Acelerando a economia 5G nos EUA

Este artigo foi produzido em colaboração com a CTIA.

Introdução

The US leads the world in mobile communications. It is the country with the most sustained and intensive investment in both networks and radiofrequency spectrum. The US mobile industry’s investments have been particularly effective in deploying the initial wave of 5G networks and providing a platform for further 5G innovations that will continue through the 2020s.

Embora as redes móveis comerciais do país estejam se expandindo, elas poderão em breve enfrentar restrições de capacidade - a menos que recebam uma infusão de poder de transmissão adicional, por meio de espectro licenciado adicional. Espectro adicional-espectro de banda média licenciada, que fornece o desempenho necessário para suportar redes sem fio em larga escala-é essencial se os EUA continuarem a liderar e aumentar a economia 5G. Com base em

The 5G economy is the US economy as powered by wireless high-speed connectivity. On the basis of Pesquisa em andamento da BCG , Estimamos que até 2030, a economia 5G terá contribuído de US $ 1,4 trilhão para US $ 1,7 trilhão em crescimento econômico dos EUA. A implantação deste sistema sem fio criou de 3,8 milhões para 4,6 milhões de empregos e terá impulsionado a inovação em todo o país. Uma segunda fase está em andamento, à medida que as redes 5G continuam sendo lançadas e melhoradas. A nova onda de potencial econômico deriva de aplicações avançadas que o 5G torna possível, como

The first phase of this growth, which began in 2019 with the introduction of 5G, has affected the economy directly through network infrastructure development and deployment. A second phase is now underway, as 5G networks continue to roll out and improve. The new wave of economic potential derives from advanced applications that 5G makes possible, such as Realidade aumentada (AR) , robótica de precisão e Fabricação , e o Internet das Coisas (IoT) em uma escala enorme. À medida que essas aplicações se integram aos sistemas econômicos e sociais do país, elas expandem a oportunidade e aumentam a produtividade em todo o país.

In an earlier article evaluating the economic relevance of 5G networks, “Construindo a economia dos EUA 5G” Identificamos cinco principais fatores de sucesso que permitiriam à economia 5G prosperar na próxima década. A narrativa convencional de uma raça entre as nações de domínio tecnológico na arena 5G geralmente se concentra em métricas estreitas, como o número de assinantes ou torres de células. Embora essas medições possam ser relativamente fáceis de reunir, elas contam uma história incompleta do desempenho potencial de redes sem fio e a integração de Recursos 5G em produção econômica. Neste artigo, examinamos cinco fatores que, acreditamos, servem como indicadores holísticos mais precisos do impacto positivo contínuo da 5G na inovação e atividade nos negócios:

• Disponibilidade do espectro. Para atender à crescente demanda por capacidade sem fio, os fornecedores precisam de uma mistura suficiente de espectro de baixa, média e alta banda para fornecer a combinação certa de cobertura e capacidade para fornecer serviços sobre a gama de densidades populacionais, de rural a suburbano e urbano. O espectro deve ser disponibilizado por meio de um conjunto transparente e baseado no mercado de leilões prospectivos e deve ser licenciado para oferecer características de desempenho que suportam serviços sem fio robustos e confiáveis ​​em todo o país. (Veja a barra lateral “Banda alta, banda baixa e média.”) The lifeblood of wireless networks, spectrum is responsible for sending calls, texts, and data from device to device. To meet escalating demand for wireless capacity, providers need a sufficient mix of low-, mid-, and high-band spectrum to provide the right combination of coverage and capacity for delivering services over the range of population densities from rural to suburban to urban. Spectrum should be made available through a transparent, market-based set of forward-looking auctions, and should be licensed to deliver performance characteristics that support reliable, robust wireless service nationwide. (See the sidebar “High-Band, Low-Band, and Mid-Band.”)

• Redes. Capital investments in network infrastructure are critical to building strong 5G Telecomunicações infraestrutura. Tais investimentos cobrem torres celulares, estações base 5G, sistemas de segurança e muito mais. Políticas locais sobre direitos de passagem, luzes da rua e outros ativos públicos podem desempenhar um papel importante na facilitação da implantação da rede. O desenvolvimento de produtos e serviços que andam nas redes.
• Innovation Ecosystem. A virtuous cycle of innovation and development—funded by private-sector R&D spending, aligned with government policies, and backed by strong intellectual property protection—is essential for 5G’s evolution, as well as for the development of products and services that ride on the networks.
• Clima de negócios. Uma cultura comercial propícia à inovação tecnológica ajudará as tecnologias habilitadas para 5G a prosperar e incentivará a implantação contínua das redes 5G. Ele floresce quando ativado pelo acesso a financiamento, abertura a riscos e políticas governamentais favoráveis ​​aos negócios.
• Talent. A disponibilidade generalizada de treinamento e certificação relacionada à tecnologia é importante para garantir que a força de trabalho dos EUA tenha as habilidades necessárias para futuras mudanças tecnológicas em 5G e além. As empresas construíram redes 5G iniciais nos EUA, e os consumidores e empresas estão aproveitando a velocidade e o desempenho aprimorados que o 5G fornece. Os provedores de serviços sem fio estão construindo e dimensionando casos de uso precoce que capturam o potencial de 5G, como banda larga móvel aprimorada (EMBB) e acesso sem fio fixo (FWA). (Veja a barra lateral “Quatro categorias de serviço 5G.”)

