Relatório de Pesquisa sobre a Nova Infraestrutura 5G na China em 2020

1. A importância da nova infraestrutura 5G

O que significa o 5G para a sociedade?

As mudanças na natureza dos negócios são a importância da nova infraestrutura 5G.

Os serviços de comunicação e os seres humanos estão intimamente relacionados aos atributos humanos como criaturas tridimensionais, em termos das funções que as tecnologias de comunicação de diferentes gerações podem alcançar. Do 1G ao 4G, as necessidades de comunicação das pessoas, da voz aos gráficos e ao vídeo, impulsionaram o progresso tecnológico. Mas, assim como na relação entre física e matemática, os seres humanos explicam e quantificam os fenômenos físicos por meio de cálculos matemáticos. No entanto, quando as relações primárias e secundárias são invertidas, torna-se difícil encontrar evidências de existência no mundo físico para muitas conclusões plausíveis da lógica matemática, e é até mesmo difícil para os seres humanos compreendê-las. Essa lógica também existe no processo de desenvolvimento da demanda e da tecnologia. A capacidade de realizar comunicação por vídeo em tempo real representa o limite das necessidades básicas de comunicação do ser humano, mas o progresso tecnológico não irá parar por causa disso, e é difícil imaginar aonde a tecnologia que ultrapassa as necessidades básicas humanas levará a realidade. Portanto, o surgimento do 5G não pode se basear puramente na melhoria da velocidade de transmissão de dados. Essa mudança quantitativa para qualitativa na velocidade alterará gradualmente a lógica de negócios e o modelo de lucro existentes. Por exemplo: a gradual liberalização do hardware inteligente, a diversificação das entradas de serviços de negócios móveis e a possível transformação entre 2C e 2B2C, etc.

Maiores oportunidades de negócios por trás das perspectivas econômicas

As mudanças na propriedade dos meios de transmissão e dos terminais de serviço desencadearam uma revolução nos modelos de negócio.

A mudança mais evidente do 5G é o aumento na velocidade de comunicação, mas quando essa velocidade atinge um certo nível, as necessidades e preocupações dos usuários também mudam. Essa mudança de demanda já ocorreu diversas vezes, e os pontos de demanda que foram enfraquecidos em cada rodada são justamente as falhas que a tecnologia corrigiu naquela revolução. Por exemplo: os usuários se preocupam com a capacidade de armazenamento de computadores e celulares, com a velocidade de transmissão de dados, etc. Esses pontos de demanda se tornarão "comuns" para os usuários na nova era tecnológica. Na era do 5G, essa mudança na demanda pode ocorrer em dois níveis: a substituição dos meios de transmissão e a separação entre os direitos de propriedade e os direitos de uso dos dispositivos inteligentes.

Potencial subversão da lógica de negócios da economia digital da China

Uma transformação profunda do modelo essencial 2C para o modelo 2B2C.

Para melhorar o ambiente 5G, a coisa mais óbvia a fazer para as empresas de internet e empreendedores já existentes éNesta fase, estamos estabelecendo parcerias com todas as plataformas que possuem valor agregado para expandir nossos canais de prestação de serviços no futuro. Além disso, o que é mais importante e ainda pouco conhecido é a questão da escolha do modelo de negócio.

Para as empresas de internet atuais, o modelo de negócios 2B2C não é novidade. Em todos os setores subdivididos onde existem gigantes, como pagamentos e serviços em nuvem, o 2B2C já é um caminho de negócios que empresas menores, tanto por iniciativa própria quanto por necessidade, adotaram. Esse caminho aparentemente antigo pode enfrentar mudanças profundas na era do 5G. Atualmente, existem dois modelos 2B2C em teoria. A principal diferença entre eles reside na escolha do "B". Um é mais respeitado pelo mercado: o comerciante que interage diretamente com o cenário de negócios do usuário; o outro é uma plataforma de cooperação que armazena o tráfego. Em certa medida, para garantir uma excelente taxa de conversão, o segundo tipo de tráfego (B) mantém uma relação competitiva com a própria empresa. Na era do 5G, a transformação profunda do modelo 2B2C se baseia na transformação do segundo tipo de tráfego (B).

2. O impacto da nova infraestrutura 5G

Nova infraestrutura 5G impulsiona o desenvolvimento industrial - Instituto de Planejamento e Projeto de Redes

Os institutos de design de operadoras detêm uma grande fatia de mercado, enquanto os institutos de design de comunicação não pertencentes a operadoras se beneficiam pouco.

