每增加100 MHz中频段频谱对移动经济的影响

准备参加CTIA2025年1月22日 项目团队赫克托·洛佩斯·朱利恩·马丁博士 内容 执行摘要............................................................................................................................ i 1.2.3.无线产业对美国经济的重要性........................... 15 指定的中频频谱的独特作用。经济分配中频段频谱给移动通信的经济影响... 83.1.持续提升数百万美国人的移动服务........................................9 3.2.通过固定无线接入（FWA）改善宽带…………12 3.3.支持依赖移动连接的行业 .................................................................173.4.支持服务无线行业的产业链……第24页 4. 将额外频谱分配给移动网络与Wi-Fi………28 5. 结论........................................................................................................................ 32 执行摘要 无线产业已成为美国经济的基础，影响着日常生活的几乎各个方面以及商业运营。随着技术的不断进步，对无线通信的需求持续激增，仅去年美国人就消费了惊人的1000亿个千兆字节的数据。这种对无线网络的日益依赖凸显了其作为关键基础设施的角色，对于促进经济交易、维持个人联系和保障国家安全至关重要。 该行业对经济产出和就业创造的显著贡献进一步凸显了其重要性。无线技术通过直接投资于通信基础设施以及间接地通过启用新服务和提高劳动力生产力，推动了大量经济活动。在过去十年中，无线技术为美国经济贡献了超过5万亿美元的GDP和300万个工作岗位。 大约1.1 GHz的授权频谱（低于6 GHz）支持了经济增长和就业。然而，无线行业正迅速接近频谱短缺，这将导致网络拥塞，从而阻碍无线行业推动的持续增长。预测表明，到2027年，无线运营商至少需要400 MHz的额外频谱以满足美国经济的需求，到2032年，这一短缺将继续增长，超过1400 MHz。 额外的无线频谱对美国经济的许多方面至关重要。尤其是，本研究重点关注由以下方面产生的经济活动和消费者利益： • 持续提升数百万美国人的移动服务；• 通过固定无线接入（FWA）改善固定宽带覆盖和渗透率；• 支持依赖移动连接的行业，如视频流和前沿的VR/AR；以及• 支持服务于无线行业的行业，如建筑和电子维护。 所有这一系列的经济活动和无线产业投资，得益于额外的授权频谱，将显著促进美国经济。我们估计，每增加100 MHz的中频频谱用于移动，将产生2640亿美元的GDP，大约150万个新就业岗位，以及大约3880亿美元的消费者剩余。400 MHz的中频频谱的影响将达到11万亿美元的GDP，618万个新就业岗位，以及大约1.5万亿美元的消费者剩余。有益的影响将超过400 MHz持续累积，我们估计到2028年，即使是400 MHz的新5G频谱也将不足以满足消费者需求。 1.无线产业对美国经济的重要性 无线产业是美国经济的一个有机组成部分，无线通信已深入融入到我们的生活和工作中。去年，美国人消费了1000亿GB的数据，并且数据流量仍在持续增长。1从促进经济交易到连接家庭、捍卫国家，无线网络不仅仅是便利，更是关键的基础设施。通过提供快速、高效的通信，无线行业推动了大量经济活动的开展。 无线核心产业，包括移动和批发网络运营商，对美国经济做出了重要贡献。图1显示了无线服务提供商在美国通信基础设施方面持续进行的投资。