IBM：電信行業的5G未來：借助5G、邊緣計算和AI創造新的收入流和新服務[32頁].pdf

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1、IBM 商業價值研究院 研究洞察 電信行業的 5G 未來 借助 5G、邊緣計算和 AI， 創造新的收入流和新服務 掃碼關注 IBM 商業價值研究院 官網 微博 微信 微信小程序 IBM 如何提供幫助 通信服務提供商比以往任何時候都更加需要依賴于和 5G、 （混合）云、人工智能、邊緣計算、平臺技術以及區塊鏈相 關的最新解決方案，實現網絡所需的數字化轉型，在當今環 境中蓬勃發展。IBM 在全球擁有廣泛的電信解決方案實驗 室、研究實驗室和創新中心網絡，能夠為自己的行業解決方 案提供有力支持。我們擁有 22,000 多位通信行業的主題專 家，而且與全球 200 多家主要的通信服務提供商開展合作。 IB

2、M 持續出重資開展關鍵的收購活動，旨在不斷積累專業知 識和能力，以便為電信行業的客戶提供支持。 要了解 IBM 解決方案如何打造個性化的客戶體驗，加速網絡 自動化，并創造新的收入流，請訪問 telecom-media-entertainment。 nMsNqQmQrMpRpNoPwOqRsR9PbP8OoMrRoMnNlOnNsOjMoPmP9PrRxOvPrRzQMYoOoQ Bob Fox、Marisa Viveros 和 Rob van den Dam 合著 談話要點 5G 將在幾乎所有行業中創造新的突破性用例 5G、邊緣計算和人工智能 (AI) 等技術的交 匯融合， 有望在垂直行業中創

3、造全新的用例， 推動“工業 4.0”的加速采用。 消費者看到了 5G 的價值，為了獲得更好的 視頻質量，甚至不惜轉投其他服務提供商 消費者對 5G 寄予厚望，許多人愿意為了獲得 更優質的移動視頻體驗和/或未來的沉浸式媒 體應用而支付更多的費用，甚至不惜轉投其他 服務提供商。 網絡邊緣的 AI 為超低延遲的 5G 應用奠定基礎 對于需要接近實時地獲得反饋和做出決策的 應用，將 AI 部署在邊緣附近是要優先考慮的 關鍵問題。這有助于實現過去無法想象的超 低延遲無線解決方案。 5G：為 CSP 創造業務增長機遇 電信行業即將步入關鍵的新時代，多個技術領域突飛猛進， 尤其是 5G、邊緣計算和 AI 等

4、技術日益交匯融合，正在從 根本上改變這個世界。這些技術有潛力改變消費者進行溝 通、使用內容、協同工作以及與環境互動的方式。而且， 它們還可能改變電信行業內外的格局。 這份 IBM 商業價值研究院 (IBV) 研究洞察報告的重點放 在兩個方面：先說明最新的 5G 技術如何創造目前根本不 可能實現的全新突破性應用；再詳細介紹通信服務提供商 (CSP) 如何使用這項技術，在企業和消費者領域創造價值， 增加收入。 從廣義上講，5G 技術具有為個人、社會、組織和企業賦 能的潛力。這是改變游戲規則的力量，有能力為各行各業 創造巨大的機遇。對于電信行業而言，5G 有機會帶來企 業所渴望的新收入流。但是，由于

5、推進無處不在的 5G 網 絡存在很高的風險，而且需要重大投資，因此 CSP 都謹 慎行事。 例如，根據全球最大的非銀行運營資本解決方案提供商 Greensill 的 5G 支出報告，全球基礎設施升級需要投資約 1 萬億美元。1 推出 5G 網絡需要（比 4G）建設更密集的 接收塔和小型基站、密集的光纖回程線路以及許多其他新 的基礎設施要素。此外，還必須購買額外的 5G 頻譜（通 常非常昂貴）。這些只是 CSP 的預期投資。還不包括物 聯網 (IoT) 設備升級之類的費用。 1 2 49% 的電信業領導表示，他們的 企業將在未來 2-3 年內對 5G 移動技術進行重大投資 77% 的 5G 早期