O planejamento de redes 5G consiste no planejamento de locais e projetos de construção com base nas características da tecnologia 5G, no uso de faixas de frequência e no ambiente físico real. É o início do ciclo de vida da rede 5G e o primeiro passo para se beneficiar da política de nova infraestrutura 5G. Atualmente, as empresas de planejamento de comunicações na China podem ser divididas em quatro categorias principais: institutos de projeto de operadoras, institutos de projeto privados, institutos de projeto controlados por universidades e institutos de projeto de empresas estatais. Dentre eles, os institutos de projeto pertencentes a operadoras têm vantagens absolutas e altas participações de mercado, especialmente a China Communications Services Co., Ltd., pertencente à China Telecom, e a China Mobile e a China Unicom. A seguir, analisaremos principalmente o planejamento e a contratação centralizada da rede 5G da China Mobile. Em novembro de 2019, a China Mobile divulgou publicamente a contratação centralizada de projetos de engenharia de comunicações e estudos de viabilidade para o período de 2020 a 2021, cujo valor para a rede 5G é de aproximadamente 28 bilhões de yuans. A participação do Instituto de Design da China Mobile, pertencente à China Mobile, nas licitações vencedoras chega a 26.51 bilhões, representando 94.6% do total. Já a China Communications Consulting, da China Telecom, a Huaxin, a Guangdong Telecom, a Guangdong Southern Telecom e o Instituto de Design de Comunicações Zhongrui, da China Telecom, conquistaram um total de 1.41 bilhão em licitações, o que corresponde a cerca de 5%. A participação acumulada dos institutos de design das operadoras nas licitações vencedoras é de aproximadamente 99.6%. Fica evidente que, no planejamento da rede 5G, os institutos de design das operadoras possuem uma vantagem absoluta, enquanto os institutos de design de comunicação independentes se beneficiam pouco e têm dificuldade em usufruir dos dividendos trazidos pela nova infraestrutura 5G.

A nova infraestrutura 5G impulsiona o desenvolvimento industrial - Fabricantes de equipamentos

Com grande escala e alta margem de lucro bruto, os fabricantes de equipamentos 5G abrangentes são os que mais se beneficiam.

A rede 5G é composta por três partes: rede de acesso sem fio, rede de transporte e rede central. Os elementos de rede correspondentes são estações base, equipamentos de transmissão e equipamentos de rede central. Em 2020, o volume de licitações de equipamentos 5G das três principais operadoras de telecomunicações nacionais foi de quase 100 bilhões de yuans, sendo que o volume de estações base foi o maior, totalizando aproximadamente 69.8 bilhões de yuans. Em 2020, a China Mobile adquiriu 230,000 estações base e a China Telecom adquiriu conjuntamente 250,000 estações base, elevando o total para mais de 480,000 estações. Em ordem decrescente de participação, Huawei, ZTE, Ericsson e China Information Technology ocupam o primeiro lugar, com 57%, 30%, 10.7% e 2.3% do mercado, respectivamente. Huawei e ZTE detêm uma participação cumulativa de 87%. Além das estações base, Huawei, ZTE e Ericsson também alcançaram as três maiores participações em aquisições de equipamentos de rede central. A Huawei e a ZTE também alcançaram altas participações na aquisição de equipamentos de transmissão. Analisando o principal ciclo de construção da rede 4G, de 2013 a 2019, a margem de lucro bruto total da Huawei, ZTE e Ericsson foi superior a 30%, e a margem de lucro bruto de seus negócios com operadoras foi ainda maior do que a margem de lucro bruto total da empresa. Percebe-se, portanto, que a escala de aquisição de equipamentos 5G é grande e o lucro bruto é alto. Fabricantes de equipamentos 5G abrangentes, como ZTE, Huawei e Ericsson, são os que mais se beneficiam.

A nova infraestrutura 5G impulsiona o desenvolvimento da indústria – fabricantes de pequenas estações base

A construção da rede 5G está lenta, o que impacta a demanda por pequenas estações base, e os fabricantes dessas estações se beneficiam tardiamente.

Em comparação com as estações base macro, as estações base pequenas referem-se a pontos de acesso sem fio de tamanho reduzido, baixo consumo de energia e instalação flexível. Elas complementam as estações base macro e são utilizadas principalmente em áreas com cobertura fraca, pontos cegos e capacidade limitada. Em comparação com as estações base macro, o nível de exigência para a aquisição de estações base pequenas é menor. Além dos quatro fabricantes de estações base macro – Huawei, ZTE, Ericsson e Datang – um grande número de pequenas e médias empresas também entrou no mercado de estações base pequenas. No entanto, esse mercado ainda está em fase de plena competição, com baixa concentração de mercado e sem uma estrutura oligopolista consolidada.

