2013年投資同比提升了11%，2014年比2013年投資同比提升了13%。

在2016年-2018年，國內(nèi)各大運(yùn)營商對5G建設(shè)的投資額則是下行的：2016年比2015年投資同比變化減少了19%，2017年比2016年投資同比變化減少了13%，2018年比2017年投資同比變化減少了8%。造成這一現(xiàn)象的原因是顯而易見的：5G建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用高昂，各大運(yùn)營商燒錢投入力不從心。

5G的建設(shè)壓力大致有三點(diǎn)，首先是建設(shè)投資，5G基站單站造價(jià)約30萬，約為4G基站的3倍;其次是運(yùn)營成本，5G基站功耗約為4G的3倍，4G單基站電費(fèi)約為0.7萬/年，5G為2.3萬/年，增加了1.6萬/年;最后是鐵塔壓力，現(xiàn)在鐵塔的資源嚴(yán)重不足，無論是電源情況，機(jī)房情況，天面情況都十分緊張：電源需要外電引入以達(dá)到擴(kuò)容的站點(diǎn)有98%之多，機(jī)房可利用的就機(jī)柜站點(diǎn)只有35%，可掛墻安裝占9%，需要新增加的機(jī)柜高達(dá)30%，無法新增BBU占比26%，而天面利舊現(xiàn)有資源站點(diǎn)66%，新建天面資源站點(diǎn)34%。

高昂的投入成本，4G建設(shè)的成本還仍未完全回收，加之建設(shè)壓力使各大運(yùn)營商對于5G的建設(shè)呈現(xiàn)徘徊態(tài)勢，態(tài)度曖昧，有些望而卻步。在種種原因的加持之下，各大運(yùn)營商建設(shè)5G的積極主動(dòng)性非常低。

但是就是處于這樣困難重重的情形之下，2019年-2020年，國內(nèi)各大運(yùn)營商對5G建設(shè)的投資額卻又出現(xiàn)了上行的趨勢：2019年比2018年投資同比變化提升了8%，2020年比2019年投資同比變化提升了12%，并且預(yù)計(jì)2021年比2020年投資將同比變化提升17%。而推動(dòng)這種逆風(fēng)生長變化發(fā)生的正是國家政策新基建的推動(dòng)。

正如前文所說，今年開年的疫情給國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)市場都造成了巨大的負(fù)面影響，面臨多重困難疊加的不利局面，產(chǎn)業(yè)鏈各方想法設(shè)法解決難題，并在復(fù)工復(fù)產(chǎn)后要求加快建設(shè)進(jìn)度，想把時(shí)間“搶回來”[7]，5G建設(shè)就像按下了“快進(jìn)鍵”一樣。各大廠商受政策所迫，只得加速投入建設(shè)力量，加大投入建設(shè)力度，因此目前在這種情況下，尋找能夠快速回收建設(shè)所投入的成本的方案已經(jīng)成為了各大廠商的燃眉之急。

計(jì)劃顯示我國預(yù)計(jì)于2020年新建成5G基站60萬個(gè)，投資1380億元;2021年新建成5G基站95萬個(gè)，投資2043億元;2022年新建成5G基站110萬個(gè)，投資1980億元;2023年新建成5G基站80萬個(gè)，投資1360億元;2024年新建成5G基站65萬個(gè)，投資1040億元;2025年新建成5G基站50萬個(gè)，投資800億元。由數(shù)據(jù)我們也可以得知2020-2021年將是中國建設(shè)5G的一個(gè)高峰，各大運(yùn)營商得投資也將再次進(jìn)入上行。

四? 5G建設(shè)的思路：多領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展

加快我國5G建設(shè)進(jìn)程的有多個(gè)方面，其中國家政策的大力推動(dòng)是很重要的一方面，但業(yè)界沒有積極性的發(fā)展是不會(huì)長久的，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展則是不可忽視的一大方面與破局的關(guān)鍵，只有和相關(guān)產(chǎn)業(yè)做到融合，協(xié)同發(fā)展，盡快實(shí)現(xiàn)創(chuàng)收，才能加快回收各大運(yùn)營商前期投入的成本的速度，提升各大運(yùn)營商建設(shè)5G的積極性，使各大運(yùn)營商不是一昧的被推著向前，而是主動(dòng)地進(jìn)行發(fā)展。

（一） 5G與物流協(xié)同結(jié)合發(fā)展

隨著5G發(fā)展的腳步，新型物流也會(huì)循序漸進(jìn)的發(fā)展，完善和革新。

5G與物流協(xié)同發(fā)展的第一階段為eMBB場景，此時(shí)5G最大的優(yōu)勢便是高速寬帶，而新型物流應(yīng)用場景可以包括基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的物流應(yīng)用、物流數(shù)據(jù)計(jì)算平臺以及區(qū)塊鏈物流安全平臺。

