本文是由欧洲议会经济，科学和生活质量政策政策司内部政策总司按照ITRE委员会要求对5G的深入分析，作者是ColinBLACKMAN和SimonFORGE，发表于年4月。该报告系统的检视了5G商业模式、技术、挑战以及在欧洲、美国、亚洲的部署进展，并从欧洲如何提高竞争力的角度给出了建议，不失为一面观察中国5G的镜子，也是我们系统了解全球5G竞争格局的重要报告。
0前言及摘要
这项深入分析是由政策部门应ITRE委员会的要求编写的。它将欧盟的5G部署与其他主要经济体-美国，中国，日本，韩国，新加坡和台湾进行比较。在一系列指标上，欧盟比较好。但是，这不是一场短期比赛。5G比以前的无线技术更复杂，应被视为解决技术挑战和制定明确业务案例的长期项目。
根据一系列技术标准和其他标准，欧洲与其他主要国家和5G发展经济体（如美国，中国，日本，韩国，新加坡和台湾）相当。在分析各个国家参与者的市场和地位时，将国家和经济分类为5G技术（例如韩国，台湾）的生产者，5G技术的消费者（例如新加坡）或两者的分类是有帮助的。与美国，中国和日本一样，欧洲属于后一类。
事实上，在许多方面，欧洲处于有利位置，拥有先进的试点计划，城市试验和测试，以及对频谱分配和分配的共识。与其他一些国家相比，它也具有一些关键的战略优势。例如，尽管日本，美国或中国企业拥有所有权，但它仍然是重要设备供应商（例如诺基亚和爱立信）以及各种关键集成电路设计者（例如ARM/软银）的所在地。此外，关键技术标准组织ETSI/3GPP位于欧盟，是其所依据的技术，标准和专利的智能中心。
越来越清楚的是，5G的部署成本将比以前的移动技术（可能是其三倍）更加复杂，并且需要更密集的基站覆盖以提供预期的容量。欧盟委员会估计，它将耗资亿欧元来实现其年的连通性目标，其中包括所有城市地区的5G覆盖率。
由于5G是由电信行业及其设备制造商推动的，因此该行业正在开展一项重大活动，以说服政府，5G部署将极大地刺激经济和就业。但是，我们还没有看到可以确保市场的重要“需求拉动”。这些活动也针对移动网络运营商，但他们投资新技术和基础设施的能力有限，因为他们对3G和4G投资的回报仍在收回。
“竞赛”的概念是竞选活动的一部分，但很明显，这项技术需要比前几代人更长的时间来完善。例如，中国认为5G至少是一个十年计划，可以全面运作并在全国范围内全面推广。这是因为与5G相关的技术要复杂得多。例如，目前尚未很好理解的一个方面是不可预测的传播模式，其可能导致人类暴露于电磁辐射的不可接受水平。
该报告提出了四项建议，以改善5G在欧盟的长期成功：
增加对5G的长期研发工作对于理解多个传播未知数（例如，在mmWave频率下使用MIMO测量和控制RFEMF暴露）至关重要。
需要对业务模型进行更详细的研究，以更好地确定5G的目标，范围和收入来源。
5G网络政策应基于鼓励基础设施共享和基础设施与服务的分离。
为小型无线接入点（SAWAP）的部署开发轻量级监管框架，这对于所设想的5G网络的密集化至关重要，对于在必要的大规模基站上轻松部署至关重要。
15G的挑战
1.1简介
移动运营商和设备商承诺推出一种新的无线技术，称为5G，这可以为移动设备提供高速且可靠接入。更重要的是，5G基于全新架构和关键技术可以更好的应用于智慧城市、先进制造业、医疗和车联网等行业。
如果满足欧盟年连接目标，这个目标包括：5G覆盖城市和乡村、在竞争性数字单一市场实现全连接、迈向欧洲千兆社会，那么整个成本大约为亿欧元。
鉴于投资规模的巨大性，移动运营商需要让政府相信5G的确能够带来经济和社会效益，而不是单纯的营销炒作。比如给行业政策制定者一种假象，让他们认为各国之间的竞争焦点是谁能够第一个推出5G服务和欧洲落后了。
电信业和主流媒体每日热衷于报道关于5G的最新的发展和谁在这场比赛中领先了。但是关于更基本问题，比如：5G到底是什么，能够用于什么、是否安全、是否物有所值以及否有人愿意为此付钱，却鲜有答案。