In the years since our initial research in this area, the opportunities associated with 5G have grown stronger. Companies have built initial 5G networks throughout the US, and consumers and businesses are taking advantage of the improved speed and performance that 5G provides. Wireless service providers are building and scaling early use cases that capture the potential of 5G, such as enhanced mobile broadband (eMBB) and fixed wireless access (FWA). (See the sidebar “Four Categories of 5G Service.”)

É um início. Mas construir a economia completa dos EUA 5G exigirá toda a década. A cada ano, mais progresso será feito para o estado final previsto. Em seguida, examinamos a questão do que esperar em relação a esses fatores durante a segunda metade desta década. Crie um pipeline futuro para leilões de espectro licenciado; fornecer incentivos adicionais para a inovação 5G; desenvolver uma função de parceria 5G nos governos; e promover e apoiar o desenvolvimento da implantação de IoT em larga escala. A adoção dessas medidas pode ajudar a garantir o futuro da economia 5G com esforços direcionados relacionados à disponibilidade do espectro e suporte geral para ajudar as redes 5G a atingir seu potencial e produzir todos os benefícios que os atendem. Coletivamente, a disponibilidade de espectro, redes, ecossistemas de inovação, clima de negócios e talento servem como um índice de crescimento e influência 5G. Ele se expandiu quase cem vezes ao longo da década. Por outro lado, desde 2012, a disponibilidade de espectro de baixa e média banda aumentou apenas cerca de duas vezes. Hoje, à medida que as redes 5G são lançadas, a demanda pelo tráfego de dados dos EUA continuará a crescer. A análise da BCG dos dados de 2022 da OMDIA sugere que, até 2027, a quantidade de tráfego anual de dados 5G se expandirá para sete a nove vezes o nível do tráfego anual de dados antes de 5G. Mas se nenhuma nova banda de espectro for alocada para uso sem fio comercial, o estudo estima que os EUA possam enfrentar um déficit de espectro de aproximadamente 400 megahertz até 2027 - um déficit que poderia mais do que triplicar para 1.423 megahertz em 2032. || 3816

In this report, we review the current state of the US 5G economy, assessed in terms of each of the five success factors noted above. We then examine the question of what to expect with regard to those factors during the second half of this decade.

The report concludes with five recommendations for US policymakers: increase the availability of licensed full-power mid-band spectrum for mobile use; create a future pipeline for licensed spectrum auctions; provide further incentives for 5G innovation; develop a 5G partnership function in governments; and promote and support the development of large-scale IoT deployment. Adopting these measures can help secure the future of the 5G economy with targeted efforts related to spectrum availability and overall support to help 5G networks reach their potential and yield all of the benefits that attend them.

The US 5G Economy Today

Since 2020, the 5G economy has made significant technological and institutional progress in the US on each of our key success factors. Collectively, spectrum availability, networks, innovation ecosystems, business climate, and talent serve as an index of 5G growth and influence.

Spectrum Availability. In the 2010s, US mobile data traffic grew considerably. It expanded almost a hundredfold over the decade. By contrast, since 2012, low- and mid-band spectrum availability increased by only about two times. Today, as 5G networks roll out, demand for US data traffic will continue to grow. BCG’s analysis of Omdia’s 2022 data suggests that by 2027 the amount of annual 5G data traffic will expand to seven to nine times the level of annual data traffic before 5G.

Recent research by The Brattle Group projects that mobile traffic will increase in the next five years by roughly 2.5 times, and almost sixfold increase in the next ten years. But if no new spectrum bands are allocated for commercial wireless use, the study estimates that the US could face a spectrum deficit of approximately 400 megahertz by 2027—a deficit that could more than triple to 1,423 megahertz by 2032.

These estimates represent the projected demand curve for 5G data traffic. However, doubts are growing about whether US wireless operators will be able to meet that demand. Capacity is directly related to spectrum availability, but the future availability of high-performance 5G spectrum to enable carriers to meet this demand is by no means guaranteed.

The US has not yet developed a current national spectrum strategy and has not identified any specific mid-band spectrum to make commercially available in the next five to ten years. Given the time required to make more spectrum available in the future, the lack of a pipeline of licensed full-power spectrum for 5G is an increasing concern.

