Rapporto di ricerca sulle nuove infrastrutture 5G in Cina del 2020

1. L'importanza della nuova infrastruttura 5G

Che cosa significa il 5G per la società?

I cambiamenti nella natura del business sono l'importanza della nuova infrastruttura 5G

I servizi di comunicazione e gli esseri umani sono strettamente legati alle caratteristiche dell'essere umano come creatura tridimensionale, in termini di funzioni che le tecnologie di comunicazione di diverse generazioni possono realizzare. Dal 1G al 4G, le esigenze comunicative delle persone, dalla voce alla grafica al video, hanno guidato il progresso tecnologico. Ma proprio come nel rapporto tra fisica e matematica, gli esseri umani spiegano e quantificano i fenomeni fisici attraverso calcoli matematici. Tuttavia, quando le relazioni primarie e secondarie si invertono, diventa difficile trovare prove dell'esistenza nel mondo fisico per molte conclusioni plausibili nella logica matematica, ed è persino difficile per gli esseri umani comprenderle. Questa logica si ripete anche nel processo di sviluppo della domanda e della tecnologia. La capacità di realizzare la comunicazione video in tempo reale rappresenta il limite delle esigenze comunicative di base dell'uomo, ma il progresso tecnologico non si fermerà a questo, ed è difficile immaginare dove la tecnologia che supera le esigenze umane di base porterà la realtà. Pertanto, l'avvento del 5G non può basarsi esclusivamente sul miglioramento della velocità di trasmissione dei dati. Questo cambiamento quantitativo in un cambiamento qualitativo della velocità modificherà gradualmente la logica aziendale e il modello di profitto esistenti. Ad esempio: la graduale liberalizzazione dell'hardware intelligente, la diversificazione degli accessi ai servizi aziendali mobili e la possibile trasformazione tra 2C e 2B2C, ecc...

Maggiori opportunità di business dietro le prospettive economiche

I cambiamenti nella proprietà dei supporti di collegamento e dei terminali di servizio hanno innescato una rivoluzione nei modelli di business.

Il cambiamento più evidente del 5G è l'aumento della velocità di comunicazione, ma quando la velocità di comunicazione raggiunge un certo livello, cambiano anche le esigenze e le preoccupazioni degli utenti. Cambiamenti di questo tipo si sono già verificati diverse volte, e i punti critici che si sono indeboliti in ogni fase sono proprio le lacune che la tecnologia ha colmato in quella specifica rivoluzione. Ad esempio: gli utenti sono preoccupati per la capacità di archiviazione di computer e telefoni cellulari, per la velocità di trasmissione dei dati, ecc. Questi punti critici diventeranno la norma per gli utenti nella nuova era tecnologica. Nell'era del 5G, questo cambiamento di domanda potrebbe verificarsi a due livelli: la sostituzione dei mezzi di collegamento e la separazione tra diritti di proprietà e diritti di utilizzo dei dispositivi intelligenti.

Potenziale sovversione della logica aziendale dell'economia digitale cinese

Una profonda trasformazione dal modello essenziale 2C al modello 2B2C.

Per migliorare l'ambiente 5G, la cosa più ovvia da fare per le aziende Internet e gli imprenditori esistenti èIn questa fase, stiamo instaurando una collaborazione con tutte le piattaforme con un valore di collegamento per espandere i nostri canali per la futura erogazione dei servizi. Inoltre, un aspetto più nascosto ma anche più importante è la questione della selezione del modello di business.

Per le attuali aziende di Internet, il modello di business 2B2C non è una novità. In tutti i settori in cui operano i giganti, come i pagamenti e i servizi cloud, il 2B2C è da tempo una strada intrapresa dalle aziende non giganti, alcune per scelta, altre per necessità. Questo percorso, apparentemente antico, potrebbe subire profondi cambiamenti nell'era del 5G. In teoria, esistono due modelli 2B2C. La differenza principale tra i due risiede nella scelta del B. Il primo è più apprezzato dal mercato: il B è un commerciante che si interfaccia direttamente con l'utente, mentre il secondo è una piattaforma collaborativa che gestisce il traffico. In una certa misura, per garantire un tasso di conversione elevato, il secondo tipo di traffico B intrattiene una relazione di concorrenza con l'azienda stessa. Nell'era del 5G, la profonda trasformazione del modello 2B2C si basa proprio sulla trasformazione del secondo tipo di traffico B.

2 L'effetto trainante della nuova infrastruttura 5G

La nuova infrastruttura 5G stimola lo sviluppo industriale - Istituto di pianificazione e progettazione di reti

Gli istituti di progettazione per operatori di telecomunicazioni detengono un'elevata quota di mercato, mentre gli istituti di progettazione per il settore non legato agli operatori ne traggono scarso vantaggio.