6、采用消費者表示， 如果 5G 技術上市后可以帶 來“驚艷”的移動視頻質量 體驗，他們會考慮采用 94% 的電信行業高管預計，在未 來 5 年內實施邊緣計算將有 助于提高運營響應能力 此外，CSP 還需要在收入增長速度相對平穩的時期進行 這些重大投資。2018 年，CSP 的年收入同比增長 1.4%， 還不到全球 GDP 增長速度的一半。2 GSM 協會 (GSMA) 指出，在 2019 年和 2020 年出現增長小幅回升之后， 預計到 2025 年，增速將回落到 1% 左右。3 更大的問題在于，CSP 仍需要分期償付 4G 核心網絡的 投資。4G 在網絡能力方面取得了巨大的飛躍，但要實現 這種

7、能力，需要大量投資。首批 4G 服務于本世紀 10 年 代初推出。在 2010 年至 2018 年間，全球范圍的 CSP 在將網絡升級到 4G 方面的投資超過 1 萬億美元。4 而且 許多 CSP 仍在繼續升級，以應對不斷增長的需求。 因此，大多數 CSP 不會在 5G 部署的第一階段優先考慮 核心網絡。而是將 5G New Radio (NR) 功能單獨添加 到 4G 核心之中，主要目的是解決容量問題。對于大多數 CSP 而言，這種漸進式方法是自然而言的選擇，雖然收 入潛力較小，但是初期投資也較少。 5G：解決智能手機用戶當前的痛點 受訪者普遍認同，CSP 從 5G 實現創收的最大潛力在于

8、行業應用，包括物聯網。但是，這就必須構建 5G NR 與 5G 核心配對的網絡，需要進行巨大投資。要升級技術、 標準、支持系統和業務模式，需要完成大量的工作。這一 切可能要到 2025 年左右才能全部完成。 因此，早期的 5G 服務主要專注于解決智能手機用戶當前 的痛點，尤其是那些與移動視頻爆炸式增長相關的痛點。 思科指出，到 2022 年底，移動視頻將占到移動數據總 流量的 79%。5 5G 有望以超越以往任何一 代移動網絡技術的速度在全 球范圍推出。 用于觀看流式內容的移動設備的數量不斷增加，導致觀看 視頻的時間也迅速增長。社交媒體中嵌入式視頻的數量越 來越多，而且分辨率越來越高，這進一步

9、加劇了當前網絡 的壓力，導致視頻體驗下降。之前從 3G 遷移到 4G 網絡明 顯改善了視頻觀看體驗，但這也沒能滿足消費者對于高分 辨率視頻內容的“好胃口”。 進行早期的商用推廣 5G 有望以超越以往任何一代移動網絡技術的速度在全球范 圍推出。5G 用戶數量的增長速度超過了預期。愛立信在 2018 年預測， 到 2024 年底， 全球 5G 用戶將達到 15 億， 但由于看到 5G 技術從一開始就出現了迅猛發展的勢頭， 而且消費者熱情高漲，他們在 2019 年將這一數字調整為 19 億。6 到 2024 年，5G 預計將覆蓋全球人口的 45%， 而 5G 網絡預計將承載全球 35% 的移動流量。

10、7 GSMA 的 預測較為保守，他們認為到 2025 年，5G 用戶估計將達到 15.7 億。8 盡管要達到臨界數量還需時日，但顯然 5G 競賽已拉開序 幕。多個市場中的 CSP 已逐漸開始啟動 5G 網絡。啟動時 間很大程度上取決于和 5G 兼容的智能手機的上市時間以 及 5G 頻譜的分配情況，每個國家/地區都為 5G 頻譜的預 留、拍賣安排了時間表，或制定了正式的計劃。 韓國于 2019 年 4 月 4 日啟動首個 5G 商用網絡，五個月 后用戶數量突破 300 萬大關?，F在，5G 網絡已經覆蓋了 該國的幾乎全部人口。9 由于超高清 (UHD) 5G 直播和娛樂 應用（例如增強現實/虛擬現

11、實 (AR/VR) 游戲）的普及， 韓國 5G 網絡數據使用量激增。10 2019 年春，Verizon、ATT、Sprint 以及 T-Mobile 開始在美國多個城市推出 5G 網絡，提供速度更快的 5G 無線連接。Verizon 還在美國各地的運動場館（例如 NFL 和 NBA）推出了全新的 5G 網絡。11 GSMA 預測，到 2025 年，5G 通信將占北美所有移動通信的將近一半。12 中國也在大力投資，積極進軍 5G 市場。自 2019 年 11 月 1 日以來，中國擁有規模最大的商用 5G 網絡，由中國 三大運營商向用戶提供 5G 服務。13 這三大運營商的網絡 遍布中國 50

