2030年5G设备和服务供应市场发展趋势

本研究深入分析并展望了2030年5G设备和服务供应市场的发展趋势,基于演进技术、标准准备度和无线接入网(RAN)分解计划等因素确定了4种场景。

执行摘要

背景与目标

欧盟委员会(EC)出台了各种计划和战略,包括通信“欧洲5G行动计划”和“欧盟安全5G部署:实施欧盟工具箱”,其中均强调了5G基础设施的重要性,认识到了5G的快速部署和技术能力,阐述了5G基础设施供应侧的发展。然而,尽管三大设备供应商中有两家位于欧洲,并且欧洲在5G试验投资方面处于世界领先地位,但欧洲的整体基础设施投资落后于其他地区,垂直行业才刚刚开始挖掘有价值的5G商业案例。

在这一背景下,本研究深入分析并展望了2030年5G设备和服务供应市场的发展趋势,基于演进技术、标准准备度和无线接入网(RAN)分解计划等因素确定了4种场景。对各个场景的经济、技术、环境和社会影响进行分析,涵盖了欧盟委员会和涉众关注的关键问题,包括市场竞争、成本、网络安全、能效和标准需求。根据场景影响分析结果,研究提出了政策建议,以促进欧洲向可持续的5G供应生态系统演变。

影响未来5G发展的关键趋势

研究团队通过地平线扫描(Horizon Scanning)活动和专家调查,确定了影响5G供应市场未来发展的八大趋势。每个趋势都代表了对5G供应市场有潜在巨大影响的因素,但最终会怎样有很大的不确定性。

开放、互通的5G网络解决方案:无线接入网的虚拟化和新型无线接入网架构的发展(本机5G核心网的完全虚拟化,即开放式无线接入网)为在网络中实施开放、互通的解决方案开辟了道路。有几项计划已经采用了“开放式无线接入网”模式,旨在用更开放和模块化的接口取代连接专有网络硬件和软件的封闭式架构。开放、互通的5G网络解决方案提供了新的无线接入网市场进入机会,能够促进供应商多样性,提高开发速度和竞争力。虽然这种方案带来的好处不容忽视,但如何平衡性能、成本、能效、网络安全、供应商多样性和可靠性仍然是5G社区和文献中存在争议的领域。

市场出现新的竞争者:开放、互通的网络解决方案为5G供应市场新成员的加入铺平了道路。虽然开放式无线接入网可吸引新的网络供应商进入市场,但供应商的出现或进入市场并不只依赖于这一功能。市场新进入者可能为在硬件、基带提供或软件服务方面具有强大竞争力的老牌公司。此外,新入市的关键竞争者也可能来自初创企业或其他行业。

欧盟竞争者的公共R&I投资水平:与国际基准(亚太地区)相比,当前欧洲在5G开发方面的R&I投资较低。增加对欧洲企业的R&I投资有助于繁荣5G创新生态系统。

泛欧公共计划的凝聚力和规模化:在欧洲,政府的5G投资历来都是在国家层面上进行的,因此,要实现高凝聚力的规模化泛欧公共计划颇具挑战。有些欧洲国家已经启动并正在推进不同规模的国家级5G计划,与其他国家拉开了差距。现有的国家级小规模计划侧重于研究和试点,而不是在整个欧洲广泛实施。欧盟最近积极行动,出台了一系列指导方案,包括5G基础设施公私伙伴关系(5G-PPP)和6G智能网及服务联合承诺(SNS JU)提案,开始应对这一挑战。欧洲5G-PPP提供了35亿欧元的5G投资,其中7亿欧元为公共投资。

对新进入者的政策支持:为5G供应市场的新进入者提供资金和金融支持,促进5G部署,提升欧洲5G供应市场竞争者的多样性。

垂直市场和行业的发展:5G应用在垂直市场和行业中的发展对未来的5G供应市场会产生影响。垂直行业(如健康和医疗保健、工业4.0和制造业、汽车和运输、AR&VR&MR(增强现实、虚拟现实和混合现实)和采矿业)正在深入进行数字转型,可能会促使5G需求的转型。随着垂直市场的发展以及新型5G用例的出现,提供专用的5G网络可成为现有网络运营商、供应商和未来的新集成商的另一重要的收入来源。