La pianificazione della rete 5G consiste nella progettazione del sito e dei piani di costruzione basati sulle caratteristiche della tecnologia 5G, sull'utilizzo delle bande di frequenza e sull'ambiente fisico reale. Rappresenta l'inizio del ciclo di vita della rete 5G e il primo anello a beneficiare della nuova politica infrastrutturale 5G. Attualmente, le imprese di pianificazione delle comunicazioni in Cina possono essere suddivise approssimativamente in quattro categorie: istituti di progettazione degli operatori, istituti di progettazione privati, istituti di progettazione controllati da università e istituti di progettazione di imprese statali. Tra questi, gli istituti di progettazione di proprietà degli operatori godono di un vantaggio assoluto e di un'elevata quota di mercato, in particolare China Communications Services Co., Ltd., controllata da China Telecom, China Mobile e China Unicom. Di seguito, prendiamo come esempio la pianificazione della rete 5G e l'appalto centralizzato di China Mobile. Nel novembre 2019, China Mobile ha reso pubblico l'appalto centralizzato per la progettazione e gli studi di fattibilità dell'ingegneria delle comunicazioni per il periodo 2020-2021, di cui la parte relativa alla rete 5G ammonta a circa 28 miliardi di yuan. La quota di appalti vinti dal China Mobile Design Institute di China Mobile è pari a ben 26.51 miliardi, ovvero il 94.6%. China Communications Consulting, Huaxin, Guangdong Telecom, Guangdong Southern Telecom e Zhongrui Communications Design Institute di China Telecom si sono aggiudicati appalti per un totale di 1.41 miliardi, pari a circa il 5%. La quota cumulativa di appalti vinti dagli istituti di progettazione degli operatori è di circa il 99.6%. Si può notare che nella pianificazione delle reti 5G, gli istituti di progettazione degli operatori godono di un vantaggio assoluto, mentre gli istituti di progettazione delle telecomunicazioni non appartenenti agli operatori beneficiano poco e difficilmente riescono a godere dei vantaggi derivanti dalla nuova infrastruttura 5G.

La nuova infrastruttura 5G stimola lo sviluppo industriale - Produttori di apparecchiature

Grazie alle grandi dimensioni e agli elevati margini di profitto, i produttori di apparecchiature 5G complete sono quelli che ne traggono maggior vantaggio.

La rete 5G è composta da tre parti: rete di accesso wireless, rete di trasporto e rete centrale. I corrispondenti elementi di rete sono le stazioni base, le apparecchiature di trasmissione e le apparecchiature della rete centrale. Nel 2020, il volume delle offerte per le apparecchiature 5G dei tre principali operatori di telecomunicazioni nazionali ha raggiunto quasi 100 miliardi di dollari, di cui la quota maggiore è rappresentata dalle stazioni base, con un totale di circa 69.8 miliardi di dollari. Nel 2020, China Mobile ha acquistato 230,000 stazioni base e China Telecom ne ha acquistate congiuntamente 250,000, portando il totale a oltre 480,000 stazioni. Classificando in base al numero di stazioni base, dalla più alta alla più bassa troviamo Huawei, ZTE, Ericsson e China Information Technology, con quote rispettivamente del 57%, 30%, 10.7% e 2.3%. Huawei e ZTE detengono una quota cumulativa dell'87%. Oltre alle stazioni base, Huawei, ZTE ed Ericsson hanno raggiunto le prime tre posizioni anche negli appalti per la rete centrale. Huawei e ZTE hanno inoltre ottenuto quote di mercato elevate nell'approvvigionamento di apparecchiature di trasmissione. A giudicare dal ciclo principale di costruzione della rete 4G, dal 2013 al 2019, il margine di profitto lordo complessivo di Huawei, ZTE ed Ericsson è stato superiore al 30%, e il margine di profitto lordo delle loro attività di operatori è stato addirittura superiore al margine di profitto lordo complessivo dell'azienda. Si può quindi affermare che l'entità degli appalti per le apparecchiature 5G è considerevole e i profitti lordi sono elevati. I produttori di apparecchiature 5G complete, come ZTE, Huawei ed Ericsson, ne traggono il massimo vantaggio.

La nuova infrastruttura 5G stimola lo sviluppo del settore - piccoli produttori di stazioni base

La costruzione della rete 5G è lenta a liberare la domanda di piccole stazioni base e i produttori di piccole stazioni base ne traggono vantaggio tardivo

Rispetto alle macro stazioni base, le piccole stazioni base sono punti di accesso wireless di dimensioni ridotte, a basso consumo energetico e con installazione flessibile. Si affiancano alle macro stazioni base e vengono utilizzate principalmente in aree con scarsa copertura macro, zone d'ombra e capacità limitata. Rispetto alle macro stazioni base, la soglia di accesso per le piccole stazioni base è più bassa. Oltre ai quattro principali produttori di macro stazioni base (Huawei, ZTE, Ericsson e Datang), anche numerose piccole e medie imprese sono entrate nel settore delle piccole stazioni base. Tuttavia, questo settore si trova ancora in una fase di piena concorrenza con bassa concentrazione e non ha ancora formato una struttura oligopolistica.

Dal punto di vista funzionale, il ruolo principale delle piccole stazioni base è quello di colmare le zone d'ombra e di dissipare il calore. Pertanto, nelle prime fasi della costruzione della rete 5G, che mira principalmente a una rapida copertura, gli operatori di telecomunicazioni hanno una scarsa richiesta di piccole stazioni base. A giudicare dalla situazione delle gare d'appalto per il 4G, nel dicembre 2013 il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha rilasciato le licenze 4G. Nell'ottobre 2015, China Mobile ha condotto il suo primo appalto centralizzato per piccole stazioni base, con un intervallo di 23 mesi. A giudicare dalla situazione delle gare d'appalto per il 5G, nel giugno 2019 il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha rilasciato le licenze 5G. Nel secondo trimestre del 2020, i tre principali operatori hanno completato il secondo acquisto di macro stazioni base. A settembre 2020, i tre principali operatori di telecomunicazioni avevano completato la costruzione di 690,000 macro stazioni base. Tuttavia, finora, gli operatori non hanno ancora iniziato ad acquistare piccole stazioni base 5G. Rispetto al 4G, la banda di frequenza più alta del 5G comporta una copertura indoor inferiore per le macro stazioni base, un maggior numero di siti e scenari applicativi più complessi. I vantaggi delle stazioni base di piccole dimensioni saranno più evidenti e la domanda di queste ultime nella costruzione delle reti 5G si manifesterà prima. Tuttavia, nel complesso, la domanda di stazioni base di piccole dimensioni derivante dalla costruzione delle reti 5G è relativamente lenta e i produttori di stazioni base di piccole dimensioni ne trarranno vantaggio in un secondo momento.