分析美国、中国以及其他国家的战略来看，欧洲最重要的教训是亚洲国家开发和部署新的无线技术是一个更长远的项目，那么短期比赛到底又能意味着什么呢？（Jefferies，）。
本报告检视了5G的商业模式，技术，标准，试点示范和全球商业推广的现状，以比较欧盟与美国，中国和其他亚洲国家的进展。
1.25G的商业模式
5G的目标之一是以10Gbps的宽带速度提供移动和固定互联网接入，比当前技术LTE的理论速度快约倍。该背后的商业驱动因素是：
更快地传输更大量的数据，用于满足娱乐内容的视频和社交网络上的实时流媒体需求。
减少移动网络上用于游戏和某些垂直行业业务应用的响应时间（或延迟），例如：实时制造和过程控制的物联网（IoT）应用。
国际电信联盟（ITU）将5G业务模型分为三个用例，每个用例都有不同的通信需求：
增强型移动宽带（eMBB），旨在通过更高速率的视频通道进行娱乐，视频社交网络和多媒体通信。
大规模机器类型通信（mMTC），设计用于每平方公里数十万设备的广域覆盖，通常用于确保廉价、软硬一体娿设备的无处不在的低功耗的连接，例如：监控城市的空气质量。
关键机器类型通信（cMTC），用于实时监控和控制，具有极低的端到端延迟和高可靠性。这些可称为超可靠的低延迟用于工业工作流程的通信（URLLC），例如智能电网中的能量分配自动化，工业过程控制和传感器网络，其中在可靠性和低延迟方面有严格的要求。
最重要的是，当前的移动网络运营商（MNO）的商业模式可能受到工业用户的挑战。这些用户不愿为昂贵的5G连接付费，特别是对他们而言，在智能制造等行业可能出现新的商业模式：网络所有权和运营的新模型。在垂直工业部门（例如航空航天和汽车制造，建筑，卫生服务，公用事业等）中，行业参与者可能成为普遍的5G网络建设者，所有者和运营商。此外，可能存在多运营商“小小区”网络，在普通公众需要连接的情况下，出现网业分离的情况（应用服务和基本网络基础设施分离）。
1.35G带来了新的挑战
对于5G而言，与前几代移动基础设施相比，获得更高数据速度和更低延迟的技术方法非常复杂。5G修改了基本的蜂窝无线电技术模型：
波束成型技术：一种不是在基站周围的一部分小区上发送广域广播，而是使用“有源天线”技术形成一组可控无线电波束，其功率集中在一个小区域接收手机。
更高的数据速率需要更高的频率和更大的带宽：尽管在5GPhase1提出了低频率（UHF范围内频率），但是更高的频段也被提出来，这些频段此前多用于雷达和微波链路。是否会发生这种情况仍有待商榷。部分运营商在高频频率进行了商业测试（例如，在美国的AT＆T，28GHz）。新频段远高于UHF范围，无论是厘米（3-30GHz）还是毫米频段（30-GHz）和普遍“mmWave”，但目前的技术挑战是成本太高。在这些较高频段中，更多频谱仍然未分配，因此更宽频带的更宽频带对于更多信道而言也是空闲的，并且也更高每个信道的数据速率。消费者作为目标用户是否会重视更高的数据速率尚不清楚，或者他们是否需要更高的容量，或者能够负担得起手机和服务资费（Webb，）。预计运营商的带宽为MHz至MHz，而UHF频道的带宽为10至20MHz（Bertenyi，）。这可以同时为更多用户提供服务，并且对于期望更加密集的人类用户群（可能是更快的数据速率）或物联网机器用户的商业模型可能需要。
更短的范围，更多的干扰和室内穿透：无线电信号的有效范围与频率的平方成比例地减小。这对蜂窝无线电网络的资本成本具有重大影响。虽然目前正在试用的许多5G网络将使用低得多的频带，但是未来提出的那些较高频率可能仅提供数百甚至数十米的传播范围。更高频率的信号也会受到更多天气的干扰，包括雨，雪，雾以及障碍物-湿润的树叶或建筑物及其墙壁。这意味着，在较高频率下，如果基于穿墙或窗户穿透，室内使用可能是有问题的。因此，重新使用现在强调现有的UHF频段以及3-10GHz范围内的频段（“中频”），为5G信号提供更大的范围，同时减少技术挑战。