5G网络的安全挑战:作为数字产业转型的一部分,5G网络这一基础设施对于公私营部门的运营会越来越重要。在这一预期下,安全挑战也可能变得更加突出。这些挑战包括对网络可用性和完整性的威胁、攻击风险的增加以及5G生态系统中关键供应商面临的高风险。

通用标准和开放规范:3GPP规范的发展和更新,再加上标准必要专利(SEP),会进一步促进人们对5G通用标准达成共识。通用标准向小型硬件和解决方案提供商或初创企业开放了供应市场,进一步促进了5G供应市场竞争者的多样性。

四种发展场景的影响分析

基于上述趋势,我们预测了2030年欧洲5G发展的四种场景。相关分析结果突出了当前的不确定性和中短期内对开放式无线接入网的不同评估和期望。场景一和场景二在中短期内可能成为现实,场景三和场景四在中长期内可能成为现实。

场景一:现有企业驱动5G

场景概述:对性能有高要求的垂直行业对新服务的需求不断增长,驱动现有供应商和移动运营商改造生态系统。供应商提供的设备存在安全风险,仅在核心网外和非敏感区域使用。要针对特定应用和特定区域采用开放式无线接入网,现有供应商需要进一步提高其专有解决方案的效率。现有网络设备供应商会继续沿用自己的成功运营模式,但同时会出现新的设备供应商,进一步促进网络集成。移动运营商将对云化无线接入网和vRAN进行投资,构成其一系列投资中的重要部分。在短期内,开放式无线接入网解决方案主要存在于利基领域,尚未成为5G生态系统中的游戏规则改变者。

影响分析:在场景一中,假设现有供应商和移动运营商规划了新兴的5G创新生态系统。在接口更加开放的情况下,移动运营商的机会在于新系统规划引入了新的设备供应商,降低了价格。然而,只有最大的移动运营商才会着手构建和规划由新组件供应商组成的初期生态系统,因为它们有足够的财务能力进行研发。欧洲的供应市场竞争发展缓慢。现有供应商可能会保持其市场份额,并在开放式无线接入网的发展中发挥决定性作用。

新供应商将集中出现在日益重要的私营部门网络。这些新网络为新供应商提供了大好机会,因为与巨大的欧洲消费市场相比,它们没有路径依赖性。移动运营商和传统供应商面临着一个共同风险:由于移动运营商和供应商在大型消费市场的有利地位,这些新兴市场的收入机会可能无法实现。

就成本而言,移动运营商将vRAN和云化无线接入网投资作为中期解决方案在财务上可行甚或有益。从长远看,移动运营商将逐渐引入开放式RAN(即使是专有性质)。传统供应商预测到这些发展,会调整价格,虽然也许幅度不那么大。因此,移动运营商的总体运营成本会降低。

供应链的业务模式和系统集成在中期内可能基本保持不变。只有大型移动运营商才有信心探索白盒模型并可能在未来采用内部系统集成模式。

在模块化和降低供应商依赖性方面,总体进展缓慢。在这种情况下,新服务和应用的出现将会循序渐进,因为专注于硬件的现有移动运营商和供应商在引入新服务方面可能并不在行。在过去十年中,移动运营商一直在寻找一款“杀手级应用”,以推动新一代移动通信需求,然而一无所获,就是很好的例证。在4G方面,美国社交媒体和软件公司推出了关键服务,推动了移动数据的增长。因此,可以想见,未来的服务将是现有服务的延续,而不会是彻头彻尾的新服务。

网络安全风险可以在很大程度上得到控制,因为移动运营商和现有供应商会在风险缓解措施上进行投资,这同时也会确保其市场优势。现有供应商和移动运营商发挥着重要作用,可能有助于提高能效,因为系统性能为适配集成式独立解决方案进行了优化。

在标准制定措施方面,3GPP制定的O-RAN标准是对无线接入网标准的补充。这虽然增加了竞争性、减少了对少数供应商的依赖,但涉众对标准化过程的参与有限,因而会影响对O-RAN规范的接受度。