La nuova infrastruttura 5G stimola lo sviluppo industriale - Produttori di moduli ottici

La costruzione del 5G aumenta la domanda di moduli ottici e i produttori di moduli ottici che si concentrano sul mercato delle telecomunicazioni ne traggono grande vantaggio.

Attualmente, la fibra ottica è diventata il principale metodo di trasmissione dati. I moduli ottici risolvono principalmente i problemi di conversione fotoelettrica ed elettro-ottica tra le apparecchiature e le fibre ottiche durante la trasmissione. Un collegamento in fibra ottica richiede una coppia di moduli ottici. Il modulo ottico lato trasmittente viene utilizzato per la conversione elettro-ottica, mentre il modulo ottico lato ricevente viene utilizzato per la conversione fotoelettrica. I principali ambiti di applicazione dei moduli ottici sono il mercato delle telecomunicazioni e quello della comunicazione dati. Scenari applicativi diversi comportano requisiti diversi per i moduli ottici. Nella costruzione di reti 5G, i moduli ottici vengono utilizzati principalmente nel fronthaul da BBU/DU ad AAU, nel midhaul da DU a CU e nel backhaul da CU alla rete centrale. L'architettura di rete e il metodo di fronthaul influiscono sul numero e sul tipo di moduli ottici richiesti per una singola stazione. Nell'attuale costruzione di reti, una grande percentuale del fronthaul utilizza la connessione diretta in fibra, che richiede tre coppie di moduli ottici grigi da 25G, mentre una piccola percentuale utilizza la multiplazione a divisione di lunghezza d'onda (WDM), che richiede tre coppie di moduli ottici a colori da 25G. Attualmente, la BBU non è ancora stata separata nelle reti esistenti. Se in futuro la CU e la DU verranno separate, sarà necessaria una coppia di moduli ottici da 25G per il collegamento intermedio.

Calcolando dal lato della domanda, la costruzione della rete 5G in Cina può generare un mercato dei moduli ottici di circa 35.5 miliardi di dollari. I produttori di moduli ottici si concentrano su mercati diversi, producono prodotti diversi e servono clienti diversi. Tuttavia, sia che si tratti di un produttore di moduli ottici focalizzato sul mercato delle telecomunicazioni o su quello della comunicazione dati, può ottenere un margine di profitto lordo del 20-30%. Nel complesso, la costruzione della rete 5G ha un'elevata domanda di moduli ottici e i produttori di moduli ottici focalizzati sul mercato delle telecomunicazioni ne trarranno un grande vantaggio.

La nuova infrastruttura 5G stimola lo sviluppo industriale e le imprese di ingegneria e costruzione.

La soglia di accesso è alta, la concentrazione è elevata, le qualifiche delle piccole imprese sono scarse e le imprese "storiche" godono di grandi vantaggi.

La costruzione della rete 5G si riferisce alla realizzazione della rete da parte di imprese di ingegneria edile sulla base del rapporto di pianificazione dell'istituto di progettazione e alla costruzione in stretta conformità con le posizioni delle apparecchiature, gli angoli delle antenne e le specifiche di cablaggio pianificati. Rappresenta la seconda fase del ciclo di vita della rete 5G. La qualifica di appaltatore generale per la costruzione di infrastrutture di telecomunicazione è un requisito indispensabile per entrare in questo settore, e maggiore è la qualifica, maggiore è la portata dei progetti che possono essere intrapresi. Attualmente, nel mio paese ci sono quasi 4,000 aziende con la qualifica di appaltatore generale per la costruzione di infrastrutture di telecomunicazione. Tra queste, più di 290 aziende possono intraprendere progetti su larga scala come l'installazione di apparecchiature, ovvero possiedono la qualifica di primo livello per l'appalto generale di infrastrutture di telecomunicazione. La concorrenza nel settore è agguerrita.

3    Diverse parti collaborano per accelerare la realizzazione della nuova infrastruttura 5G.

sviluppo della tecnologia 5G

I produttori e gli operatori di apparecchiature dovrebbero continuare ad aumentare gli investimenti in ricerca e sviluppo per promuovere il continuo sviluppo della tecnologia 5G.