Do ponto de vista funcional, a principal função das pequenas estações base é preencher áreas sem cobertura e dissipar calor. Portanto, nos estágios iniciais da construção da rede 5G, cujo objetivo principal é a rápida cobertura, as operadoras de telecomunicações têm pouca demanda por pequenas estações base. Analisando o cenário das licitações para o 4G, em dezembro de 2013, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação emitiu as licenças para o 4G. Em outubro de 2015, a China Mobile realizou sua primeira aquisição centralizada de pequenas estações base, com um intervalo de 23 meses. Considerando o cenário das licitações para o 5G, em junho de 2019, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação emitiu as licenças para o 5G. No segundo trimestre de 2020, as três principais operadoras concluíram a segunda compra de macroestações base. Até setembro de 2020, as três principais operadoras de telecomunicações haviam concluído a construção de 690,000 macroestações base. No entanto, até o momento, as operadoras ainda não começaram a adquirir pequenas estações base para o 5G. Em comparação com o 4G, a banda de frequência mais alta do 5G resulta em uma cobertura interna inferior das macroestações base, exigindo mais locais e cenários de aplicação mais complexos. As vantagens das pequenas estações base serão mais evidentes, e a demanda por elas na construção de redes 5G surgirá mais cedo. No entanto, de modo geral, a demanda por pequenas estações base proveniente da construção de redes 5G é relativamente lenta, e os fabricantes dessas estações lucrarão mais tarde.

Nova infraestrutura 5G impulsiona o desenvolvimento industrial - Fabricantes de módulos ópticos

A construção do 5G impulsiona a demanda por módulos ópticos, e os fabricantes de módulos ópticos focados no mercado de telecomunicações se beneficiam muito.

Atualmente, a fibra óptica tornou-se o principal método de transmissão de dados. Os módulos ópticos resolvem principalmente os problemas de conversão fotoelétrica e eletro-óptica entre os equipamentos e as fibras ópticas durante a transmissão. Um enlace de fibra óptica requer um par de módulos ópticos. O módulo óptico transmissor realiza a conversão eletro-óptica, enquanto o módulo óptico receptor realiza a conversão fotoelétrica. Os mercados de telecomunicações e de comunicação de dados são os principais cenários de aplicação dos módulos ópticos. Diferentes cenários de aplicação têm diferentes requisitos para os módulos ópticos. Na construção de redes 5G, os módulos ópticos são usados ​​principalmente no fronthaul (enlace frontal) da BBU/DU para a AAU, no midhaul da DU para a CU e no backhaul da CU para a rede central. A arquitetura da rede e o método de fronthaul influenciam o número e o tipo de módulos ópticos necessários para uma única estação. Na construção de redes atuais, uma grande proporção do fronthaul utiliza conexão direta por fibra, o que requer três pares de módulos ópticos 25G em tons de cinza, enquanto uma pequena proporção utiliza multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), o que requer três pares de módulos ópticos 25G em cores. Atualmente, a BBU não foi separada na rede existente. Se a CU e a DU forem separadas no futuro, será necessário um par de módulos ópticos de 25G para o midhaul.

Calculando a partir da perspectiva da demanda, a construção da rede 5G na China pode impulsionar um mercado de módulos ópticos de aproximadamente 35.5 bilhões de dólares. Os fabricantes de módulos ópticos focam em diferentes mercados, produzem produtos distintos e atendem a diferentes clientes. No entanto, seja um fabricante de módulos ópticos focado no mercado de telecomunicações ou no mercado de comunicação de dados, ele pode alcançar uma margem de lucro bruto de 20% a 30%. De modo geral, a construção da rede 5G apresenta alta demanda por módulos ópticos, e os fabricantes de módulos ópticos focados no mercado de telecomunicações se beneficiarão significativamente.

A nova infraestrutura 5G impulsiona o desenvolvimento industrial e as empresas de engenharia e construção.

O nível de exigência é alto, a concentração é alta, as qualificações das pequenas empresas são baixas e as empresas "antigas" têm grandes vantagens.

A construção da rede 5G refere-se à construção da rede por empresas de engenharia civil, com base no relatório de planejamento do instituto de projeto, e à construção em estrita conformidade com a localização planejada dos equipamentos, ângulos das antenas e especificações de cabeamento. É a segunda etapa do ciclo de vida da rede 5G. A qualificação para empreiteira geral em construção de engenharia de comunicação é um requisito indispensável para ingressar neste setor, e quanto maior a qualificação, maior a escala dos projetos que podem ser realizados. Atualmente, existem quase 4,000 empresas no meu país com qualificação para empreiteira geral em construção de engenharia de comunicação. Destas, mais de 290 empresas podem realizar projetos de grande escala, como instalação de equipamentos, ou seja, possuem qualificação de primeiro nível para empreiteira geral em construção de engenharia de comunicação. A concorrência no setor é acirrada.

3    Diversas entidades trabalham em conjunto para acelerar a nova infraestrutura 5G.

desenvolvimento da tecnologia 5G

Os fabricantes e operadores de equipamentos devem continuar a aumentar o investimento em pesquisa e desenvolvimento para promover o desenvolvimento contínuo da tecnologia 5G.