Redes. Despesas de capital de rede sem fio Per capita nos EUA aumentou cerca de 12% desde 2019. Até o final do ano em 2022, cerca de 95% da população dos EUA teve acesso a uma rede 5G e cerca de 80% da população teve acesso a redes capazes de velocidades de download de 200 MBPS, até dez vezes mais rápida que 4g. Para alcançar essa expansão, os principais operadores sem fio investiram cerca de US $ 35 bilhões em redes sem fio em 2021, ou cerca de US $ 105 per capita, em comparação com US $ 95 per capita em 2019.

Redes 5G oferecem velocidades mais altas e latências mais baixas. As redes sem fio fornecem velocidade suficiente para suportar a banda larga móvel aprimorada atual, bem como o novo FWA 5G que rivaliza com a velocidade média sobre o cabo hoje.

No entanto, o 5G tem limitações. Primeiro, o desempenho depende de quantos usuários estão compartilhando recursos de espectro limitado em uma determinada área. Por exemplo, a capacidade da rede pode ter dificuldade para acompanhar a demanda em áreas urbanas densas com muitos usuários simultâneos. Segundo, o aumento do uso de dados à medida que as categorias de serviço de banda larga crescem mais intensificará a demanda do cliente. Acomodir esse crescimento no uso de banda larga sem fio exigirá espectro adicional, principalmente na faixa de banda média. Terceiro, a capacidade dos operadores de rede de aumentar a densidade de suas redes e integrar novas bandas de espectro dependerá, em parte, do uso da terra e das políticas de passagem nos níveis federal, estadual e local. Embora as partes interessadas tenham feito algum progresso nessa área, os provedores ainda enfrentam processos opacos de aprovação de permissão e outros desafios para otimizar a localização da infraestrutura de rede. As empresas sem fio e seus fornecedores de rede e tecnologia estão oferecendo soluções de banda larga mais simples e eficazes para seus clientes, e as empresas estão desenvolvendo aplicativos avançados que aproveitam os recursos 5G. Em cooperação com as ligas de basquete e hóquei, a Verizon usou o 5G para estabelecer experiências imersivas de realidade virtual (VR) e AR Fan em mais de 60 estádios e locais de esportes. Esses sistemas processam e apresentam dados sobre os jogadores em tempo real e fazem previsões sobre cada jogo que ele está sendo jogado. Essa categoria de serviço 5G cresceu mais de 70% em 2022, e as operadoras de serviços móveis agora competem com os provedores de TV a cabo na oferta de conexões da Internet em muitos locais. Espera-se que a T-Mobile e a Verizon atinjam 11 milhões a 13 milhões de clientes da FWA até 2025. (Veja a barra lateral “A Grande lançamento da FWA”.)

Innovative Ecosystems. The US remains a center for wireless innovation and continues to add new 5G research labs as the demand for advanced 5G applications increases. Wireless companies and their network and technology suppliers are offering simpler and more effective broadband solutions to their customers, and companies are developing advanced applications that leverage 5G capabilities.

Several innovative use cases are gaining traction in the market. In cooperation with basketball and hockey leagues, Verizon has used 5G to establish immersive virtual reality (VR) and AR fan experiences in more than 60 stadiums and sports venues. These systems process and present data about players in real time and make predictions about each game as it is being played.

FWA usage in the US is growing rapidly, too, bringing a new dynamic to the US broadband market. This 5G service category grew by more than 70% in 2022, and mobile service operators now compete with cable TV providers in offering home internet connections in many locales. T-Mobile and Verizon are expected to reach 11 million to 13 million FWA customers by 2025. (See the sidebar “The Great FWA Rollout.”)

Expand a todos

The Great FWA lançamento

== A partir da primavera de 2022, toda a banda larga com rede nos EUA tem sido o acesso sem fio fixo (FWA), em comparação com 10% a 20% em 2021. Cerca de metade de todos os novos clientes está mudando de conexões de TV a cabo. Em outras palavras, a FWA se tornou uma alternativa convencional ao satélite e fibra, atraindo participação de mercado de ambos. (Consulte a exposição.)

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As assinaturas se expandiram rapidamente à medida que o serviço de banda larga da FWA se torna disponível. No terceiro trimestre de 2022, o número de assinantes cresceu a uma taxa 450% acima do ano anterior, para 3 milhões nos EUA. Agora está a caminho de atingir 11 milhões ou mais até 2025.