Come accennato in precedenza, lo sviluppo del 5G è un processo a lungo termine e i progressi nella definizione degli standard, nella commercializzazione e nell'implementazione della rete influenzeranno la velocità di realizzazione delle nuove infrastrutture. Gli standard 5G sono in continua evoluzione per realizzare al meglio la "visione" del 5G. Lo standard R15 è principalmente destinato alle applicazioni eMBB e uRLLC di base, soddisfacendo le funzioni essenziali del 5G, ed è stato finalizzato nel giugno 2019. Lo standard R16 si basa sullo standard R15. Da un lato, migliora le funzioni presenti in R15, come MIMO e doppia connettività. Dall'altro, espande nuove funzioni principalmente per applicazioni verticali. È stato finalizzato nel giugno di quest'anno. Lo standard R17 si basa su R16 ed è ancora in fase di studio, secondo l'idea di migliorare le funzioni esistenti ed espandere le nuove funzioni, e il suo completamento è previsto per settembre 2021. In quanto membri principali del 3GPP, i principali produttori di apparecchiature e operatori devono garantire investimenti continui in ricerca e sviluppo per assicurare che R17 e gli standard successivi vengano completati come previsto. Occorrono circa un anno per trasformare le specifiche tecniche in prodotti commerciali. Lo standard R16 è stato appena finalizzato e i produttori di apparecchiature devono aumentare gli investimenti in ricerca e sviluppo per realizzare al più presto le nuove funzionalità di R16. L'attuale implementazione di rete si basa principalmente sullo standard R15. Da un lato, gli operatori devono promuovere attivamente l'introduzione delle nuove funzionalità di R16. Dall'altro, devono incrementare gli investimenti per promuovere la maturità delle soluzioni di network slicing e edge computing a supporto dei settori verticali.

Promuovere tecnologie più mature è il compito primario dello sviluppo delle reti mobili. Il continuo investimento in ricerca e sviluppo da parte degli operatori e dei produttori di apparecchiature è la garanzia per la continua evoluzione della tecnologia di rete mobile. Rispetto al 2G/3G/4G, il 5G estende per la prima volta la comunicazione incentrata sull'uomo alla comunicazione incentrata su persone e cose. La capacità del 5G di connettere ogni cosa apre infinite possibilità creative allo sviluppo del settore. Le elevate aspettative dei vari Paesi nei confronti del 5G hanno portato all'utilizzo commerciale dello standard prima che fosse pienamente maturo. Sebbene il mio Paese abbia avviato la diffusione su larga scala delle stazioni base, questa si basa principalmente sulla diffusione R15, che può soddisfare le esigenze dell'applicazione eMBB. Per accelerare la costruzione dell'infrastruttura 5G, oltre alla costruzione delle stazioni base, è necessario accelerare anche lo sviluppo della tecnologia 5G per costruire reti 5G di alta qualità e potenziare lo sviluppo di applicazioni industriali. A giudicare dalle spese complessive in ricerca e sviluppo dei principali produttori di apparecchiature per reti mobili negli ultimi dieci anni, si osserva una tendenza al rialzo, ma Ericsson e ZTE hanno mostrato una tendenza alla stabilità negli ultimi due anni. Attualmente, le applicazioni industriali del 5G sono ancora nelle fasi iniziali di sviluppo e richiedono un continuo aggiornamento di standard, prodotti e soluzioni. Pertanto, i produttori di apparecchiature e gli operatori dovrebbero continuare ad aumentare gli investimenti in ricerca e sviluppo per promuovere il continuo progresso della tecnologia 5G.

costo della rete 5G

Ottimizzazione graduale, orientata all'utente, dell'implementazione e della manutenzione per migliorare l'utilizzo delle stazioni base.

Rispetto al 4G, i costi di rete del 5G sono più elevati, come dimostrano gli alti costi di costruzione e di esercizio. Gli alti costi di costruzione sono dovuti principalmente all'elevato numero di siti da realizzare e all'alto costo di una singola stazione base. Gli alti costi di esercizio sono invece causati dall'elevato numero di stazioni base e dall'alto consumo energetico di ciascuna stazione. La continua riduzione dei costi di rete del 5G è diventata la massima priorità per l'intera filiera del 5G. Per quanto riguarda la costruzione della rete, l'Unione Cinese delle Telecomunicazioni adotta un approccio di co-costruzione e condivisione, e China Mobile sta attivamente cercando la collaborazione con China Radio and Television per raggiungere l'obiettivo di ridurre i costi. In termini di costi di esercizio, il governo si sta coordinando attivamente per ridurre i prezzi dell'energia elettrica, i produttori di apparecchiature stanno riducendo il consumo energetico delle stazioni base dal punto di vista hardware, le torri stanno promuovendo attivamente la conversione dell'alimentazione elettrica all'alimentazione diretta e gli operatori stanno disattivando in modo intelligente i canali 5GAAU.

A giudicare dal funzionamento delle reti 4G, oltre a continuare ad aderire alle suddette misure di riduzione dei costi, gli operatori devono anche migliorare il tasso di utilizzo delle stazioni base 5G per ridurre i costi e aumentare i benefici degli investimenti. Prendiamo ad esempio il funzionamento di una stazione base di China Mobile in una determinata città in un singolo giorno di agosto 2020. Ci sono celle inattive 24 ore su 24 e il numero di celle con meno di 1 milione di traffico in uplink e downlink durante il giorno è compreso tra 200 e 1,000. Ipotizzando che questa situazione si verifichi anche nelle future reti 5G della città, un semplice calcolo basato sulla potenza a vuoto di una stazione base 5G di 2.3 kW e sul trasferimento di energia di 1.3 yuan/kWh. La bolletta elettrica per un'ora di una singola stazione a vuoto è di circa 3 yuan. Quindi la bolletta elettrica per una comunità senza attività commerciali in città per un giorno è di circa 11,000 yuan, e la bolletta elettrica per una comunità con meno di 1 milione di abitanti è di circa 28,000 yuan.