Como mencionado anteriormente, o desenvolvimento do 5G é um processo de longo prazo, e o progresso na formulação de padrões, na comercialização e na implantação da rede afetará a velocidade da nova infraestrutura. Os padrões 5G estão em constante evolução para melhor concretizar a "visão" do 5G. O padrão R15 destina-se principalmente a aplicações eMBB e uRLLC básicas, atendendo às funções básicas do 5G, e foi finalizado em junho de 2019. O padrão R16 é baseado no padrão R15. Por um lado, aprimora as funções do R15, como MIMO e conectividade dupla. Por outro lado, expande novas funções, principalmente para aplicações em setores verticais. Foi finalizado em junho deste ano. O padrão R17 é baseado no R16 e ainda está em estudo, de acordo com a ideia de aprimoramento das funções existentes e expansão de novas funções, com previsão de conclusão em setembro de 2021. Como membros importantes do 3GPP, os principais fabricantes de equipamentos e operadoras precisam garantir investimentos contínuos em P&D para assegurar que o R17 e os padrões subsequentes sejam concluídos conforme o planejado. A transformação de especificações técnicas em produtos comerciais leva aproximadamente um ano. O padrão R16 acaba de ser finalizado, e os fabricantes de equipamentos precisam aumentar o investimento em pesquisa e desenvolvimento para implementar os novos recursos do R16 o mais rápido possível. A implantação de rede atual é baseada principalmente no padrão R15. Por um lado, as operadoras devem promover ativamente a introdução dos novos recursos do R16. Por outro lado, precisam aumentar o investimento para aprimorar as soluções de fatiamento de rede e computação de borda para atender aos setores verticais.

Promover tecnologias mais maduras é a principal tarefa do desenvolvimento de redes móveis. O investimento contínuo em P&D por parte das operadoras e fabricantes de equipamentos é a garantia para a evolução constante da tecnologia de redes móveis. Comparado com o 2G/3G/4G, o 5G, pela primeira vez, estende a comunicação centrada no ser humano para a comunicação centrada em pessoas e coisas. A capacidade do 5G de conectar tudo traz possibilidades ilimitadas para o desenvolvimento do setor. As altas expectativas dos países em relação ao 5G levaram ao uso comercial do padrão antes de sua maturidade. Embora meu país tenha iniciado a implantação em larga escala de estações base, ela se baseia principalmente na implantação do R15, que atende às aplicações de eMBB. Para acelerar a construção da infraestrutura 5G, além de acelerar a construção de estações base, também é necessário acelerar o desenvolvimento da tecnologia 5G para construir redes 5G de alta qualidade e impulsionar o desenvolvimento de aplicações industriais. Analisando os gastos totais em P&D dos principais fabricantes de equipamentos de redes móveis nos últimos dez anos, observa-se uma tendência de alta, com exceção da Ericsson e da ZTE, que apresentaram estabilidade nos últimos dois anos. Atualmente, as aplicações industriais do 5G ainda estão em estágios iniciais de desenvolvimento e exigem aprimoramento contínuo de padrões, produtos e soluções. Portanto, fabricantes de equipamentos e operadoras devem continuar investindo em pesquisa e desenvolvimento para impulsionar o avanço da tecnologia 5G.

custo da rede 5G

Implantação e otimização de manutenção precisas e orientadas ao usuário, em etapas, para melhorar a utilização da estação base.

Em comparação com o 4G, os custos da rede 5G são mais elevados, refletindo-se nos altos custos de construção e operação. O alto custo de construção deve-se principalmente ao grande número de estações base necessárias e ao alto preço de cada uma. Os altos custos de operação devem-se principalmente ao grande número de estações base e ao alto consumo de energia de cada uma. A redução contínua dos custos da rede 5G tornou-se a principal prioridade para toda a cadeia produtiva do 5G. Em termos de construção de rede, a União de Telecomunicações da China adota uma abordagem de construção conjunta e compartilhamento, e a China Mobile busca ativamente a cooperação com a Rádio e Televisão da China para atingir o objetivo de reduzir custos. Em termos de custos de operação, o governo coordena ativamente a redução dos preços da eletricidade, os fabricantes de equipamentos reduzem o consumo de energia das estações base do ponto de vista do hardware, as torres promovem ativamente a conversão da fonte de alimentação para alimentação direta e as operadoras desativam de forma inteligente os canais 5GAAU.

Analisando o funcionamento das redes 4G, além de continuar a seguir as medidas de redução de custos mencionadas anteriormente, as operadoras também precisam melhorar a taxa de utilização das estações base 5G para reduzir custos e aumentar o retorno sobre o investimento. Tomemos como exemplo o funcionamento das estações base da China Mobile em uma determinada cidade, em um único dia de agosto de 2020. Há células ociosas 24 horas por dia, e o número de células com menos de 1 milhão de conexões de uplink e downlink durante o dia varia entre 200 e 1,000. Supondo que essa situação também ocorra nas futuras redes 5G da cidade, um cálculo simples, baseado na potência em vazio da estação base 5G de 2.3 kW e na taxa de transferência de energia de 1.3 yuan/kWh, resulta em uma conta de luz de aproximadamente 3 yuans por hora de operação de uma única estação ociosa. Assim, a conta de luz para uma comunidade sem comércio na cidade durante um dia é de cerca de 11,000 yuans, e a conta de luz para uma comunidade com menos de 1 milhão de habitantes é de cerca de 28,000 yuans.