FWA está transformando a geografia do acesso à Internet. Sua velocidade e confiabilidade versátil atraem as empresas em áreas densamente povoadas, e ainda assim os usuários urbanos constituem apenas cerca de 30% da base total de assinantes. Nos EUA, os subúrbios lideram a participação de mercado da FWA 5G, com cerca de 45% de todos os assinantes. Aqui, a FWA traz uma nova competição para mercados que tiveram opções limitadas de banda larga. Nas áreas rurais, a FWA parece ser a principal banda larga de sua escolha. Os clientes rurais representam cerca de 25% do mercado da FWA-uma participação relativamente alta, considerando que a participação rural da população do país é de cerca de 18%. Antes da introdução da FWA no início dos anos 2000, a maioria das conexões de banda larga em pequenas cidades exigia antenas pesadas, normalmente instaladas por um especialista em um telhado ou torre em uma cidade. Os fabricantes de hardware podem desenvolver mais facilmente antenas internas, compactas e portáteis. A nova plataforma revolucionou a escala do acesso à Internet sem fio de loop local, permitindo que os ISPs locais forneçam acesso aprimorado para suas comunidades e permitindo que alguns indivíduos configurem seus próprios pontos de conexão fora da caixa. A única 5G padrão promove a colaboração entre provedores de serviços sem fio e alinhamento nas necessidades de clientes e negócios.

The rural story is a triumph of persistent innovation and implementation, leading over time to a step-change in national connectivity, with a do-it-yourself component that adds to the technology’s appeal. Before FWA was introduced in the early 2000s, most broadband connections in small towns required cumbersome antennas, typically installed by a specialist on a roof or tower in a town.

In contrast, FWA provides a MIMO-based platform, enabling directional antennas that make more efficient use of the available spectrum. Hardware manufacturers can more easily develop indoor, compact, and portable antennas. The new platform has revolutionized the scale of local loop wireless internet access, enabling local ISPs to provide enhanced access for their communities and allowing some individuals to set up their own connection points out of the box. The single 5G standard fosters collaboration among wireless service providers and alignment across customer and business needs.

Iniciativas inovadoras da empresa 5G-distribuindo implantações urbanas da cidade inteligente a locais remotos, como campos de petróleo e operações de mineração, que precisam de conectividade para confiabilidade e desempenho-estão aproveitando os recursos 5G. Outras áreas, como a IoT industrial e as aplicações de veículo para tudo (C-V2X), ainda estão em estágios de desenvolvimento e testes antecipados. Essas e outras áreas emergentes, incluindo assistência médica e agricultura, exigirão tempo para resolver desafios relacionados a escala, custo e gerenciamento de ecossistemas. No entanto, eles sugerem o grande impacto potencial dessa tecnologia. Este enorme projeto de IoT automatizará a produção do Ford F-150 Lightning 2022, o primeiro caminhão da série F elétrica. Trabalhando com sensores e controles interconectados, essas linhas melhorarão a eficiência, a segurança e o design da frota F-150. A T-Mobile fez uma parceria com a comunidade para lançar uma frota de veículos autônomos que a cidade apelidou de pilotar o uso autônomo localmente (Paul). Os ônibus estão equipados com gateways para a rede 5G de propriedade da cidade. Eles navegam pegando sinais de sensores em semáforos, pedestres, edifícios e acessórios na estrada, bem como sistemas de mensagens de aplicação da lei, entrada de pedestres e sensores nos próprios veículos. imagem, planejamento pré-cirúrgico e muito mais. A plataforma fornece acesso integrado a computação de borda móvel, dispositivos IoT, inteligência artificial/aprendizado de máquina e ferramentas de realidade artificial para impulsionar a inovação em uma ampla variedade de casos de uso de assistência médica.

For example, the Ford Motor Company and AT&T are outfitting Ford’s Rouge Electric Vehicle Center in Dearborn, Michigan, with 5G connectivity and autonomous assembly line technology. This massive IoT project will automate production of the 2022 Ford F-150 Lightning, the first electric F-Series truck. Working with sensors and interconnected controls, these lines will improve the efficiency, safety, and design of the F-150 fleet.

An example of mission-critical IoT is taking place in Peachtree Corners, a smart city in Georgia. T-Mobile has partnered with the community to launch a fleet of self-driving vehicles that the city has dubbed Piloting Autonomous Use Locally (PAUL). The shuttles are equipped with gateways to the city-owned 5G network. They navigate by picking up signals from sensors on traffic lights, crosswalks, buildings, and roadside fixtures, as well as law enforcement messaging systems, input from pedestrians, and sensors on the vehicles themselves.

In the health care arena, Emory Healthcare is collaborating with Verizon to provide a 5G platform for accelerating a host of smart-hospital innovations related to remote patient monitoring, medical imaging, pre-surgical planning, and more. The platform provides integrated access to mobile edge computing, IoT devices, artificial intelligence/machine learning, and artificial reality tools to drive innovation across a wide variety of health-care use cases.