Grazie alla collaborazione tra le reti 4G e 5G, il 4G può soddisfare le esigenze aziendali quotidiane degli utenti finali. Il valore attuale del 5G si riflette in applicazioni come video 8K, realtà virtuale in cloud e giochi in cloud. Oltre agli utenti disposti a "sperimentare nuove tecnologie" e non sensibili al prezzo, gli appassionati di giochi in cloud, realtà virtuale in cloud e video ad alta definizione 8K, più consapevoli del valore del 5G, sono più propensi a passare a pacchetti 5G. In fase di pianificazione, i principi di pianificazione dovrebbero essere ulteriormente perfezionati, tenendo pienamente conto della disponibilità degli utenti mobili ad aggiornare al 5G e implementando una distribuzione accurata e graduale per evitare un calo prolungato delle attività delle stazioni base 5G. Nella fase di manutenzione e ottimizzazione, indicatori come copertura, tasso di connessione e tasso di interruzione delle chiamate non dovrebbero essere utilizzati come criteri di valutazione. I reclami degli utenti non dovrebbero più essere l'unico canale di comunicazione tra il reparto di rete e gli utenti. Dovrebbe essere istituito un canale di feedback in tempo reale tra le due parti per tenere pienamente conto delle opinioni degli utenti. Nel complesso, oltre a continuare ad adottare misure per ridurre i costi, gli operatori devono anche essere orientati all'utente, effettuare un'ottimizzazione precisa dell'implementazione e della manutenzione in fasi successive e migliorare l'utilizzo delle stazioni base.

Applicazione di rete 5G - Applicazione C-end

Gli operatori dovrebbero adottare la gestione del valore, accelerare la fatturazione multidimensionale e cooperare con le applicazioni per promuovere

Le applicazioni rappresentano la forza trainante continua per lo sviluppo della nuova infrastruttura 5G. Rispetto al 4G, la velocità di crescita degli utenti 5G è più lenta. Analizzando i dati di China Mobile, leader sia per numero di utenti 4G che 5G, nel quarto trimestre successivo al rilascio delle licenze 5G, il numero di utenti 5G ha raggiunto i 70.2 milioni, mentre nello stesso periodo, dopo il rilascio delle licenze 4G, il numero di utenti 4G ha raggiunto i 90.06 milioni. Per quanto riguarda i video su dispositivi mobili, l'era del 3G sta iniziando a evolversi. Si tratta di un'esigenza basilare e comune, ma le prestazioni della rete 3G non sono in grado di supportarne un'esperienza ottimale. La maggiore velocità della rete 4G offre un'esperienza video più nitida e fluida. La percezione degli utenti è notevolmente migliorata e si registra una forte propensione all'aggiornamento al 4G. Pertanto, gli operatori hanno formulato pacchetti di diversi livelli in base al volume di traffico, hanno classificato gli utenti in base alla fascia di prezzo (alta, media e bassa) e hanno promosso i pacchetti dal più alto al più basso, ottenendo buoni risultati.

Tuttavia, telefoni cellulari in cloud, giochi in cloud, realtà virtuale in cloud e video ad alta definizione 8K sono ancora nelle prime fasi di sviluppo e la tecnologia necessita di ulteriore maturazione. Attualmente, non tutti questi servizi hanno esigenze comuni. Inoltre, ogni applicazione ha requisiti di prestazioni di rete diversi. Una singola rete pubblica non può soddisfare le esigenze ottimali di ogni applicazione. È necessario il network slicing per creare reti virtuali con prestazioni diverse. Pertanto, le reti 5G richiedono metodi di tariffazione più flessibili. Sebbene gli operatori abbiano proposto una tariffazione "multidimensionale", continuano a utilizzare operazioni su scala 4G per cercare di ottenere risultati significativi tra gli utenti di fascia medio-alta. Per la maggior parte degli utenti, il 4G è sufficiente per le loro esigenze quotidiane, mentre il 5G non apporta un miglioramento qualitativo ai servizi esistenti e i costi dei pacchetti sono elevati, il che li rende meno propensi ad aggiornare al 5G. Gli operatori dovrebbero adottare una gestione del valore, accelerare l'implementazione della fatturazione multidimensionale, collaborare con piattaforme di terze parti e promuovere in modo efficace il 5G presso gli utenti che ne percepiscono meglio il valore. Ad esempio, gli operatori possono collaborare con le piattaforme di cloud gaming e cloud VR per consigliare pacchetti di telecomunicazioni sulla piattaforma di cloud VR più adatti al gioco.

Applicazione di rete 5G - Applicazione B-end

Le applicazioni industriali verranno implementate gradualmente per accelerare l'integrazione delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC) e promuovere una diffusione su larga scala delle applicazioni fin dalle prime fasi.