Com a colaboração entre as redes 4G e 5G, o 4G consegue atender às necessidades diárias dos usuários finais. O valor atual do 5G se reflete em aplicações como vídeo 8K, realidade virtual na nuvem e jogos em nuvem. Além dos usuários dispostos a "experimentar novidades" e que não são sensíveis ao preço, os fãs de jogos em nuvem, realidade virtual na nuvem e vídeos em alta definição 8K, que já reconhecem o valor do 5G, estão mais propensos a migrar para pacotes 5G. Na fase de planejamento, os princípios devem ser aprimorados, a disposição dos usuários de dispositivos móveis em migrar para o 5G deve ser considerada integralmente e a implantação precisa deve ser realizada em etapas para evitar baixo desempenho a longo prazo das estações base 5G. Na fase de manutenção e otimização, indicadores como cobertura, taxa de conexão e taxa de queda de chamadas não devem ser usados ​​como critérios de avaliação. As reclamações dos usuários não devem mais ser o único elo entre o departamento de rede e os usuários. Um canal de feedback em tempo real entre ambos deve ser estabelecido para que as opiniões dos usuários sejam plenamente consideradas. De forma geral, além de continuarem a adotar medidas para reduzir custos, os operadores também precisam ser orientados para o usuário, realizar uma implantação precisa e otimizar a manutenção em etapas, além de melhorar a utilização das estações base.

Aplicação de rede 5G - Aplicação C-end

Os operadores devem adotar a gestão de valor, acelerar a cobrança multidimensional e cooperar com aplicativos para promover

A aplicação é a força motriz contínua para o desenvolvimento da nova infraestrutura 5G. Comparado ao 4G, o crescimento da base de usuários 5G é mais lento. Analisando a China Mobile, líder em usuários tanto de 4G quanto de 5G, no quarto trimestre após a emissão das licenças 5G, o número de usuários atingiu 70.2 milhões, enquanto no mesmo período, após a emissão das licenças 4G, esse número chegou a 90.06 milhões. Em relação a vídeos em dispositivos móveis, a era 3G já começou a se desenvolver. Embora seja uma necessidade básica e comum, o desempenho da rede 3G não oferece uma boa experiência. A maior velocidade da rede 4G proporciona uma experiência de vídeo mais nítida e fluida. A percepção do usuário melhorou significativamente e há uma forte disposição para migrar para o 4G. Portanto, as operadoras formularam pacotes de diferentes níveis com base no volume de tráfego, classificaram os usuários em categorias de alto, médio e baixo custo com base nas tarifas telefônicas atuais e promoveram os pacotes do mais caro para o mais barato, obtendo bons resultados.

No entanto, os serviços de telefonia móvel em nuvem, jogos em nuvem, realidade virtual em nuvem e vídeo de alta definição 8K ainda estão em estágios iniciais de desenvolvimento, e a tecnologia precisa amadurecer ainda mais. Atualmente, eles não compartilham as mesmas necessidades. Além disso, cada aplicação tem diferentes requisitos de desempenho de rede. Uma única rede pública não consegue atender à experiência ideal de cada aplicação. O fatiamento de rede é necessário para criar redes virtuais com diferentes desempenhos. Portanto, as redes 5G exigem métodos de precificação mais flexíveis. Embora as operadoras tenham proposto a precificação "multidimensional", elas ainda utilizam operações em escala 4G para buscar avanços significativos entre os usuários de médio e alto padrão. Para a maioria dos usuários, o 4G atende às suas necessidades diárias, enquanto o 5G não oferece uma melhoria qualitativa significativa aos serviços existentes, e os custos dos pacotes são elevados, tornando-os menos propensos a migrar para o 5G. As operadoras devem adotar a gestão de valor, acelerar a implementação da cobrança multidimensional, cooperar com plataformas de terceiros e direcionar a tecnologia de forma precisa aos usuários que melhor percebem o valor do 5G. Por exemplo, as operadoras podem cooperar com plataformas de jogos em nuvem e de realidade virtual em nuvem para recomendar pacotes de telecomunicações na plataforma de jogos de realidade virtual em nuvem que sejam mais adequados para o jogo.

Aplicação de rede 5G - Aplicação B-end

As aplicações industriais serão implementadas em etapas para acelerar a integração das TIC e promover a expansão em larga escala desde o início.