Clima de negócios. Como um centro global de tecnologia digital, os EUA são um ímã para a inovação de telecomunicações. De acordo com o relatório de 2022 do Startup Genome, os EUA abrigam 12 dos 30 principais ecossistemas de startups do mundo; Ele também hospeda quatro das seis principais cidades para startups. Isso faz dos EUA o país de classificação mais alta, tanto para o número de startups quanto a qualidade das startups, em termos de fatores que os tornam que provavelmente terão sucesso. O Departamento de Defesa dos EUA está prototipando um sistema de armazém Smart 5G para NEXT-G, o primeiro de uma série de investimentos do DOD 5G que totalizará mais de US $ 500 milhões. O Laboratório Nacional de Idaho abriu sua linha de testes sem fio baseada em 5G para explorar riscos de segurança e capacidades militares. A National Science Foundation apóia as plataformas para o programa de pesquisa sem fio avançado, fornecendo plataformas de teste para uma ampla variedade de casos de uso e permitindo pesquisas sobre tecnologia de ponta para resolver desafios de negócios. Tudo isso e muito mais contribuirão para a crescente demanda.

Awareness of the value of 5G is growing in the digital sphere, with increased investment and noteworthy publicly funded innovation projects. The US Department of Defense is prototyping a 5G-to-Next-G smart warehouse system, the first in a series of DoD 5G investments that will total more than $500 million. Idaho National Laboratory has opened its 5G-based Wireless Test Range for exploring security risks and military capabilities. The National Science Foundation supports the Platforms for Advanced Wireless Research program, providing test platforms for a wide array of use cases and enabling research into cutting-edge technology to solve business challenges. All of this and more will contribute to rising demand.

A P&D da empresa privada fará o mesmo. Muitos grandes empresas de televisão e tecnologia-incluindo a Verizon, AT&T e T-Mobile-bem como startups como a empresa AR Taqtile estão investindo em pesquisas 5G. Por sua vez, a Warner Media incorporou pesquisas 5G em seu trabalho sobre narrativa de realidade virtual.

talento. Há motivos para se preocupar com os requisitos de pessoal associados a um lançamento de 5G, particularmente os engenheiros, técnicos, instaladores, operadores de equipamentos e outros profissionais necessários para instalar e manter o serviço. Os níveis de talento acompanharam adequadamente o crescimento até agora - mas já no final de 2010, os especialistas em RH estavam alertando os líderes da indústria de que mais precisavam ser feitos para abordar a diferença iminente de talentos. Agora, algumas partes interessadas estão tomando medidas para resolver o problema. As recomendações do relatório incluem novos esforços de recrutamento (por exemplo, com veteranos), novos programas de aprendizagem, uma ênfase maior na diversidade e inclusão, o uso de subsídios de Pell e outras fontes de financiamento e diretrizes para enfatizar a segurança no campo.

The FCC released an interagency group report in January 2023 to propose methods for maintaining the telecommunications workforce. The report’s recommendations include new recruitment efforts (for example, with veterans), new apprenticeship programs, a greater emphasis on diversity and inclusion, the use of Pell grants and other funding sources, and guidelines for emphasizing safety in the field.

Desde 2020, por exemplo, o governo dos EUA alocou cerca de US $ 80 bilhões em financiamento federal para treinamento técnico em banda larga e sem fio. A Lei de Investimento e Jobs de Infraestrutura de 2021 (IIJA) inclui outros US $ 2,75 bilhões para subsídios de implantação da força de trabalho. O número de aprendizados cresceu cerca de 16% anualmente desde 2018. Provedores de telecoMunications e escolas técnicas estabeleceram novas parcerias para aumentar a força de trabalho. Clima e talento. Trazer a tecnologia para dimensionar e gerenciar as barreiras e os riscos que retêm a implantação total levará tempo.

The Future of the 5G Economy

As the US continues to build out its 5G economy, it must maintain progress along all five key success factors: spectrum availability, networks, innovative ecosystems, business climate, and talent. Bringing the technology to scale and managing the barriers and risks that hold back full deployment will take time.

Os planejadores também devem gerenciar os riscos inerentes a qualquer nova tecnologia. Por exemplo:

• Imprevisibilidade no pipeline do espectro representa um risco. Áreas de preocupação incluem imprevisibilidade no fornecimento futuro de energia total, o espectro licenciado para 5G (particularmente espectro de banda média) e o risco de ficar atrás de pares globais na habilitação de futuros casos de uso 5G para os casos de uso avançado.
• Orchestrating the many ecosystem players for advanced 5G use cases is an ongoing challenge. Os planejadores devem explorar maneiras de superar os desafios da orquestração entre os jogadores do ecossistema inovador à luz da complexidade da integração B2B devido ao número de jogadores envolvidos e às mudanças transformadoras geralmente exigidas nas empresas.
• Digital talent will play an increasingly important role in the 5G economy going forward. Os EUA precisam desenvolver o talento digital necessário internamente e continuar a aumentar sua força de trabalho para atender às necessidades da economia 5G.