Per la prima volta, le applicazioni industriali sono diventate uno scenario applicativo chiave per i servizi di rete cellulare wireless e diventeranno anche la forza trainante per la continua crescita dei ricavi degli operatori di telecomunicazioni. Negli ultimi due anni, operatori e produttori di apparecchiature si sono impegnati attivamente nell'integrazione del 5G con l'industria e nella realizzazione del valore del 5G nelle applicazioni industriali. Tuttavia, la diversità e la complessità delle applicazioni industriali fanno sì che l'integrazione del 5G nell'industria sia un processo lungo. Alcuni scenari applicativi presentano ancora colli di bottiglia tecnici diversi dalle reti, il che implica anche che le applicazioni industriali 5G debbano essere implementate in fasi. Lo sviluppo di applicazioni industriali 5G presenta problemi quali reti immature, mancanza di integratori di soluzioni, domanda frammentata, costi di personalizzazione elevati, pochi terminali industriali e modelli di business poco chiari. Sono necessari sforzi continui da parte di tutte le parti coinvolte. Attualmente, le soluzioni incentrate sul 5G per scenari applicativi come la sanità intelligente, le fabbriche intelligenti, l'energia intelligente e l'Internet dei veicoli sono composte principalmente da soluzioni IT e soluzioni CT. Il 5G è una componente fondamentale delle soluzioni CT. Le soluzioni IT richiedono una piena comprensione degli scenari applicativi e fungono da acceleratore per l'integrazione del 5G e delle applicazioni industriali. Nel complesso, le applicazioni industriali 5G devono essere implementate gradualmente, in base alla maturità tecnologica. Le prime applicazioni, già disponibili sul mercato, devono accelerare l'integrazione delle soluzioni IT e delle soluzioni CT per favorirne la diffusione su larga scala.

Gli operatori utilizzano reti private per fornire reti e servizi personalizzati

Gli operatori devono accelerare la maturazione delle reti private virtuali 5G e promuovere lo sviluppo di applicazioni industriali 5G.

Gli operatori desiderano utilizzare le reti private industriali 5G per fornire agli utenti reti e servizi personalizzati. Dal punto di vista dell'isolamento delle risorse, le reti private industriali si dividono in reti private virtuali (VPN) e reti private fisiche (PPN). Le VPN vengono implementate principalmente tramite network slicing e core network sinking. Le PPN vengono implementate utilizzando bande di frequenza dedicate e stazioni base dedicate, nonché reti core indipendenti o condivise. In base all'ambito dei servizi di rete, le reti private industriali possono essere suddivise in reti private a banda larga (WAN) e reti private a banda locale (LAN). Le WAN sono servizi di network slicing basati sulle risorse di rete pubblica end-to-end dell'operatore. Sono destinate principalmente a scenari applicativi con attività distribuite e ampia copertura, tra cui trasporti, energia elettrica, Internet of Vehicles e grandi imprese che operano in diversi settori. Le LAN comprendono due soluzioni: la LAN (rete privata virtuale locale) e la LAN (rete privata fisica locale). Sono adatte ad attività limitate a specifiche aree geografiche. Basate sulla rete 5G presente nell'area specifica, le attività sono a ciclo chiuso per garantire che il core business dell'azienda non si sposti al di fuori del parco tecnologico. I principali scenari applicativi includono imprese di tipo parco industriale/fabbrica, come quelle manifatturiere, siderurgiche, petrolchimiche, portuali, dell'istruzione e dell'assistenza sanitaria.

Attualmente, la tecnologia di network slicing non è ancora matura e ci vorrà del tempo prima che le reti private virtuali (VPN) siano commercialmente disponibili. Sebbene le reti private fisiche locali (LAN) offrano buone prestazioni, i costi sono elevati. Nel complesso, lo sviluppo delle reti private nel settore 5G richiederà tempo. Gli operatori devono accelerare la maturazione delle reti private virtuali 5G e promuovere lo sviluppo delle applicazioni industriali 5G.

4    Analisi dei settori più importanti della nuova infrastruttura 5G

Nuova catena industriale delle infrastrutture 5G

Oltre all'apparecchiatura principale, è opportuno prestare attenzione anche alle apparecchiature di supporto come microstazioni, antenne e moduli ottici.

I moduli ottici sono gli elementi costitutivi fondamentali delle reti 5G.

Il 5G pone nuove sfide al settore dei moduli ottici e i produttori nazionali di moduli ottici sviluppano chip a monte

I moduli ottici sono i componenti fondamentali delle apparecchiature del livello fisico delle reti 5G e vengono utilizzati nelle apparecchiature wireless e di trasmissione. Rispetto al 4G, l'ampia larghezza di banda del 5G richiede velocità superiori per i moduli ottici. Diverse soluzioni di fronthaul richiedono il supporto di diversi tipi di moduli ottici. L'evoluzione da CPRI a eCPRI impone requisiti più stringenti sulla resistenza alle alte temperature dei moduli ottici di fronthaul, ponendo nuove sfide al settore. Sebbene i produttori nazionali di moduli ottici si siano affermati tra i leader del mercato globale, lo sviluppo interno dei chip core per i moduli ottici è debole e questi si affidano principalmente alle importazioni, soprattutto per quanto riguarda i moduli ottici ad alta velocità necessari per la costruzione delle reti 5G. Attualmente, produttori nazionali di moduli ottici come Optoelectronics e HiSilicon hanno iniziato a sviluppare chip upstream per i moduli ottici, ma esiste ancora un ampio divario tra le loro capacità complessive e quelle dei paesi stranieri. Nel contesto della sostituzione interna, si prevede che il numero di produttori nazionali di moduli ottici che sviluppano chip upstream aumenterà gradualmente.

Le piccole stazioni base diventeranno una componente importante delle reti 5G.

Lo "stato" delle piccole stazioni base 5G è migliorato. È necessario accelerare la maturazione del prodotto e attendere le opportunità che si presenteranno.

