5G为什么成为国家战略

齐卿

信息通信技术的历次变革都带来了新的产业机会，产生了新的行业巨头。因此企业界对信息技术的变革都十分关注，但很少有像5G这样，在规则制定阶段就被多国提升到国家战略的高度。

在5G之前，上一个被提升到国家战略高度的通信战略，是1993年克林顿时期的“国家信息基础设施”工程战略，又称“信息高速公路”战略。信息高速公路战略来自克林顿的总统竞选文件《复兴美国的设想》：“50年代在全美建立的高速公路网，使美国在以后的20年取得了前所未有的发展。为了使美国再度繁荣，就要建设21世纪的‘道路，它将使美国人得到就业机会，将使美国经济高速增长。”该战略的主要措施是，计划投资4 000亿美元，用20年时间，通过光缆或电缆把政府机构、科研单位、企业、图书馆、学校、商店以及家家户户的计算机连接起来，利用计算机终端、传真机、电视等终端设备，像使用电话那样方便、迅速地传递和处理信息，从而最大限度地实现信息共享。信息高速公路战略使美国公司处于信息产业链的最顶端，并牢牢控制着互联网的基础设施，如负责互联网域名解析的IPv4根服务器（互联网最底层的设施）全球共有13台，其中9台由美国管理，说美国控制着互联网的命脉也不为过。

信息高速公路战略，也造就了美国在20世纪中后期一段长时间的经济繁荣。通信技术对国家宏观经济的带动作用，不仅体现在需求侧扩展了用户需求，还在供给侧提升企业效率、创造新的产业机会，从供需两端推动经济的增长。我们扩展了需求函数q（p），认为信息技术对商业的推动取决于四个变量：

1. 带宽（b），即网络的数据传输能力，带宽越高网络数据传输量越大，可传输的速度越快。

2. 连接（l），即网络可以接入的终端数量，可接入的终端数量越多，网络的价值越大。

3. 时延（d），即信息从网络的一端传送到另一个端所需要的时间，时延越低，终端反应速度越快。

4. 价格/成本（p），包括建设网络的建设和使用成本，尤其指流量成本。

我们得到新的函数为q（b，l，d，p）。运用新的需求函数，以经济学分析方法看信息技术变革对经济发展的影响如图 1所示，在通信技术变革之前，用户的需求曲线为D1，相应的企业供给曲线为S1，此时的供需均衡点为E1。当通信技术变革发生后，通信技术带来带宽、连接和时延等指标的提升，可以产生很多新的应用场景，这可以推动需求曲线向右移动到D2，同理供给曲线也向右移动到S2，新的均衡点在E2，供给和需求的同步扩大带来经济的整体增长。

我们看2003～2017年中国电信固定资产投资对GDP增长的贡献率。如图 2所示，2003年光纤宽带的大幅投资，对GDP的贡献率达到6.56%。2008年末，我国受到美国经济危机波及经济增速下滑。2009年我国利用3G升级的机会，直接投资1 609亿元用于3G建设，拉动国内近6 000亿元的间接投资，带动直接消费364亿元，创造直接就业岗位 26万个，对GDP增长的贡献率达到4.93%。受3G产业投资的拉动，我国2009年、2010年经济增速回升。我们可以看到通信设备技术升级对GDP的增长推动效应十分明显，如果将通信技术升级带来的新产业机会计算在内，通信技术对经济发展的带动作用将更加显著。

从1G到4G的产业争夺战

通信技术的变革对国家宏观经济的推动，以及对产业创新的促进作用，已经受到各国的重视。在通信技术的历次变革之中，不仅催生了全新的产业，塑造了一批行业巨头，也充满了各国针对通信标准的争夺。在中国企业的产业升级中，很少有像通信领域的企业，能够在短時间完成追赶，并在部分领域实现超越。1G时代，中国企业的基础几乎为零，完全引进国际技术，到3G、4G时代中国企业开始有所话语权，而到5G时代，中国企业在标准制定上已具有不可忽视的影响力。