Todos esses riscos são gerenciáveis. Nesta seção, à medida que analisamos o futuro dos fatores de sucesso, também consideraremos maneiras de gerenciar e mitigar o risco. Realocações. Isso garantirá que os EUA estejam totalmente equipados para promover e responder a novos casos de uso 5G. Aplicativos futuros, qualquer que for que tome, provavelmente exigirá mais capacidade, velocidade e confiabilidade das redes 5G. O estabelecimento de um plano claro para alocar o espectro 5G também é importante para fornecer aos provedores de serviços sem fio a certeza de que precisam de capacidade de longo prazo e planejamento de despesas de capital. Essa lacuna provavelmente crescerá mais nos próximos anos se o governo dos EUA não possuir leilões de espectro adicionais. O espectro nesse intervalo é especialmente importante para adicionar capacidade a redes de alto desempenho e área larga. O Anexo 2 mostra a disponibilidade do espectro na faixa acima de 24 GHz na ausência de outros leilões da FCC. Se os EUA saem dos debates globais sobre alocações de espectro para 5G - seja porque não possui um plano, carece de autoridade de leilão ou optar por algum outro motivo - os países estão prontos para preencher esse vazio e identificar suas próprias bandas adequadas para o desenvolvimento 5G. Os EUA podem então perder sua vantagem de primeiro lugar na identificação do espectro globalmente harmonizado para 5G e ficar com uma abordagem mais insular para a alocação de espectro fora do consenso internacional. Essa eventualidade teria efeitos negativos a jusante em equipamentos, aparelhos e serviços e limitaria o crescimento econômico associado ao 5G.

Spectrum Availability. Congressional authorization for the FCC to conduct spectrum auctions expired in March 2023. In the meantime, policymakers have not developed long-term plans for future auctions or spectrum reallocations.

The primary way for policymakers to fuel the supply side of the 5G ecosystem is by making more licensed full-power spectrum available for mobile use. This will ensure that the US is fully equipped to foster and respond to new 5G use cases. Future applications, whatever form they take, will likely demand more capacity, speed, and reliability from 5G networks.

On the other hand, spectrum shortages may lead to congestion issues for existing mobile services, impeding companies’ ability to scale FWA or other data-intensive applications, and discouraging innovators from taking full advantage of 5G’s potential. Establishing a clear plan for allocating the 5G spectrum is also important to give wireless service providers the certainty they need for long-term capacity and capital expenditure planning.

Today, the US trails a number of other countries—including Brazil, China, France, Germany, Italy, Japan, and the UK—in 5G spectrum availability. This gap will probably grow wider over the coming years if the US government does not hold further spectrum auctions.

Exhibit 1 shows the gap in spectrum availability for the 3- to 7.2-GHz range if there are no further FCC auctions. Spectrum in this range is especially important for adding capacity to high-performing, wide-area networks. Exhibit 2 shows spectrum availability in the range above 24 GHz in the absence of further FCC auctions.

The potential impact on the 5G ecosystem of a stronger international alignment on spectrum allocations for such services is quite large. If the US steps out of the global debates on spectrum allocations for 5G—whether because it lacks of a plan, lacks auction authority, or opts out for some other reason—peer countries are ready to fill that void and identify their own suitable bands for 5G development. The US may then lose its first-mover advantage in identifying globally harmonized spectrum for 5G, and be left with a more insular approach to spectrum allocation outside the international consensus. That eventuality would have negative downstream effects on equipment, handsets, and services, and would limit the economic growth associated with 5G.

Redes. O momento projetado moverá a penetração entre os assinantes dos EUA de 15% da população em 2021 para 68% até 2025. Somente a Coréia do Sul deve ter uma proporção maior de assinantes 5G, em 73%. A densidade da rede também aumentará com mais torres e células instaladas. Embora seja difícil prever o ritmo de aumento da densidade da rede, ela não superará a necessidade de investimentos adicionais de espectro. Os provedores de serviços sem fio levarão o MMWave a mais partes da rede e continuarão a atualizar de outras maneiras - migrando para redes principais 5G independentes, por exemplo, para permitir maior velocidade e menor latência. A indústria e os reguladores podem formar parcerias para usar esse dinheiro com mais eficiência. A colaboração com fornecedores internacionais, mecanismos comerciais que incentivam a colaboração e novos relacionamentos de fornecimento provavelmente ajudarão a diversificar a base de fabricação. Os fabricantes de telecomunicações aprenderão a buscar de fornecedores amigáveis ​​e próximos, especialmente para componentes que os EUA dificilmente produzirão. After years of building out 5G networks, the US is likely to see expanding use of its networks. Projected momentum will move penetration among US subscribers from 15% of the population in 2021 to 68% by 2025. Only South Korea is expected to have a greater proportion of 5G subscribers, at 73%. Network density will increase, too, with more towers and cells installed. Although the pace of increased network density is difficult to predict, it will not outstrip the need for additional spectrum investments.