12、個主要城市，由 12,000 個活躍的 5G 基站 為網絡覆蓋提供支持。到 2025 年，中國預計將占全球 5G 連接的 40% 以上。14 2019 年，德國、瑞士和英國等 國也啟動了商用 5G 網絡。15 創建私有 5G 網絡 為實現 5G 的全面部署和商業化，CSP 必須在特定頻率范 圍內獲得足夠的頻譜。許多 CSP 已參與 5G 頻譜拍賣。但 是，不能再將 CSP 視為默認的連接提供商。根據 GSMA Intelligence 報告，5G 可能會在私有企業網絡中出現爆 炸性增長。16 這種為企業而不是運營商分配頻譜的新趨勢可能會促進未 來 5 年的需求增長。例如，制造商可能會選擇為工廠

13、內的 應用構建私有 5G 網絡。 美國聯邦通信委員會 (FCC) 已批準為“公民寬帶無線服 務”(CBRS) 分配 3.5 Ghz 中頻帶 5G 頻譜，以進行初期商 用部署。17 德國已經在 5G 分配中為私有牌照劃出了頻譜， 甚至沒有進行拍賣，而是根據申請將頻譜分配給申請者。18 寶馬、大眾和戴姆勒已經表示有興趣在自己的德國工廠中 運行私有 5G 網絡。19 對于運營商而言， 這意味著基礎設施競爭將變得更加艱難， 與鄰近行業 “亦敵亦友” 的合作關系將成為常態， 而非特例。 3 澳洲電信：在活躍的創新實驗室 中開展 5G 合作 22 澳洲電信 (Telstra) 的 5G 創新中心成立于 2

14、018 年，地 點設在該公司位于黃金海岸的 Southport 交易所，目的 是促進全球各地的 5G 技術供應商、開發商、初創企業 和企業客戶開展協作。該實驗室的宗旨是在澳大利亞的 運營環境中測試 5G 和相關技術，幫助開發可以利用最 新電信技術的產品和服務。 在該實驗室中，澳洲電信設計、試驗 5G 應用，并在現 實環境中開展 5G 測試。該公司希望，一旦新的標準、 頻譜和 5G 設備可用，就能夠立即推進 5G 部署。在所有 這些要素準備就緒后，澳洲電信就可以在全國范圍內向 高需求區域推出商用 5G 功能。 澳洲電信在實驗室中評估了各種用例，包括沉浸式媒體、 增強現實和虛擬現實、5G 移動游戲

15、以及自動駕駛。此外， 他們還將 5G 智能無人機技術應用于支持沖浪救生服務， 將機器人機械臂技術應用于支持一系列需要精準控制的 工業應用。 4 5G：對企業的影響要甚于對消費者的影響 對于 CSP 而言，5G 的主要收益來自于滿足企業的需求， 而不是為消費大眾提供服務。對于各行各業的企業而言， 5G 不僅有助于增強網絡性能，還可以帶來大量其他效益。 5G 的最大價值并不在于將人與人連接起來，而在于能夠 為基礎設施、機器和設備提供無縫連接。 5G 將成為制造、運輸和醫療保健等垂直行業中許多新應 用的基礎平臺。但是，用于開創企業服務新局面所需的功 能和標準仍在開發之中。因此，商用 5G 企業應用（

16、例如 工業 4.0 工廠、自動駕駛汽車和機器人手術）將以循序漸 進的方式推出，現在還有一段距離。 對于 CSP 而言，垂直行業提供了最大的收入增長機遇。但 為了能夠從 5G 最大程度收獲利潤，這些組織還必須改變 思維方式，摒棄一些過去的做法。CSP 必須在生態系統中 開展合作。只有當 CSP 是數字架構的一部分時，才能幫助 企業和行業從 5G 中釋放價值，提供開放的平臺，并與生 態系統合作交付解決方案。 一些 CSP 已經開始合作開展 5G 技術試驗。例如， Telefonica 與西班牙汽車制造商 Seat 合作試驗 5G 互 聯汽車用例，目的是在城市環境中實現更安全的駕駛。20 NTT D