自第一代商业蜂窝网络启动以来，无线运营商已投入超过7000亿美元于资本支出，以在全国范围内建设和部署网络。22023年，无线行业投资了300亿美元；本 decade，该行业一直是美国第二大直接投资来源。3这些在基础设施上的重大资本投资使得无线服务提供商能够扩大网络覆盖范围，提升服务质量，并引入如5G等先进技术，所有这些都转化为巨大的经济产出。在过去十年中，核心无线行业每年创造了2700亿美元的总产出和1330亿美元的国内生产总值。4 除其对产出和GDP的直接经济贡献外，无线产业通过其基础设施部署和更广泛的供应链，还产生了显著间接效益，因为它从其他行业采购网络设备和软件等商品和服务。随着无线产业工人将他们的收入支出，他们产生了额外的诱导经济效应，从而在国民经济中放大了产业的影响。考虑到间接和诱导效应，核心无线产业在过去十年中估计每年推动了6500亿美元的总产出和3760亿美元的GDP。5图2显示，核心无线产业的GDP贡献率以约5%的复合年增长率稳步增长。无论如何，无线产业一直是美国经济的一个重要驱动力。 无线产业对经济的辐射影响更进一步。作为一项通用技术，无线通信网络通过启用其他依赖和基于它们提供服务的下游行业的创新和经济活动，为更广泛的经济体系提供推动力。例如，安永公司的一项最新研究表明，在5年期间，5G网络将额外为美国制造业的GDP贡献1590亿美元。6Compass Lexecon同时发现，仅2020年，无线行业对GDP的贡献就达到8250亿美元；这包括核心移动产业和广泛的移动生态系统的影响——其中包括社交网站、移动游戏、智能手机应用、搜索引擎和数字广告。7 通过网络扩张和新服务，特别是移动固定无线接入（FWA），无线行业也在为未充分服务的地区扩展宽带连接，创造新的竞争。 向有线宽带和促进包容性经济接入。FWA（固定无线接入）在缩小数字鸿沟和帮助美国人上网方面发挥了关键作用。2022年，90%的新家庭宽带连接是5G FWA，其中许多连接位于有线网络服务不足的地区，如电缆。8众多研究已确立提高宽带普及率所带来的经济效益。例如，世界银行估计，在发达经济体中，宽带普及率提高10个百分点将使国内生产总值（GDP）增长1.2%。9其他研究在发达经济体中也发现了类似程度的影响，这些影响随之带来了工资和就业的相应益处。 通过雇佣工人并促进上下游经济活动，无线产业也是美国就业的重要推动力。直接而言，无线服务提供商创造了大量高质量的工作岗位，雇佣工程师、技术人员、客户服务代表和行政人员来运营其业务。5G网络的持续扩展预计将继续创造就业机会，直至十年之后。间接而言，无线产业也支持上游就业，因为它推动了其他行业如制造业和软件开发对商品和服务的需求。在过去十年中，核心无线产业估计每年创造了近200万个工作岗位。10在十年上半期，同时，预计5G将创造或转变多达1600万个工作岗位。11 重要的是，无线行业在缩小数字鸿沟方面也发挥着关键作用。美国的研究发现，提高宽带质量对减少农村地区的失业率有不成比例的积极影响。根据Lobo的一项研究，等人(2020) 在能够访问高品质宽带服务的县份，失业率大约比那些服务品质较低的县份低0.26个百分比点。12这突显了无线行业在平衡竞争环境和促进经济机会以及包容性经济接入方面所起到的至关重要的角色。 除了其对经济的直接贡献外，无线产业通过连接美国人民并以更低的成本提供不断改善的服务，还为消费者带来了巨大的福利。如今，美国人支付每MB数据费0.006美元。13这代表与十年前相比下降了93%。14同时，提供给消费者的服务得到了大幅提升。平均移动宽带 美国目前的速度已超过100 Mbps——与十年初北美平均速度3 Mbps相比，增长了三十倍。15并且这些好处也是普遍存在的：大约95%的美国成年人表示他们使用互联网，15%的人仅通过智能手机访问互联网。162015年，为无线宽带网络许可的645 MHz频谱预计将为消费者节省5000亿美元到1万亿美元。