5G與物流協(xié)同發(fā)展的第二階段為eMTC場景，到了這個(gè)階段，5G深入到了人們的生活之中，這個(gè)時(shí)候才能做到實(shí)現(xiàn)大量設(shè)備與場景的接入，新型物流則可以利用這一點(diǎn)發(fā)展物流智能能源供給、物流智能倉儲(chǔ)和工業(yè)級物流監(jiān)控[8]。

5G與物流協(xié)同發(fā)展的第三階段為實(shí)現(xiàn)uRLLC場景，這個(gè)階段下的5G不僅擁有超低延時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸能力，而且可以有效的對應(yīng)外界環(huán)境，在這一階段中新型物流的應(yīng)用場景包括工業(yè)級視覺系統(tǒng)、全自動(dòng)化物流運(yùn)輸[9]。

5G與物流協(xié)同發(fā)展的第四階段也是最后的階段則可以在各種場景下進(jìn)行切換，這個(gè)階段5G得到了完全的推廣，所期望實(shí)現(xiàn)的功能都被實(shí)現(xiàn)，在切片技術(shù)的支撐下，新型物流的各種業(yè)務(wù)都可以以切片的形式融入到一體化的物流體系中。

5G通訊技術(shù)的超高帶寬可以支持超高精度的地圖繪制與實(shí)時(shí)更新，并且實(shí)現(xiàn)道路環(huán)境，路況的精準(zhǔn)自動(dòng)識別。5G擁有的毫米波和其大規(guī)模的陣列天線可以提高定位的精準(zhǔn)，真正做到實(shí)時(shí)路況與定位。5G的超低延時(shí)可以令無人終端擁有更快的反應(yīng)速度與感知周圍環(huán)境的能力，可以使無人終端及時(shí)進(jìn)行決策與決策的實(shí)施，以安全駕駛。并且可以根據(jù)不同的場景下做出不同的決策，可以分為七個(gè)場景：物流配送場景、物流運(yùn)輸場景、園區(qū)內(nèi)運(yùn)輸場景、應(yīng)急物資運(yùn)輸場景、安防巡檢場景、室內(nèi)服務(wù)場景、超市購物場景，根據(jù)不同的場景采取不同的方案，這需要5G的技術(shù)支持。

（二） 5G與AR/VR協(xié)同結(jié)合發(fā)展

5G的超高帶寬可以推動(dòng)AR/VR的發(fā)展，并且其低延時(shí)可以優(yōu)化AR/VR在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐場景中的使用體驗(yàn)。有了5G作為支撐，AR/VR可以實(shí)現(xiàn)多方面的應(yīng)用：

AR/VR可以做到三維交互的追蹤，虛擬場景的渲染，虛擬與現(xiàn)實(shí)的融合，這些可以幫助培訓(xùn)新的從業(yè)人員，降低了培訓(xùn)成本;AR可以幫助進(jìn)行倉儲(chǔ)規(guī)劃，基于AR眼鏡等穿戴設(shè)備，可以提供給從業(yè)人員庫內(nèi)導(dǎo)航，可以自動(dòng)掃描并確認(rèn)貨物，提高了分揀效率，減少錯(cuò)誤率，甚至在技術(shù)成熟之后可以讓機(jī)器人利用AR技術(shù)，完成數(shù)據(jù)額部分的自動(dòng)化工作;AR可以幫助進(jìn)行貨物的裝載與運(yùn)輸，基于AR眼鏡等穿戴設(shè)備，可以提供給從業(yè)人員裝載貨物順序以及裝載位置的提醒，提高貨車的裝載效率以及使用率，而貨車在運(yùn)輸時(shí)候AR車擋風(fēng)玻璃可以提供實(shí)時(shí)的路徑導(dǎo)航以及貨物狀態(tài)監(jiān)控;AR可以幫助進(jìn)行末端配送與交付安全，基于AR眼鏡等穿戴設(shè)備，可以提供給從業(yè)人員小區(qū)的精準(zhǔn)地圖導(dǎo)航，以及快速確認(rèn)客戶身份信息，以保證快遞交付的準(zhǔn)確率，避免失誤發(fā)生。

AR可以作為新一代的智能家居終端控制系統(tǒng)，其智能水平與便捷水平均高于手機(jī)APP控制，與智能語音系統(tǒng)控制持平。AR可以做到隔空控制智能家居設(shè)備，開關(guān)燈、調(diào)整光亮度、開關(guān)空調(diào)、打開關(guān)閉電視等是最基礎(chǔ)的操作，AR完全是隔空的操作方式，不用觸碰任何硬件，不需要觸碰任何介質(zhì)。AR交互的方式識別度高，因而極大地增強(qiáng)了交互的可能性。AR能夠很好地滿足人機(jī)交互的最終目的：使溝通效率達(dá)到最大，以簡潔的操作方式給人們以優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。