This expansion will catalyze the innovation of more applications, requiring better network performance and higher speeds. Wireless service providers will bring mmWave to more parts of the network and will continue to upgrade in other ways—migrating to standalone 5G core networks, for example, to enable greater speed and less latency.

In 2022, the Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science (CHIPS) Act authorized more than $1.5 billion in federal funding for wireless supply chain innovation. Industry and regulators may form partnerships to use that money more effectively. Collaboration with international providers, trade mechanisms that encourage the collaboration, and new sourcing relationships will probably help diversify the manufacturing base. Telecommunications manufacturers will learn to source from friendly and near-shore suppliers, especially for components that the US is unlikely to produce.

ecossistemas inovadores. Empresas em muitos campos diferentes - cuidados de saúde, As 5G use proliferates, wireless providers and their hardware suppliers will play a critical role in deploying private 5G networks as a catalyst for more general innovation. Companies in many different fields—health care, Serviços financeiros O transporte e o planejamento urbano, entre outros - usarão 5G para acelerar seus esforços e coordenar suas ofertas. Por exemplo, a empresa japonesa de telecomunicações Docomo estabeleceu parcerias de inovação colaborativa com mais de 5.200 empresas e 100 governos locais. (Consulte a barra lateral "Aprendendo com o programa de parceiros abertos da Docomo.")

Advances such as the IoT and automated vehicles will involve 5G development in leading-edge technologies. Cuidados com saúde é outro exemplo. Os dispositivos vestíveis agora podem monitorar arritmias e dados de ekg, bem como taxas cardíacas básicas, e muitos se beneficiam da transmissão 5G de dados.

À medida que os usos inovadores são lançados, as cidades com altos níveis de atividade digital precisarão aumentar seu fornecimento de serviço 5G de banda média. A GSMA estima que essas cidades exigirão de 1.300 a 3.700 megahertz em 2025 a 2030. Para atender a essa demanda, os EUA precisariam adicionar 30% a 250% mais espectro de banda média para uso móvel do que a maior aloca. Ele suportará maiores demandas de tráfego móvel e permitirá a escala de aplicativos que exigem dados de uma maneira economicamente viável.

Adding full-power spectrum availability will ensure a higher-quality user experience and better 5G coverage. It will support greater mobile traffic demands and will permit scaling of data-intensive applications in an economically feasible manner.

Clima de negócios. O governo dos EUA continua sendo um líder de pensamento na adoção de aplicativos 5G, com o Departamento de Defesa e o Departamento de Assuntos dos Veteranos entre os usuários mais avançados das inovações 5G. Existem questões estruturais a serem lidar, no entanto, como o efeito contínuo da pandemia covid-19 e a guerra na Ucrânia, e estes podem levar a restrições adicionais de fornecimento e choques de preços. As mudanças nas políticas tributárias, especialmente se estiverem relacionadas à despesa de infraestrutura de rede e P&D, também poderiam afetar as estratégias de investimento sem fio. Mesmo assim, a curva básica de crescimento ascendente da economia 5G parece improvável que mude em breve. Regardless of how the economy unfolds, the US appears to be in a relatively strong position to continue building out its 5G networks over the coming decade. The US government remains a thought leader in adopting 5G applications, with the DoD and the Department of Veterans Affairs among the most advanced users of 5G innovations.

Current macroeconomic trends—including tight labor markets, positive wage gains, and high operating margins—suggest that markets and supply chains could be more resilient than many people expect. There are structural issues to contend with, however, such as the continuing effect of the COVID-19 pandemic and the war in Ukraine, and these may lead to further supply constraints and price shocks. Tax policy changes, especially if they are related to the expensing of network infrastructure and R&D, could also impact wireless investment strategies. Even so, the basic upward growth curve of the 5G economy seems unlikely to change soon.

talento. No futuro, talento será ainda mais um diferencial para os negócios do que é hoje. À medida que o ecossistema inovador 5G desenvolve novos casos de uso-por exemplo, em IoT, AR, VR, wearables, análises em tempo real e outras tecnologias de consumidores e industriais-as habilidades necessárias para design e engenharia de software estarão cada vez mais procuradas. Vários estados dos EUA (Havaí, Carolina do Norte, Dakota do Norte, Oklahoma e Pensilvânia) estão aplicando parte de seu financiamento da IIJA para promover o desenvolvimento de habilidades digitais no ensino fundamental e 12.

BCG’s Análise dos dados relacionados ao trabalho descobriu que a interrupção do talento é pelo menos tão forte hoje como já foi, estimulada em grande parte pelo upskilling que é continuamente necessário para a proficiência em tecnologia digital. Os esforços de educação pública e privada se tornarão cada vez mais importantes no desenvolvimento 5G, e as escolas provavelmente usarão ferramentas e plataformas baseadas em 5G para convocar e instruir os alunos.