17鉴于服务质量提升和价格下降，今天的储蓄应当更高。再次强调，无线产业在支撑美国社会和经济方面扮演着至关重要的角色。 2.licensed mid-band spectrum的独特角色 无线电频谱已被描述为“国家最重要的国家资源”之一，因为它在支持无线产业方面的作用。18无线运营商在获取频谱许可证方面投入的大量资金体现了其对网络至关重要的地位。图3显示了自2014年以来，无线运营商通过FCC拍卖获得的频谱许可证所筹集的累计财政收入。 不同无线频谱可用范围内的不同频率具有不同的特性和用例： 低频段（1 GHz以下）的频谱因为其长距离传播以及能够深入室内，非常适合提供广泛的覆盖，但由于供应有限，因此无法支持大规模的容量。 • 中低频段频谱位于1.0至3.0 GHz之间。这一组频率包括核心移动频段，如PCS和AWS频段，这些频段一直是的重要组成部分 无线运营商的网络长期以来。这些频段相较于低频段具有更高的容量； • 中频段频谱，包括3.0至8.5 GHz之间的频率，在无线运营商的频谱组合中占据独特的位置，它结合了高带宽的容量和良好的传播性能； • 高频段（10 GHz以上）的频谱提供极高的容量，但信号仅能在短距离内传播，使其最适合用于密集的城市区域和如体育场等场所。 C波段，频率约为3500 MHz，已成为全球关键的5G频段。现在大量美国网络流量通过这一频谱传输，这证明了其重要性。例如，在购买C波段许可证方面投入巨资的威瑞森公司报告称，其一半的网络流量现在由C波段频谱承载，并且预计这一份额将进一步提高。20中频段的战略重要性也体现在其广泛部署中。爱立信估计，北美地区85%的人口覆盖了中频段频谱——仅比低频段频谱报道的覆盖率低5%。21 为了最大化从这种高容量和速度中产生的经济效益，确保有足够的频谱是必要的，以便无线网络容量能够跟上数据需求的增长并提供新的创新服务。目前，美国已为移动通信分配了380 MHz的中频频谱。22虽然目前这个频宽可能足以满足数据需求，但近期的研究估计，美国将需要额外400 MHz至2 GHz的频谱来支持未来的流量增长。例如，Brattle估计美国到2027年将需要额外400 MHz，到2032年将需要1.4 GHz。23同样，GSMA估计，像纽约这样人口密集的美国城市，到本世纪末将需要1至2 GHz的额外中频段频谱。24 释放额外的中频段频谱，这些频谱适用于支持移动连接，对美国保持其在无线连接领域的全球领先地位至关重要。然而，由于其他国家继续分配频谱用于移动通信，美国面临落后的风险。例如，中国已经分配了 700 MHz频谱带宽在6 GHz频段以满足移动数据需求。25因此，我国目前在移动频谱分配方面处于领先地位，预计到2027年，将向商业无线运营商释放多达1560 MHz的专用、高功率中频段频谱。26同时，如果不对额外移动中频谱进行释放，预计到2027年，美国将落后G7成员国中的四个。 3.经济分配中段频谱对移动通信的经济影响 将额外的中频段频谱分配给移动通信——以全功率灵活使用许可的形式——将在整个经济中创造价值。尽管我们的分析可能无法捕捉到所有随时间产生的效益，但在这篇论文中，我们关注的是对移动消费者、固定无线接入（FWA）消费者、依赖移动连接的行业以及支持无线行业的行业的影响： • 持续提升数百万美国人的移动服务。• FWA消费者将从额外的覆盖范围、更高的渗透率、更快的速度、更高的额外数据消费和更低的价格中受益。• 依赖移动连接的行业，如视频流、移动游戏、前沿的虚拟现实和人工智能，将享受到更强大的平台来提供他们的服务。• 支持无线行业的行业将从部署频谱所需的额外资本支出（capex）和维持网络所需的额外运营支出（opex）中受益。 我们通过估计其对三个指标的影响来衡量将额外100 MHz分配给移动的经济影响：国内生产总值（GDP）、就业和消费者剩余。GDP是衡量对经济增加的价值，即一个行业的总产出价值减去为生产产出所需的中间投入价值。频谱分配产生的额外GD