本场景中,5G的贡献预计将与当前4G技术对欧洲经济增长的贡献相同,并且与之前引入的新的移动网络技术一样,不会促进营业额或就业率的提升。

场景二:5G建设缓慢展开

场景概述:移动运营商和垂直行业想方设法为5G找到合适的商业案例。消费者满足于覆盖广泛的4G服务,对昂贵的5G网络提供的更高宽带速度兴趣寥寥。基于5G的行业服务发展缓慢。在欧洲,网络安全要求的实施方法支离破碎,导致供应商要求方面的法律具有不确定性。分散的方法还导致向多供应商战略过渡的时间过长。同时,通过标准接口提升多供应商互通性的条件在中期内无法实现。5G在欧洲消费者和商业市场的部署速度缓慢。针对郊区和农村地区,移动运营商开始缓慢推行端到端的开放式无线接入网网络。

影响分析:在本场景中,由于地缘政治动机和/或安全考虑排除了部分供应商,导致市场竞争徘徊不前,甚至减少。由于5G在B2B用例中的使用率低,欧洲5G市场的总体规模不会扩大,5G建设缓慢,新的供应商解决方案无法发展。

对于5G供应市场而言,这一场景在成本方面与当前最为相似。与当前相比,如果没有新的设备供应商进入市场,设备价格甚至可能上扬。

就系统集成的业务模式而言,在这种场景下,传统集成模式的优势地位不大可能改变。类似的模块化水平会导致供应商锁定,从而导致对供应商的依赖性持续存在。因此,系统分解的潜在不利影响不太可能发生。

基于5G的新服务无法在这一场景所描绘的环境中迅速推出,而地理上分割的市场可能会进一步妨碍推出覆盖全欧洲的服务。国家政策若推动开展5G服务,医疗服务可能会受益匪浅,但5G性能和覆盖上的不足可能会影响这种服务的铺开。

在这一场景中,网络安全并不是一个大问题,因为这种场景让我们有充足的时间提前考虑风险,在明确了总体责任的传统的集成系统中就缓解了风险。尽管2G/3G/4G网络存在能效低的问题,但欧洲总体缓慢的5G进程可能会延迟数据使用量的总体增长(可能与无处不在的5G网络可用性相反),从而导致能源强度(即“单位产值能耗”,译者注)降低。

该场景对3GPP和O-RAN联盟的标准化都有负面影响,因为5G标准在实践中缺乏应用,无法为标准化提供输入。

总体上,这种场景对欧洲经济具有负面影响。欧洲5G设备供应商所拥有的有利条件可部分抵消5G的这种缓慢发展带来的负面影响,但不能完全弥补。

场景三:开放式无线接入网

场景概述:在这一场景中,中长期看,技术将取得巨大进步,开放5G平台可以在完全虚拟化的网络上实现标准化服务。对5G新服务的需求由移动运营商所服务的垂直市场以及专门从事网络运营的新进入者驱动。成熟的移动运营商、现有供应商、垂直行业和新进入者构建了5G创新生态系统,针对工厂或自动驾驶的新解决方案正在兴起。开放式无线接入网方案推动了郊区服务,扩大了农村地区的服务范围。移动运营商面临着欧洲内外服务于该行业专业领域的新运营商的竞争。新进入的运营商继而又通过垂直市场激发了人们的兴趣。为与垂直行业合作的试点项目提供政策支持,推动应用,扩大反馈效果。

影响分析:在这种场景中,分散的、完全虚拟化的开放式无线接入网分解网络会遍布欧洲。开放式无线接入网的不确定性在中期内得到解决,会加剧无线接入网领域的市场竞争,吸引更多的供应商加入。为了保持竞争力,传统供应商会积极挖掘新的业务机会。关于新供应商,从目前来看,最可能发生的是,非欧盟国家进入者吸收了大部分新需求。

由于竞争压力,设备成本(资本支出)会下降。竞争会很激烈,部署规模也很大。开放式无线接入网的运营费用直线上升,最终甚至可能超过传统无线接入网。从长期来看,市场存在重新整合的危险,可能无法实现完全虚拟化的开放式无线接入网网络的预期收益。