17、ocomo 和電子企業 Omron 在其工廠和其他生產 場所使用 5G 進行聯合實地試驗。21 澳洲電信建立了 5G 創新中心，旨在促進技術供應商、開發人員、初創企業和 企業客戶之間合作， 以及進行 5G 實地試驗 （請參閱側邊欄 ： “澳洲電信：在活躍的創新實驗室中開展 5G 合作”）。 5G - 虛擬化 - 上云 - 網絡切片 人工智能 - 網絡自動化 - 機器學習 邊緣計算 - 網絡網關 - 客戶場所 - 邊緣設備 來源：IBM 商業價值研究院 eMBB （增強型 移動寬帶） mMTC （大規模機器 類型通信） URLLC （超可靠低延 遲通信） 5G 應用示例 智慧工廠 農業無人機 機

18、器人手術 智慧家居 AR/VR 購物 輔助機器人 協作式游戲 智慧城市 自動駕駛汽車 5G、邊緣計算和 AI 的融合奠 定了堅實的基礎，能夠為幾乎 所有行業中新的突破性用例提 供支持。 眾多技術的完美融合 5G 技術可以為消費者和企業開啟一系列突破性的新用例 提高應用的連接速度、擴充通信容量、顯著減少延遲、實 現卓越的可靠性/安全性以及提供對高密度設備的支持。 例如，隨著 5G 網絡的全面普及，消費者可以從增強的娛 樂選項受益，這包括成熟的 VR/AR、混合現實、擴展現實 (XR)、360 度視頻應用等。 圖 1 眾多技術的完美融合：5G、邊緣計算和 AI 5G、邊緣計算和 AI 的融合奠定了

19、獨一無二的基礎，能夠 為制造、汽車、醫療保健、農業等幾乎所有行業的突破性 新用例提供支持（見圖 1）。這些技術還為 CSP 創造新的 企業收入流提供了重要機遇。 要明白 5G 不只是另一代網絡技術 從 1G（模擬語音）到 2G、3G 和 4G 網絡技術的轉變， 主要就是移動通信的數字化、數據和應用的使用以及速度 和吞吐量的提高，但 5G 所帶來的好處遠不止這些。 5 除了增強型移動寬帶 (eMBB) 外，5G 還提供大規模機器類 型通信 (mMTC)，支持在許多垂直行業中大規模采用物聯 網服務。此外，它可以為任務關鍵型應用提供超可靠低延遲 通信 (URLLC)。 5G 使用三個主要頻率范圍（1

20、 Ghz 以下、1-6 Ghz 和 6 Ghz 以上）內的頻譜，在城市、郊區和農村提供廣泛的 服務覆蓋，并支持大量的物聯網設備。CSP 必須充分利用 每個頻帶的性能特征（與峰值速率、通信容量以及延遲等 要求相關），實現設想的所有用例。 要實現 5G 的全部效益，需要建立基于云的虛擬化網絡基礎 架構，并通過快速擴展和收縮、共享資源以及實現敏捷性而 不斷進行優化。網絡虛擬化和上云是交付 5G 網絡服務以滿 足客戶和服務提供商期望的基礎。這還有助于將認知自動化 提升到前所未有的水平，使 5G 網絡能夠實現智能、敏捷、 響應迅速的網絡和服務運營。23 結合使用：邊緣計算和 5G 5G 只是共同開啟電信

21、行業歷史新篇章的一系列技術之一。另 一項有助于徹底改變電信行業面貌的重要技術是邊緣計算， 包括歐洲標準組織 ETSI 定義的多址邊緣計算 (MEC)。24 通過 結合使用邊緣計算與 5G 網絡切片技術，獲益最大的是對延 遲和時間敏感的應用（例如自動駕駛汽車和遙控機器人）。 6 如果沒有邊緣計算，5G 應用和服務將依靠從核心網絡到集 中式云資源的連接進行存儲和計算，從而抵消 5G 在降低延 遲方面的積極影響。邊緣計算的基本理念就是在更靠近網絡 邊緣（即更接近最終用戶和設備）的地方存儲/訪問數據并 執行高要求的處理任務，顯著減少網絡擁塞和延遲。這對于 需要持續執行糾正措施的延遲敏感型應用至關重要。