1G网络从20世纪70年代开始商用，只能以模拟信号的方式传送语音，虽然1G网络存在很多缺陷，如不同的网络制式不能互通，模拟信号传输安全性低，容易出现手机串号、被盗号等问题。但是1G网络第一次赋予电话移动性，可以脱离线缆使用，大大丰富了电话的使用场景，信息的交流更为便捷，使得手机成为一个新的消费品类而存在，并影响至今。

1G网络时代由于带宽极低，可提供的连接数低，迟延和费用均较高，因此1G时代对商业创新的整体推动较小，涌现出的企业是与1G网络直接相关的电信运营商、设备制造商、手机制造商等企业，欧美企业是这个领域绝对的主宰。

与移动网络同步发展的是有线互联网，20世纪90年代，互联网向公众开放，计算机开始使用调制解调器拨号的形式接入网络，人们首次实现了计算机在全球范围的互联互通。拨号网络接入带宽低、连接数较高、时延高，网络以文字和简单的图片传输为主。由于资费较高，个人用户往往仅在需要的时候连接网络，集中处理任务，然后离线。所以这一时期，网络应用侧重于提供一站式服务的门户网站，减少用户的搜寻成本。这一时期，网络依然以“推”的形式提供服务，更多的是传统商业的电子化。如早期的雅虎，就提供门户资讯、电子邮件、BBS论坛三大主要业务。门户网站、邮件服务商、网络服务提供商、浏览器成为当时“风口”行业，雅虎、网景、AOL的名气丝毫不亚于今天的苹果、优步。这一时期，美国企业依然占据行业的制高点。

在有线网络发展的同时，无线网络也在不停地进步。2G网络在20世纪90年代初开始商业化应用。相比1G网络，2G网络最大的变化是从模拟信号传输转变为数字信号传输，所以2G网络正式标志着数字化移动网络的到来。在2G时代，网络标准的争夺非常激烈，美国推出了CDMA标准，日本推出了PHS标准，而欧洲各国则共同成立了GSMA国际组织，合作研发GSM标准，以对抗美国的通信标准。三大标准在中国市场的竞争十分激烈，最终中国大规模采用了欧洲的GSM标准，这也助力GSM在全球获得了优势地位，欧洲的爱立信、西门子、阿尔卡特等企业也凭此发展成为通信业巨头，芬兰的诺基亚更是凭此优势，一举成为手机产业的龙头企业，掌控行业数十年之久。

在应用端，由于2G网络的抗干扰能力大幅增强，数字信号使得手机首次可以采用WAP的方式接入互联网，尽管2G的连接速度最高只有384Kb，但依然使得手机可以获得部分电脑才具备的功能，此时移动应用开始初现端倪。手机QQ等轻量级的应用软件开始出现。

但此时互联企业的重心依然在性能更为强悍的PC端。这是因为光纤的大量铺设使得入户带宽大幅提高，有线宽带开始普及，网络可以传输图片、视频、音乐，传输的内容开始极大丰富。海量的信息让用户已不满足于只浏览门户网站，人们需要一个可以快速检索网络信息的工具，这带来了搜索引擎的繁荣，谷歌一度成为硅谷最耀眼的企业。高速宽带由于上传带宽的提高以及迟延的降低，“互动”式的网络服务开始增加，Web 2.0的概念开始提出，视频网站、社交网络、网络游戏开始崛起。YouTube、Facebook、暴雪是当时颇具代表性的一批公司。信息和服务型企业，开始超越操作系统、运营商、设备制造商，成为新的增长点。开源软件开始盛行，独家的专利已不是企业获得竞争优势的唯一要素，企业的商业模式、数据资产开始发挥更为重要的作用，这使得拥有庞大市场的企业开始在竞争中获得独特的优势。这一时期，中国信息科技企业开始崛起，我们在和国际巨头的竞争中，至少能够在本土市场取得胜利，如淘宝和eBay、QQ和MSN，虽然在核心技术上仍处于劣势，但是依靠更贴近国内用户习惯的商业模式，在国内市场取得了胜利。

在有线宽带高速发展的同时，无线网络在21世纪初迎来了3G时代。美国在CDMA基础上推出了CDMA2000，欧洲在GSM的基础上推出WCDMA，此时中国已经有能力拿出自己的标准，对抗国际巨头，这就是TD-SCDMA标准。尽管此时，中国标准在技术上依然处于追随者的地位，但为了对抗欧洲，美国联合中国推动3G保留三大标准。TD-SCDMA首次让中国通信业在国际通信业中拥有了发言权。