系统集成越来越复杂,控制成本仍然是一个关键挑战。总体成本节约的高度不确定性为传统供应商带来了机会,它们可以在开放式无线接入网中早早占据领导地位,即使有后来者也只能亦步亦趋。

新服务和应用市场具有竞争强、新“人”多、垂直市场需求大的特点。

供应商依赖性降低,无线接入网中的供应商锁定对于移动运营商已不是问题,而由于高度模块化,系统集成级别的挑战将会更大。

网络安全风险是一大挑战。互通性提高后,网络安全风险可能会加剧,因为不同的供应商接入后需要互通,为黑客提供了更多的入口。网络异质性的增加也使得能效难以提升。能效和能耗会成为一个挑战,因为在网络的各个部分测量和控制能耗会更加困难,并且由于灵活性和互通性的提升,能耗可能还会增加。

互通性和相关标准将会更重要。O-RAN架构及其规范将成为无线接入网(事实上)的标准。O-RAN架构会吸引更多的供应商加入,最终或会促进3GPP和O-RAN联盟的标准化。为了应对复杂性,移动运营商可选择现有供应商中的一部分来实现专有的开放式无线接入网方案。

对于欧洲来说,这个场景提供了一些可能性(欧洲供应商、移动运营商、服务公司以及特别是垂直行业的新机会),但也带来了风险(非欧洲公司占据主导地位、欧盟供应商的市场份额可能大幅下跌)。

场景四:科技巨头受益于5G

场景概述:从长远来看,网络虚拟化和软硬件的分解将改变网络设备、部署和服务的格局。基于开放式无线接入网架构和接口的新业务模式发展势头良好,大公司开始进入这个市场。5G方案完善后,垂直行业的公司会进入市场。移动运营商无法为业界公司提供基础设施,并且被大型科技公司所包围,这些科技公司还向最终用户提供服务。科技巨头将成为“新运营商”,准确说,是虚拟运营商。

影响分析:在这一场景中,国外大型科技公司在市场上的总体主导地位在供需两侧都有所提高。网络功能和部件的虚拟化水平越来越高,大型科技公司会利用其云和软件功能,通过提供创新解决方案进入连接和供应领域。此外,由于财务实力雄厚,这些巨头能够超越现有公司和其他的新入场者。

不过,进入B2C连接和无线接入网设备市场对它们来说可能不够现实。对于科技巨头来说,核心网可能比无线接入网更有吸引力,因为基于数据中心的云计算,核心网更容易集中,更接近公司现有的技能和基础设施。

大型科技公司市场竞争的主要威胁来自于需求侧。随着附加值从连接本身转移到云,移动运营商未来创造的价值可能会下降。另一个现实的威胁是,大型科技公司能提供更多的增值OTT服务,从而主导最终用户服务,而移动运营商仍然只能提供链中利润最低的部分,成为“哑管道”。此外,大型科技公司可能会进入连接供应市场,加剧竞争。

在成本方面,对无线接入网相关运营成本的影响较小,科技公司只接管了一小部分基站处理任务。然而,大型科技公司具有更高的议价能力且总体上占据着主导地位,可能会使它们的解决方案价格高企。

在商业模式和系统集成需求方面,欧洲移动运营商面临的主要威胁是,进行集成时需要选择国外科技巨头。在需求侧,基于云和OTT服务的科技巨头商业模式会进一步提升科技巨头的主导地位。虽然无线接入网的供应商锁定情况可能会大大减少,但对大型国外公司的新依赖(例如,在云级别)可能会给供应链带来新的问题。

新服务和应用—5G增值服务和公司新收入的主要驱动力—将由非欧洲科技巨头主导。互联和自动化出行(CAM)是特别受益于这一场景的一个用例。健康是另一可能获益于大型科技公司互补能力的领域。

在网络安全方面,科技巨头未必比中小型科技公司安全性更高,相反,任何一个漏洞所涉及的人群规模都可能更大。关于能效,大型科技公司或更有利于节能,因为它们已经在数据中心对能源进行管理。

在这一场景中,大型科技公司在标准化方面也占据主导地位;他们在O-RAN联盟中的影响力可能会变得更大,让现有参与者愈发显得无关紧要。不过,他们也可能会提供非O-RAN专有解决方案。