22、 邊緣計算與云計算是互補關系，而非競爭關系。通過結合使 用這兩種技術，就可以同時獲得本地計算（在網絡網關、用 戶場所或邊緣設備上）和云計算兩方面的優勢。盡管邊緣計 算可在 4G 環境中使用，但與 5G 的結合有助于優化吞吐量 和延遲（減少到 10 毫秒的數量級），從而為以前無法想象 的延遲敏感型無線解決方案奠定基礎。 基于 5G 的邊緣計算商業應用尚需時日，但 CSP 越來越認 識到這些應用的重要性，而且他們可以在這些應用的部署 方面發揮不可或缺的作用。在 IBM 的邊緣計算調研中，有 56% 的 CSP 受訪高管表示，他們已經進入規劃和概念驗 證階段。25 在受訪的所有 CSP 高管中，有

23、94% 預計邊緣 計算將在 5 年內對運營響應能力產生積極影響。 他們指出， 最大的影響在于降低運營成本，實現工作流程自動化，加 速決策過程以及減少數據處理延遲（見圖 2）。 69% 59% 53% 49% 44% 40% 29% 27% AI 已成為采用邊緣計算 的主要推動因素。 圖 2 未來 5 年內，受邊緣計算影響最大的運營響應能力要素 來源：2020 年 IBM 邊緣計算調研；n=70。 許多 CSP 已經在評估 5G 網絡上的邊緣計算。例如，ATT 一直在零售環境中測試邊緣計算 （請參閱側邊欄： “ATT： 將身高 6 英尺的零售機器人與 5G 和邊緣計算連接起來”）。 另一個例子是

24、，Verizon 正在開發新的 5G 邊緣技術，旨在 徹底改變企業應用中 VR、XR 和 AR 的移動性。26 此外， SK Telecom 已向第三方和企業客戶推出了 5G 邊緣計算開 放平臺。27 加強 AI 在 5G 網絡中的作用 隨著產業逐漸實現數字化、互聯設備不斷增加以及對沉浸 式體驗的需求日益高漲，對網絡邊緣處理能力的要求也與 日俱增。Gartner 預測，到 2022 年，超過一半的企業生 成的數據將在數據中心外創建和處理，到 2025 年，大約 75% 的數據將在邊緣進行分析和處理。29 降低運營成本 實現工作流程自動化 加快決策速度 減少數據處理延遲 提高可靠性 提升運營效率

25、/生產力 增強可視性和透明度 在處理位置保護數據 AI 已成為采用邊緣計算的主要推動因素。通過采用邊緣計 算技術，可以使 AI 更加靠近創建數據和需要采取措施的 位置。AI 可以在非常短的時間內處理大量數據，并提供深 入洞察，推動快速做出以數據為依據的本地決策。對于需 要接近實時地獲得反饋和進行優化的應用 （比如機器控制、 設備監控和遠程手術），將 AI 部署在邊緣附近是要優先考 慮的關鍵問題。 如果能夠在 AI 的幫助下，在邊緣更快地做出決策和響應， 勢必可以帶來更出色的用戶體驗（例如，在 AI 輔助駕駛 和多人游戲領域）。此外，邊緣計算還有助于提高安全性， 因為敏感數據可以在邊緣進行分析，

26、而無需通過核心網絡 發送到中央云，因此不會限制存儲在任何位置的數據量。 7 AT New decade, new industry.” GSMA. November 7, 2019. Intelligence. 5990dcc742733028de6361 ccdf3b Dano,Mike. “5G customers use more data than 4G customers.” Light Reading. August 1,2019. https:/www.lightreading. com/mobile/5g/5g-customers-use-more- data-than- 4g

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49、rchard Road Armonk, NY 10504 美國出品 2020 年 2 月 IBM、IBM 徽標及 是 International Business Machines Corp. 在世界各地司法轄區的注冊商標。其 他產品和服務名稱可能是 IBM 或其他公司的注冊商標。 Web 站點 上 的“Copyright and trademark information”部分中包 含了 IBM 商標的最新列表。 本文檔為自最初公布日期起的最新版本，IBM 可能隨時對 其進行更改。IBM 并不一定在開展業務的所有國家或地區 提供所有產品或服務。 本文檔內的信息“按現狀”提供，不附有任何種類（無論 是明示的還是默示的）的保證，包括不附有關于適銷性、 適用于某種特定用途的任何保證以及非侵權的任何保證或 條件。IBM 產品根據其提供時所依據協議的條款和條件獲 得保證。