Pela primeira vez, as aplicações industriais tornaram-se um cenário de aplicação fundamental para os serviços de redes celulares sem fio e também impulsionarão o crescimento contínuo da receita das operadoras de comunicação. Nos últimos dois anos, operadoras e fabricantes de equipamentos têm buscado ativamente integrar o 5G à indústria e concretizar o valor da tecnologia em aplicações industriais. No entanto, a diversidade e a complexidade dessas aplicações determinam que a integração do 5G à indústria seja um processo longo. Alguns cenários de aplicação ainda apresentam gargalos técnicos além das redes, o que também determina que as aplicações industriais do 5G precisam ser implementadas em etapas. O desenvolvimento de aplicações industriais do 5G enfrenta problemas como redes imaturas, falta de integradores de soluções, demanda fragmentada, altos custos de personalização, poucos terminais industriais e modelos de negócios pouco claros. Esforços contínuos de todas as partes ainda são necessários. Atualmente, as soluções focadas em 5G para cenários de aplicação como saúde inteligente, fábricas inteligentes, energia inteligente e Internet das Coisas Veicular (IoT) são compostas principalmente por soluções de TI e soluções de telecomunicações. O 5G é um componente essencial das soluções de telecomunicações. As soluções de TI exigem uma compreensão completa dos cenários de aplicação e aceleram a integração do 5G com aplicações industriais. De modo geral, as aplicações industriais do 5G precisam ser implementadas em etapas, de acordo com a maturidade da tecnologia. Aplicações iniciais, já disponíveis comercialmente, necessitam de aceleração na integração de soluções de TI e de telecomunicações para promover sua ampla disseminação.

As operadoras utilizam redes privadas para fornecer redes e serviços personalizados.

As operadoras precisam acelerar a maturidade das redes privadas virtuais 5G e promover o desenvolvimento de aplicações industriais 5G.

As operadoras desejam utilizar redes privadas setoriais 5G para fornecer aos usuários redes e serviços personalizados. Do ponto de vista do isolamento de recursos, as redes privadas setoriais são divididas em redes privadas virtuais (VPNs) e redes privadas físicas (PNNs). As VPNs são implementadas principalmente por meio de fatiamento de rede e alocação de recursos à rede principal. As PNNs são implementadas utilizando bandas de frequência dedicadas e estações base dedicadas, com redes principais independentes ou compartilhadas. De acordo com o escopo dos serviços de rede, as redes privadas setoriais podem ser divididas em redes privadas de longa distância (WANs) e redes privadas de área local (LANs). A WAN é um serviço de fatiamento baseado nos recursos de rede pública de ponta a ponta da operadora. É voltada principalmente para cenários de aplicação com negócios dispersos e ampla cobertura, incluindo transporte, energia elétrica, Internet dos Veículos e grandes empresas que operam em diversos setores. A LAN inclui duas soluções: VPN local e PNN local. É adequada para negócios limitados a áreas geográficas específicas. Com base na rede 5G na área específica, o negócio é mantido em circuito fechado para garantir que a atividade principal do setor não seja interrompida fora da área de atuação. Os principais cenários de aplicação incluem empresas do tipo parque/fábrica, como as dos setores de manufatura, siderurgia, petroquímica, portos, educação e assistência médica.

Atualmente, a tecnologia de fatiamento de rede ainda não está madura e levará algum tempo para que as redes privadas virtuais (VPNs) estejam comercialmente disponíveis. Embora as redes privadas físicas locais (LANPs) apresentem bom desempenho, seu custo é elevado. De modo geral, o desenvolvimento de redes privadas na indústria 5G levará tempo. As operadoras precisam acelerar a maturação das VPNs 5G e promover o desenvolvimento de aplicações 5G para o setor.

4    Análise de setores importantes da nova infraestrutura 5G

cadeia da indústria de nova infraestrutura 5G

Além dos equipamentos principais, os equipamentos de apoio, como microestações, antenas e módulos ópticos, merecem atenção.

Os módulos ópticos são os componentes básicos das redes 5G.

O 5G traz novos desafios para a indústria de módulos ópticos, e os fabricantes nacionais de módulos ópticos desenvolvem chips para a produção de componentes a montante.

Os módulos ópticos são os componentes básicos da camada física das redes 5G e são utilizados em equipamentos de transmissão e comunicação sem fio. Comparada à tecnologia 4G, a grande largura de banda do 5G exige velocidades mais altas para os módulos ópticos. Diversas soluções de fronthaul requerem diferentes tipos de módulos ópticos. A evolução do CPRI para o eCPRI impõe requisitos mais rigorosos à resistência a altas temperaturas dos módulos ópticos de fronthaul, trazendo novos desafios para a indústria. Embora os fabricantes nacionais de módulos ópticos tenham alcançado o topo do mercado global, o desenvolvimento nacional de chips de núcleo para módulos ópticos é fraco, dependendo principalmente de importações, especialmente de módulos ópticos de alta velocidade para a construção de redes 5G. Atualmente, fabricantes nacionais de módulos ópticos, como a Optoelectronics e a HiSilicon, começaram a desenvolver chips upstream para módulos ópticos, mas ainda há uma grande lacuna entre suas capacidades gerais e as de outros países. No contexto da substituição de componentes nacionais, acredita-se que o número de fabricantes nacionais de módulos ópticos que desenvolvem chips upstream aumentará gradualmente.

Pequenas estações base se tornarão um componente importante das redes 5G.