场景四中,5G的快速推出以及服务生态系统的出现为欧洲提供了一些机会。研究表明,当5G快速普及时,对经济影响最大。工业4.0快速发展的话,可能会为欧洲的大型制造基地提供机会。有些工业公司可能会将其产品范围扩展到基于5G的服务。

但这一场景对欧洲来说也存在一些关键风险。开放式无线接入网的快速普及可能会使非欧盟公司分走移动运营商和供应商市场的一大部分蛋糕。鉴于欧洲在许多软件和服务市场的弱势市场地位,欧洲公司是否能充分利用这些新机会 在很大程度上取决于非欧洲公司是否会通过欧洲分支机构或直接从其母国经营这些新业务。

政策建议

建立可持续的5G供应生态系统需要结合面向系统的政策措施,一方面降低场景风险,另一方面抓住其长期机会。政策措施最终应有助于实现以下总体目标:

  • 从长远来看,欧盟委员会和欧盟成员国应开发一个开放、安全的5G生态系统,涵盖移动运营商、现有和新加入的欧洲供应商、软件提供商(包括开源社区)以及来自垂直行业的欧洲用户。
  • 欧盟委员会和欧盟成员国应通过支持新、老供应商之间的合作以及在5G生态系统中强力推行开放规范,促进欧洲数字自主和技术主权。

就建设可持续的5G生态系统,本文给出了如下重要政策建议:

整个供应链—从基础研究到实验开发、再到试验、试点和大规模部署—都需要研发投资。特别是,应考虑到安全问题。我们建议,支持与5G相关的研发项目,重点关注欧盟大、小公司之间的合作,以推动欧盟5G生态系统的建设。专注于5G的新研发资金计划应特别关注中小企业和初创企业。应鼓励在5G技术和服务领域发展区域卓越集群和智慧城市,包括行业、研究机构、开源社区和私营部门之间的合作伙伴关系。我们还建议,支持识别和开发与5G网络和应用相关的垂直行业的商业模式或用例。

标准化以及由此产生的标准、测试平台和认证对于移动通信网络的发展至关重要,例如,在3GPP和各代5G标准方面所做的巨大努力以及O-RAN联盟的创建都说明了这一点。为避免碎片化或缺乏互通性,应制定全球统一的标准。为此目的,需要做一些重要的基础工作,包括按照O-RAN联盟和良好实践准则制定世贸组织(WTO)标准和欧盟第1025/2012号法规、3GPP和O-RAN联盟之间进行更紧密的合作以及制定适用于5G相关产品的欧洲认证计划。

来自其他领域的初创企业和公司的加入会促进生态系统的多样性。此外,在技术主权或数字自主方面,欧盟需要在5G相关技术、商业模式和服务方面培养企业家。针对欧洲小企业生态系统中缺乏风险资本的问题,建议继续实施EIC加强计划(包括EIC加速器),将专注于5G相关技术和商业模式的高风险、研发密集型新企业开发的应用纳入其中。

公共采购可以通过公共部门需求刺激创新和增长。网络领域的公共采购有助于改善欧洲供应商格局。在这方面的建议是,参考3GPP和O-RAN联盟规范和标准而非私有规范,充分利用商业采购与5G技术相关标准之间的潜在协同效应。采购过程应遵循欧盟的公共采购指南和建议,特别是考虑到中小企业和初创企业的需求。最后,需要更战略和系统地考虑商业采购与5G相关开源技术之间的潜在协同效应。

此外,监管框架发挥着重要的补充作用。所有法规都应基于技术中立原则。有效的竞争监管可以促进5G生态系统以及数字自主或技术主权。关于安全性,建议基于明晰、透明且可操作的安全法规,为5G供应链中供应商的风险评估计划提供支持。关于能效,建议在未来的环境法规和标准中考虑5G环境下的提能效问题,例如,为5G技术和网络制定节能目标,并对高能效解决方案提供财政激励。

小蜜蜂翻译组公益译文项目,旨在分享国外先进网络安全理念、规划、框架、技术标准与实践,将网络安全战略性文档翻译为中文,为网络安全从业人员提供参考,促进国内安全组织在相关方面的思考和交流。

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