1.4网络密集化的挑战
应根据网络经济学来理解上述趋势的含义，网络经济学由信号传播特性决定。较短的范围意味着更多的基站和更高的成本，如图1所示。
随着更高的频率和更短的范围，基站将更紧密地封装到给定区域中，以提供完全覆盖，避免“非点”。每个“蜂窝”的覆盖面积较小，20至米的范围可能是常见的配置。小区半径20米意味着每平方公里约个基站（或小区域无线接入点（SAWAP）。这与使用大型或“宏站”的3G和4G形成鲜明对比，它们提供2-15公里或更长的范围，因此可以覆盖更大的区域，但同时用户更少，因为他们拥有更少的个人信道。SAWAP的概念已经在LTE中用于在某些程度上在阿姆斯特丹和新加坡等城市进行非现场填充，但没有达到5G所设想的规模。
这种密集的网络部署将是昂贵的，不仅在安装方面，而且在获得规划许可和任何授权的成本和延迟方面也是如此。因此，对于拥有5G小型蜂窝的城市覆盖，欧盟成员国简化和协调其授权许可和规划许可流程，以实现欧盟标准的致密化方法是明智的：
需要小基站标准，为欧盟提供高质量室外和室内蜂窝连接的前进方向，以支持轻触监管制度，这对确保每平方公里数百个小基站的快速部署至关重要。
主要工作将包括大规模的安装人员培训和认证
通过令人满意的设计和安装实践，提供美学意义上的设计，降低公众的反对意见.EECC试图通过各种措施（主要是第57条）来解决这个问题。
1.5更密集的网络成本可能会推动共享基础架构
在目前全球电信行业不确定的状态下，对新投资和重大投资的呼吁都不受欢迎，特别是那些具有不确定性的商业模式的投资-总体成本和回报不明确。
5G可以变革基础设施所有权模式，既可以共享物理网络也可以共享频谱，或者通过服务和网络的分离，因此玩家可以选择网络层或服务（Marti，a）。这种经过新的的商业模式可能会引入“中立主机”的概念-拥有和运营网络的第三方以及共享许可频谱当前基础设施竞争模式的替代方案（SmallCellForum，）。专业的5G网络运营商/所有者中立的方式支持所有服务，受到全球最大的运营商的欢迎（Grijpink，Hrlin，Lung和Ménard，）。商业模式是否依赖于基础设施中立主机，还是具有运营商所有权的较小形式共享网络基础设施尚不清楚。
1.65G标准仍有待最终确定
虽然下一代移动无线电业务的技术标准尚未最终确定，但欧盟，美国，中国和其他国家仍计划成为第一个部署工作广告的国家网络。ETSI/3GPPSDO的5G网络标准的初始规范于年发布，但第一个5G标准3GPPRelease15的其余部分于年9月出现。它支持28GHzmm波频谱和MIMO天线阵列技术。因此，年将是国际电联批准的ETSI/3GPP工作标准的关键一年，其中5G被称为国际移动年电信（IMT-）。正在讨论三个频谱范围：
此外，世界各地的主要移动网络运营商都期待年完整版的后原型设备，包括一系列手机。但是，上述范围并不包含所有可能性。例如，中国目前支持2.6G用于5G（Handford，），这可能会影响其他国家。
在欧盟，无线电频谱政策小组（RSPG）赞成3.6GHz频段（3.4-3.8GHz），26GHz频段（24.25-27.5GHz）和现有欧盟统一的UHF频段，用于1GHz以下的移动业务，例如，在UHF范围内的MHz频段及以上，在其第三种观点（RSPG，）中。
可以在10月至11月在沙姆沙伊赫举行的世界无线电通信大会（WRC-19）上达成关于频谱标准的协议。它应该确定特定光谱的使用。
在接下来的四年及以后的三个全球区域中，每个区域都有5G的频段。为筹备WRC19，首先制定区域规则。CEPTECCPT-1下的工作组负责欧盟针对WRC的频谱提案。目前在频谱上的发展欧洲5G的协调仍需要更多的努力，建议的频段包括3.6GHz和26GHz频段。考虑到WRC-19的准备工作，欧盟各国也有国家战略，欧盟成员国的重点是3.6GHz频段，但也