Os EUA sempre demonstraram uma capacidade incomparável de atrair talentos digitais de todo o mundo. Hoje, o talento nascido no exterior representa quase um quarto da força de trabalho do STEM dos EUA, em comparação com cerca de 16% em 2000. Com o advento do trabalho remoto como uma opção de emprego padrão, a participação na força de trabalho dos EUA por pessoas de todo o mundo crescerá ainda mais rapidamente. Isso ajudará a alimentar o crescimento da economia 5G. Inscreva -se

Recomendações para os formuladores de políticas

O futuro da economia 5G nos EUA dependerá em grande parte das decisões tomadas pelo governo. Os formuladores de políticas podem ajudar essa tecnologia essencial a se expandir, concentrando -se na disponibilidade de espectro e no ecossistema de inovação. Propomos cinco iniciativas principais:

• Aumente a disponibilidade de espectro de banda média licenciada de potência completa para uso móvel. Como observado anteriormente, o espectro de banda média é escasso e mais é extremamente necessário. A adição de capacidade nesse intervalo fornecerá o maior benefício para os usuários nos locais urbanos, suburbanos e rurais. Com um espectro licenciado de uso exclusivo adicional, as empresas de telecomunicações podem fornecer uma experiência consistente, confiável e robusta para consumidores e empresas através da conectividade 5G. Doing so will enable the US 5G economy to better support innovative use cases and further scale existing successes. As noted earlier, mid-band spectrum is in short supply, and more of it is sorely needed. Adding capacity in this range will provide the greatest benefit for users in urban, suburban, and rural locales. With additional exclusive-use licensed spectrum, telecom companies can provide a consistent, reliable, and robust experience for consumers and businesses through 5G connectivity.
• Create a pipeline of licensed full-power spectrum. Para fornecer previsibilidade nesse pipeline, os formuladores de políticas devem buscar uma visibilidade clara em relação às futuras bandas de espectro a serem leiloadas, as datas do leilão e as datas de disponibilidade. A previsibilidade é essencial para os provedores de serviços sem fio, à medida que eles realizam o planejamento do Capex. Ele permite a participação informada em leilões de espectro, planejamento eficiente do espectro e sequenciamento eficaz de melhorias de rede para oferecer a melhor experiência para os usuários finais. Também posicionará os EUA para liderar discussões internacionais de alocação de espectro, facilitando a capacidade do país de construir escala internacional para o ecossistema sem fio. Isso foi extremamente importante no desenvolvimento do 4G. Por fim, a previsibilidade do espectro dará aos inovadores a segurança necessária para avançar no ecossistema de tecnologia doméstica dos EUA, consolidando a segurança econômica e nacional dos EUA.
• Forneça incentivos para a inovação 5G. Dê a empresas e organizações razões para criar e operar hubs de inovação 5G robustos e instalações de teste para desenvolver casos de uso amplo. A pegada expandida beneficiaria empresas sem fio de várias maneiras. Centralizaria soluções, colocando centros de inovação e instalações de teste. Cultivaria a inovação do lado da oferta antes que a demanda ultrapasse a capacidade. Isso encorajaria a co-criação de soluções 5G entre as indústrias. E aproveitaria a próxima onda de soluções para produzir e monetizar novas ofertas com parceiros subsequentes.
• Desenvolva uma função de parceria 5G para os governos. Nos níveis federal, estadual e local, os funcionários nomeados especificamente devem promover o desenvolvimento 5G, coordenar os esforços colaborativos e mitigar obstáculos. Isso incentivaria as colaborações, particularmente em projetos complexos, como iniciativas da cidade inteligente. O uso da conectividade 5G para renovar os padrões de controle de tráfego, por exemplo, pode se beneficiar de uma parceria aprofundada entre governo e empresas de vários setores.
• Promover e apoiar a implantação da IoT. Como muitas inovações em larga escala, a IoT pode precisar de suporte extra quando introduzida em uma cidade, antes de atingir economias de escala ou ter sido integrada às operações locais. Com o lançamento da economia 5G, os EUA estão preparados não apenas para acompanhar outros países, mas também para estabelecer um corpo de atividade que promova a inovação e o crescimento ao longo da próxima década e nos anos seguintes. Val Elbert This technology represents one of the highest-leverage ways to advance the 5G economy. Like many large-scale innovations, the IoT may need extra support when introduced in a city, before it achieves economies of scale or has been integrated into local operations.

US competitiveness depends on the nation’s ability to provide leading wireless communications networks and innovative applications and uses that enhance consumers’ lives and improve business efficiencies. With the rollout of the 5G economy, the US is poised not just to catch up with other countries, but also to establish a body of activity that promotes innovation and growth throughout the coming decade, and in the years that follow.