La banda di frequenza principale del 4G è compresa tra 1.8 GHz e 2.3 GHz, mentre quella del 5G è tra 2.6 GHz e 3.5 GHz. Se da un lato l'alta frequenza del 5G comporta un aumento del numero di stazioni base, dall'altro rende più difficile la copertura indoor. Le stazioni base di piccole dimensioni, grazie alla loro flessibilità di installazione, possono risolvere i problemi relativi alla scelta del sito per le installazioni esterne e alla copertura indoor, diventando così un componente indispensabile nella costruzione delle reti 5G. Per soddisfare le esigenze dei diversi scenari applicativi del 5G, l'architettura di rete delle stazioni base 5G di piccole dimensioni è stata semplificata, gli indicatori di prestazione come il numero di celle, il consumo energetico e il numero di utenti sono stati notevolmente migliorati, e il 5G supporta l'implementazione in cloud, risultando più aperto. Attualmente, le reti 5G si trovano nella fase di implementazione su larga scala per raggiungere la copertura di base. Sfruttando questo periodo, i produttori di stazioni base di piccole dimensioni devono accelerare la maturazione dei propri prodotti e attendere l'arrivo di requisiti di copertura più approfonditi.

L'antenna rappresenta il punto di ingresso e di uscita della rete 5G.

Le antenne 5G e le frequenze radio sono strettamente interconnesse, aumentando la dipendenza dai produttori di apparecchiature per stazioni base.

In base agli scenari di applicazione della copertura, le antenne per reti cellulari mobili si dividono in antenne per stazioni base e antenne distribuite per interni. Le prime sono utilizzate per la copertura esterna, mentre le seconde per la copertura interna. L'utilizzo della tecnologia Massive MIMO ha avuto un impatto maggiore sulle antenne 5G. Dal punto di vista della copertura esterna, l'antenna della stazione base si è evoluta dalla configurazione 8T8R del 4G alla 64T64R del 5G. Per risolvere il problema di connessione tra radiofrequenza e antenna, RRU e antenna sono state integrate, e il 5G è passato dall'architettura originale a tre livelli BBU+RRU+antenna all'architettura a due livelli BBU+AAU. Dal punto di vista della copertura interna, il nuovo sistema di distribuzione per interni sostituirà il tradizionale sistema di distribuzione DAS, diventando la soluzione principale. Anche la forma dell'antenna si è evoluta dall'originale antenna passiva a canale singolo all'unità a radiofrequenza pRRU con antenna integrata. Sebbene attualmente esistano soluzioni di accoppiamento debole in cui la frequenza radio è fissa dietro l'antenna, nel complesso, l'accoppiamento forte tra antenna e frequenza radio rappresenta la soluzione dominante nell'era del 5G. Oltre alle capacità produttive di antenne di Huawei, anche produttori di apparecchiature come ZTE, Ericsson e CITIC (Datang Mobile) devono stringere collaborazioni strategiche con i produttori di antenne per offrire agli operatori antenne e frequenze radio. Pertanto, la quota di mercato delle antenne dipende in una certa misura dalla quota di mercato dei produttori di apparecchiature, e tale dipendenza è aumentata.

La finestra temporale entro cui i governi locali possono promuovere l'implementazione dell'industria 5G

Un punto di svolta cruciale nella catena industriale e opportunità di sviluppo per gli integratori.

Nell'attuale contesto cinese, le nuove infrastrutture 5G rappresentano un settore chiave in grado di trainare efficacemente l'economia. Rispetto alle infrastrutture di comunicazione tradizionali, il 5G richiede maggiori investimenti in termini di costruzione e apparecchiature, innescando inevitabilmente una nuova ondata di investimenti. Come accennato, i moduli ottici, le piccole stazioni base e le antenne sono settori con opportunità nell'ambito dell'industria 5G esistente. Tuttavia, questi tre settori presentano delle differenze. I moduli ottici hanno già costituito un polo industriale in Cina. La Wuhan Optics Valley è stata approvata dal Consiglio di Stato come una delle prime zone nazionali ad alta tecnologia nel 1991. Nel 2001, è stata riconosciuta dall'allora Commissione di Pianificazione Statale e dal Ministero della Scienza e della Tecnologia come base nazionale per l'industria optoelettronica. Per quanto riguarda le piccole stazioni base e le antenne, sebbene necessitino di un aumento della capacità produttiva, non si osserva ancora una tendenza di sviluppo a livello di polo e richiedono determinate operazioni. L'implementazione di questi tre settori esistenti può promuovere lo sviluppo dell'industria 5G in una determinata regione e, una volta completata, può anche aumentarne l'attrattività per altri settori.