AR技術(shù)目前沒有被企業(yè)級的用戶推廣與采用，主要問題就是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)帶寬無法支持AR的眾多商業(yè)應(yīng)用，而5G所擁有的帶寬則可以提供穩(wěn)定的通訊以及足夠的帶寬使AR技術(shù)可以被使用。

五? 5G建設(shè)的思路：共建共享

全球性的5G建設(shè)競賽打得火熱，但是國內(nèi)卻可以走一條共享的道路?，F(xiàn)在的國內(nèi)市場，作為運(yùn)營商龍頭的中國移動(dòng)分到了2.6GHz低頻段和4.9GHz高頻段，中國電信和中國聯(lián)通則共同分到了3.5GHz。如果三家只各顧各建設(shè)自己的基站的話，在鐵塔資源緊張，本就資源嚴(yán)重不足的情況下，三家獨(dú)立建設(shè)必定會(huì)相互干擾，產(chǎn)生沖突。不過在面對財(cái)力雄厚的中國移動(dòng)時(shí)，中國聯(lián)通和中國電信選擇簽署了《5G網(wǎng)絡(luò)共建共享框架合作協(xié)議書》，確認(rèn)在5G的建設(shè)上走上了共享合作的路線，兩家運(yùn)營商將政府分配的不同5G頻率拿出來共同建設(shè)一張接入網(wǎng)，這有利于降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維成本。截至2020年5月底，中國聯(lián)通、中國電信已經(jīng)累計(jì)開通共建共享基站11.5萬個(gè)，在全國31?。▍^(qū)、市）開通5G共建共享，實(shí)現(xiàn)了50多個(gè)城市的5G正式商用。而中國移動(dòng)因?yàn)樵缙诘募夹g(shù)困難，缺少技術(shù)支持，其5G建設(shè)的進(jìn)度已經(jīng)落后于中國聯(lián)通和中國電信了，當(dāng)中國聯(lián)通和中國電信已經(jīng)傳出了5G應(yīng)用場景的消息了，中國移動(dòng)還處于測試階段。

由此我們不妨提出一個(gè)新的思路：由中國鐵塔公司這樣的國有企業(yè)和國動(dòng)通訊這樣的民有企業(yè)聯(lián)合承包布置建設(shè)鐵塔與基站的任務(wù)，各大運(yùn)營商通過租借的方式共享鐵塔與基站。5G發(fā)牌一年來，中國鐵塔與運(yùn)營商密切協(xié)同，發(fā)揮規(guī)?；ㄔO(shè)、專業(yè)化運(yùn)營優(yōu)勢，加快推進(jìn)5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。截至5月底，累計(jì)建成5G基站25.8萬個(gè)，證明了其有實(shí)力可以承擔(dān)布置建設(shè)鐵塔與基站的任務(wù)。并且有中國聯(lián)通和中國電信和合作共享的成功案例在前，證明了這樣的模式是可行的，可以大大減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維成本。

共建共享在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中得到充分實(shí)踐，在實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、提高商用部署效率等方面，發(fā)揮顯著效應(yīng)。[10] 由此可見協(xié)同發(fā)展將是未來5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的過程中主流的方向。

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[7] 5G發(fā)牌一周年：5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)彰顯中國速度[N].中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)，2020年6月12日.

[8] 郝會(huì)霞，陳希榮，魏風(fēng)軍. 智能物流包裝及其主要支撐技術(shù)淺析[J]. 今日印刷，2019（11）：25-27.

[9] 郝會(huì)霞，陳希榮，魏風(fēng)軍. 智能物流包裝及其主要支撐技術(shù)淺析[J]. 今日印刷，2019（11）：25-27.

[10] 5G發(fā)牌一周年丨5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)彰顯中國速度.人民郵電報(bào)，2020年06月08日.

作者簡介：李佩直（2000.2-）男，漢，北京人，本科在讀，研究方向?yàn)?G與物流結(jié)合

余宴華（2001.2）女，漢，江西上饒人，本科在讀，研究方向?yàn)?G與物流結(jié)合

茆嘉偉（2000.5-）男，漢，寧夏回族自治區(qū)銀川，本科在讀，研究方向?yàn)?G與物流結(jié)合

游思晴（1982.12-）女，漢，福建福州人，博士研究生，北京物資學(xué)院副教授，研究方向?yàn)?G與物流結(jié)合

基金項(xiàng)目：5G驅(qū)動(dòng)下北京智能物流框架和運(yùn)作模式研究（北京社科基金19GLC051）

本論文由北京市社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目（19GLC051）5G驅(qū)動(dòng)下北京智能物流框架和運(yùn)作模式研究和北京物資學(xué)院大創(chuàng)項(xiàng)目5G驅(qū)動(dòng)下的智能物流的應(yīng)用前瞻性研究支助