O "status" das pequenas estações base 5G melhorou. É necessário acelerar a maturação do produto e aguardar as oportunidades que surgirem.

A principal faixa de frequência de cobertura do 4G é de 1.8 GHz a 2.3 GHz, enquanto a principal faixa de frequência de cobertura do 5G é de 2.6 GHz a 3.5 GHz. Embora a alta frequência do 5G leve a um aumento no número de estações base, também torna a cobertura em ambientes internos mais difícil. As pequenas estações base são compactas e flexíveis em sua implantação, o que pode solucionar os problemas de seleção de locais externos e cobertura interna, tornando-se um componente indispensável na construção de redes 5G. Para atender às necessidades de diversos cenários de aplicação do 5G, a arquitetura de rede das pequenas estações base 5G é mais simples, os indicadores de desempenho, como número de células, consumo de energia e número de usuários, foram significativamente aprimorados, além de suportar implantação em nuvem e se tornar mais aberta. Atualmente, as redes 5G estão na fase de construção em larga escala para alcançar a cobertura básica. Aproveitando esse período, os fabricantes de pequenas estações base precisam acelerar a maturidade de seus produtos e aguardar a chegada dos requisitos de cobertura mais abrangentes.

A antena é a entrada e a saída da rede 5G.

As antenas 5G e as radiofrequências estão fortemente acopladas, aumentando a dependência dos fabricantes de equipamentos de estação base.

De acordo com os cenários de aplicação de cobertura, as antenas de rede celular móvel são divididas em antenas de estação base e antenas distribuídas internas. As primeiras são usadas para cobertura externa, e as segundas, para cobertura interna. O uso da tecnologia MassiveMIMO teve um grande impacto nas antenas 5G. Do ponto de vista da cobertura externa, a antena de estação base evoluiu do modelo 8T8R do 4G para o modelo 64T64R do 5G. Para resolver o problema de conexão entre radiofrequência e antena, a RRU (Unidade de Radiofrequência) e a antena foram integradas, e o 5G mudou da arquitetura original de três níveis (BBU + RRU + antena) para a arquitetura de dois níveis (BBU + AAU). Do ponto de vista da cobertura interna, o novo sistema de distribuição interna substituirá o sistema DAS tradicional e se tornará a principal solução. O formato da antena também evoluiu da antena passiva de canal único original para a unidade de radiofrequência (pRRU) com antena integrada. Embora existam atualmente soluções de acoplamento frouxo em que a radiofrequência é fixada atrás da antena, o acoplamento rígido entre a antena e a radiofrequência é, de modo geral, a solução predominante na era do 5G. Além da capacidade de produção de antenas da Huawei, fabricantes de equipamentos como ZTE, Ericsson e CITIC (Datang Mobile) precisam estabelecer parcerias estratégicas com fabricantes de antenas para fornecer antenas e radiofrequências às operadoras. Portanto, a participação de mercado das antenas depende, em certa medida, da participação dos fabricantes de equipamentos, e essa dependência tem aumentado.

O período que permite aos governos locais promover a implementação da indústria 5G

Avanço pontual na cadeia industrial e oportunidades de desenvolvimento para integradores

No contexto atual da China, a nova infraestrutura 5G é um setor importante que pode impulsionar efetivamente a economia. Comparada à infraestrutura de comunicação tradicional, a 5G exige mais construção e mais equipamentos, o que inevitavelmente desencadeará uma nova onda de investimentos. Como mencionado anteriormente, módulos ópticos, pequenas estações base e antenas são setores com oportunidades na indústria 5G existente. No entanto, os três apresentam diferenças. Os módulos ópticos já formaram um polo industrial na China. O Vale Óptico de Wuhan foi aprovado pelo Conselho de Estado como uma das primeiras zonas nacionais de alta tecnologia em 1991. Em 2001, foi aprovado pela antiga Comissão Estatal de Planejamento e pelo Ministério da Ciência e Tecnologia como uma base nacional da indústria optoeletrônica. Já as pequenas estações base e antenas, embora precisem aumentar sua capacidade de produção, ainda não apresentam uma tendência de formação de polos industriais e requerem certas operações. A implementação desses três setores existentes pode promover o desenvolvimento da indústria 5G em determinada região e, após a implementação, também pode aumentar a atratividade da região para outros setores.