Inoltre, lo sviluppo degli integratori è un settore che offre ampi margini di immaginazione per le future applicazioni e implementazioni del settore 5G. Attualmente, gli operatori sono molto aggressivi nella promozione del 5G. Possono assumere un ruolo guida nella ricerca di fornitori per la realizzazione di progetti pilota senza considerare il rapporto investimento-ritorno. In una fase successiva, gli operatori addebiteranno solo le tariffe per i servizi di rete. Pertanto, se in futuro la domanda di digitalizzazione delle imprese aumenterà, queste aziende non potranno essere le sole a occuparsene. Da un lato, c'è il problema delle barriere di settore, che non possono essere superate. Dall'altro, le piccole imprese potrebbero non essere in grado di gestire tutto in autonomia. Dal punto di vista della domanda, per una soluzione integrata, la rete rappresenta la base, mentre la tecnologia IT è necessaria a un livello superiore. Per gli utenti, è impossibile trovare diverse aziende in grado di realizzare una soluzione integrata in autonomia. Attualmente, operatori, fornitori di apparecchiature e gli integratori H3C originali stanno tutti lavorando su soluzioni integrate, ma sono competenti solo nelle soluzioni CT e mancano delle basi e delle fondamenta IT. Una grande differenza tra il 5G e il 4G è che il suo obiettivo finale è quello di guidare lo sviluppo del settore B-side, quindi il 5G è destinato a guidare il progresso comune di una serie di tecnologie di comunicazione, inclusa la tecnologia di rete cellulare. Nel processo di sviluppo del settore B-side, le capacità di connessione di comunicazione sono di fatto simili a molte capacità di base dei servizi aziendali. Gli integratori devono utilizzarle per creare numerose soluzioni per diversi settori. Questa parte delle capacità dei servizi aziendali rappresenterà la maggiore opportunità di valore aggiunto per l'economia reale trainata dal 5G, oltre agli investimenti nelle nuove infrastrutture 5G.

Direzione dell'integrazione attorno agli scenari applicativi

Le soluzioni per le applicazioni industriali B-end sono al centro dello sviluppo

L'ITU-R definisce tre principali scenari applicativi per il 5G: eMBB, uRLLC e mMTC. eMBB, o banda larga mobile potenziata, si riferisce principalmente ad applicazioni Internet mobili ad alto traffico per i consumatori, come video ad alta definizione 4K/8K, AR/VR e olografia 3D. uRLLC, acronimo di ultra-alta affidabilità e bassa latenza, si riferisce principalmente ad applicazioni industriali che hanno requisiti estremamente elevati in termini di affidabilità e latenza, come la produzione industriale, la telemedicina e la guida autonoma. mMTC, o comunicazioni massive machine-type, si riferisce principalmente a scenari applicativi basati su un gran numero di sensori, come case intelligenti, città intelligenti e monitoraggio ambientale su vasta scala.

L'effetto star del 5G ha attirato un gran numero di scenari applicativi a livello consumer e industriale ad esso correlati. Tuttavia, per stabilire se questi scenari applicativi rappresentino vere e proprie applicazioni 5G, è necessario analizzare la rilevanza della tecnologia 5G in base alle esigenze degli scenari applicativi stessi. L'analisi comparativa viene condotta considerando sei dimensioni: larghezza di banda, latenza, affidabilità, mobilità, volume di connessione e copertura. Rispetto al 4G, il 5G offre i vantaggi di una maggiore larghezza di banda, una bassa latenza e un'elevata affidabilità. Rispetto alla fibra ottica, il vantaggio del 5G risiede nella maggiore mobilità e nell'elevato volume di connessione. Lo svantaggio è la scarsa copertura in ambienti interni. Pertanto, quando il 5G viene implementato nelle industrie locali e fornisce soluzioni per gli ambienti industriali, si tratta essenzialmente di una sintesi di una serie di tecnologie di comunicazione e IT.

Valle dell'ottica di Wuhan, Cina

L'espansione industriale e l'effetto a valore aggiunto sul marchio cittadino derivanti dall'agglomerazione di industrie ad alta tecnologia.

Tra gli esempi esistenti, la Zona ad Alta Tecnologia del Lago Orientale di Wuhan è la più rappresentativa del settore delle nuove infrastrutture 5G ed è soprannominata la "Valle dell'Ottica della Cina". È il più grande centro di ricerca e sviluppo al mondo per fibre e cavi ottici, il più grande centro di ricerca e sviluppo e produzione di dispositivi ottici del paese e il più grande polo industriale laser della Cina. Le fibre e i cavi ottici della Valle dell'Ottica rappresentano il 66% del mercato nazionale e il 25% del mercato internazionale, classificandosi al primo posto al mondo per fatturato. Le aziende leader nel settore delle fibre ottiche, China Information Technology e YOFC, e le principali aziende di moduli ottici, Guangxun Technology, Huagong Technology e HiSilicon, sono tutte concentrate a Wuhan. Questa duplice concentrazione di capacità produttiva e aziende ha notevolmente accresciuto il valore del marchio regionale della Zona ad Alta Tecnologia del Lago Orientale. Inoltre, oltre al settore ottico in sé, grazie all'effetto di promozione reciproca tra le industrie ad alta tecnologia, la Valle dell'Ottica riunisce anche diversi settori chiave come la biomedicina, il risparmio energetico e la protezione ambientale, la produzione di apparecchiature di fascia alta e i servizi moderni, consolidando notevolmente l'immagine di Wuhan come città all'avanguardia nel settore tecnologico nazionale. Ciò ha effetti evidenti sull'attrazione di talenti e sulla crescita economica.

Politiche preferenziali e sostegno per garantire la sopravvivenza e il funzionamento essenziali delle imprese.

Nel 2001, la zona ad alta tecnologia del Lago Orientale di Wuhan è stata ufficialmente soprannominata la "Valle dell'Ottica della Cina". Nel 2000, il governo di Wuhan ha varato 14 politiche preferenziali chiare e quantificabili per la Valle dell'Ottica. Per riassumerle, si possono principalmente individuare i seguenti aspetti:

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