与2G相比，3G网络的带宽大大提高，理论最大速度可以达到100Mb，无线网络迎来了多媒体时代，手机摆脱了WAP网络，在数据浏览的体验上，终于可以实现和电脑近乎同等的体验，图片、动画、视频都可以在手机上得以呈现。3G网络的普及，也带来流量费用的大幅降低，实时在线开始成为可能。智能手机软、硬件合一的高端制造模式，开始颠覆微笑曲线的产业逻辑，硬件的利润开始回流。苹果公司是这一时期最具代表性的企业。在3G手机时代之前，美国科技领域最为强大的公司非微软和谷歌莫属，软件和网络服务极低的边际成本，可以支持企业近乎无限的扩张。而苹果手机的推出，大大改变了产业的逻辑，模组化的高集成设计，软硬件高度融合的产品，复杂的硬件加工工艺使得iPhone手机一经推出就使苹果公司狂揽全球手机市场70%以上的利润，苹果公司的市值也在3G时代首次超越微软和谷歌，成为美国第一科技股。在智能手机的带动下，App应用开始大量涌现，社交、购物、LBS在这一时期高速发展，国外的Whatsapp、Facebook，国内的微信一时之间成为超级入口。

2013年12月工信部向三大运营商发放4G牌照，标志着4G网络时代的到来。在标准的争夺上，中国移动主导的TD-LTE和国际上的FDD-LTE（高通是主要支持厂商）标准并存。4G核心专利数量上，美国依然遥遥领先，但中国大陆以从1G时代的零专利，到位居全球第6位（图 3），已经在国际通信标准领域具有话语权。华为、中兴等公司开始在国际通信标准领域发出声音。

在3G/4G时代移动技术开始挑战传统信息科技企业，拥有3G/4G核心技术的美国高通公司在这一时期成长为世界级的巨头企业，2002年高通的市值尚不及芯片巨头英特尔的20%，而到4G开始推广的2012年，高通的市值首次超越英特尔。虽然英特尔依靠人工智能、云计算等高端芯片领域的突破再次反超，但专注于移动市场的高通其市值能长期保持在800亿美元以上的区间，已经奠定了其行业巨头的地位。高通的商业模式是将公司收入的25%用于基础技术研发，并将几乎所有的专利技术提供给用户设备授权厂商和系统设备授权厂商，仅专利授权费用就可以为高通带来近百亿美元的收入。

从应用端来看，4G将连接带宽的峰值提升到1Gb，相较3G时代提升了约10倍，资费进一步下降，无限流量的资费套餐开始出现。4G基本实现了人与人之间，人与企业之间的无线互联状态，社交、信息流、按需服务、视频分享类应用在这一时期开始爆发，涌现出一批高速增长的信息科技企业，这些企业通常也被称为独角兽企业。

根据CB Insight统计，拥有今日頭条和抖音两大超级App的字节跳动公司，以750亿美元的估值，超越估值720亿美元的优步，位居全球独角兽企业榜单第一位。滴滴出行以560亿美元的估值位居榜单第三位。在独角兽榜单中，美国独角兽企业以5 653亿美元的总估值位居第一；中国企业紧随其后，以3 255亿美元的总估值位居第二；排在第三位的英国独角兽企业总估值为395亿美元，与美中两国已拉开较大差距。中国企业在整体能力提升的同时，首次实现了部分领域的赶超。

5G的机遇：万物互联

5G技术相比4G在带宽、连接、时延三个关键指标上得到大幅度提升（表 1），尤其是时延可以降低到1毫秒，这已经满足了很多对高速流水线、自动驾驶、高精度机械手臂的操作需求，5G的到来，第一次使得通信技术可以进入工业生产领域，如果说3G、4G更多的是移动互联网向消费端的渗透，5G将实现移动网络向工业生产端的渗透，向万物互联转变。

国际电信联盟（ITU）根据5G在速率、连接数、时延三等方面指标，为5G定义了三种应用场景分别为：增强移动宽带（eMBB）、海量机器通信（mMTC）和超高可靠低时延通信（uRLLC）。