Além disso, o desenvolvimento de integradores é um setor com grande potencial para a futura aplicação e implementação da tecnologia 5G. Atualmente, as operadoras estão promovendo o 5G de forma muito agressiva. Elas podem assumir a liderança na busca por fornecedores para conduzir projetos-piloto sem considerar a relação investimento-retorno. Posteriormente, as operadoras cobrarão apenas taxas pelos serviços de rede. Portanto, se a demanda por digitalização das empresas aumentar no futuro, essas empresas não poderão ser as únicas a fazê-lo. Por um lado, há a questão das barreiras de entrada no setor, que são intransponíveis. Por outro lado, pequenas empresas podem não ser capazes de realizar tudo. Em termos de demanda, para uma solução integrada, a rede é a base, e a tecnologia da informação é necessária em um nível superior. Para os usuários, é impossível encontrar diversas empresas que consigam implementar tudo sozinhas. Atualmente, operadoras, fornecedores de equipamentos e os integradores H3C originais estão trabalhando em soluções integradas, mas são proficientes apenas em soluções de telecomunicações e carecem da base e fundamentos de TI necessários. Uma grande diferença entre o 5G e o 4G é que seu objetivo final é impulsionar o desenvolvimento da indústria de serviços corporativos (B-side). Assim, o 5G está destinado a liderar o progresso comum de uma série de tecnologias de comunicação, incluindo a tecnologia de redes celulares. Nesse processo de desenvolvimento da indústria de serviços corporativos, as capacidades de conexão de comunicação são, na verdade, semelhantes a muitas capacidades básicas em serviços corporativos. Os integradores precisam utilizá-las para criar diversas soluções para diferentes setores. Essa parte das capacidades de serviços corporativos será a maior oportunidade de agregação de valor para a economia real impulsionada pelo 5G, além do investimento em nova infraestrutura 5G.

Direção de integração em torno de cenários de aplicação

O desenvolvimento concentra-se em soluções para aplicações industriais B-end.

A UIT-R define três cenários principais de aplicação para o 5G: eMBB, uRLLC e mMTC. O eMBB, ou banda larga móvel aprimorada, refere-se principalmente a aplicações de internet móvel de alto tráfego para o consumidor, como vídeo de alta definição 4K/8K, realidade aumentada/realidade virtual e holografia 3D. O uRLLC, que significa ultra-alta confiabilidade e baixa latência, refere-se principalmente a aplicações industriais com requisitos extremamente elevados de confiabilidade e latência, como manufatura industrial, telemedicina e direção autônoma. O mMTC, ou comunicações massivas do tipo máquina, refere-se principalmente a cenários de aplicação baseados em sensores massivos, como casas inteligentes, cidades inteligentes e monitoramento ambiental de grandes áreas.

O sucesso estrondoso do 5G atraiu um grande número de cenários de aplicação relacionados, tanto para consumidores quanto para a indústria. No entanto, para determinar se esses cenários de aplicação realmente se aplicam ao 5G, é necessário analisar a relevância da tecnologia 5G com base nas necessidades de cada cenário. Uma análise comparativa foi realizada considerando seis dimensões: largura de banda, latência, confiabilidade, mobilidade, volume de conexões e cobertura. Comparado ao 4G, o 5G apresenta vantagens como maior largura de banda, menor latência e alta confiabilidade. Em comparação com a fibra óptica, a vantagem do 5G reside na alta mobilidade e no grande volume de conexões. A desvantagem é a cobertura limitada em ambientes internos. Portanto, quando o 5G for implementado em indústrias locais e fornecer soluções para ambientes industriais, ele representará essencialmente a síntese de uma série de tecnologias de comunicação e TI.

Vale da Óptica de Wuhan, China

A expansão industrial e o efeito de valorização da marca da cidade proporcionados pela aglomeração de indústrias de alta tecnologia.

Dentre os exemplos existentes, a Zona de Alta Tecnologia do Lago Leste de Wuhan é a mais representativa da indústria de infraestrutura 5G, sendo conhecida como o "Vale da Óptica da China". É a maior base de P&D de fibra e cabo óptico do mundo, a maior base de P&D e produção de dispositivos ópticos do país e a maior base da indústria de lasers da China. A fibra e o cabo óptico do Vale da Óptica representam 66% do mercado nacional e 25% do mercado internacional, ocupando o primeiro lugar mundial em vendas. As principais empresas do setor de fibra óptica, como a China Information Technology e a YOFC, e as principais empresas de módulos ópticos, como a Guangxun Technology, a Huagong Technology e a HiSilicon, estão todas concentradas em Wuhan. Essa dupla concentração de capacidade produtiva e empresas aumentou significativamente o valor da marca regional da Zona de Alta Tecnologia do Lago Leste. Além disso, para além da própria indústria óptica, graças ao efeito de promoção mútua das indústrias de alta tecnologia, o Vale da Óptica também reúne diversos setores importantes, como biomedicina, conservação de energia e proteção ambiental, fabricação de equipamentos de ponta e serviços modernos, o que consolidou significativamente a imagem de Wuhan como uma cidade de referência nacional em alta tecnologia. Isso tem efeitos notáveis ​​na atração de talentos e no estímulo à economia.

Políticas preferenciais e apoio para garantir a sobrevivência e o funcionamento mais básicos das empresas.

Em 2001, a Zona de Alta Tecnologia do Lago Leste de Wuhan foi oficialmente denominada "Vale da Óptica da China". Em 2000, o governo de Wuhan lançou 14 políticas preferenciais claras e quantificáveis ​​para o Vale da Óptica. Em resumo, elas incluem principalmente os seguintes aspectos:

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