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吕廷杰:5G,中国等不起了!

admin 通讯 2019-06-11 12:35:03 中国   频率   厘米波   技术   牌照   电信   基站   网络   波段   毫米波   观点评论   吕廷杰   wto   5g赫   40g赫   实验网
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文|吕廷杰 5G行业权威专家,北京邮电大学教授

随着牌照的发放,中国正式进入5G商用元年,迎来自己的5G时代。

美国人不择手段打击华为的一个重要原因在于,该公司在厘米波无线技术上的领先,可能会威胁到美国军用网络的安全。

在从芯片到终端,再到基站乃至网络主设备,5G的整个全产业链的准备,在我们国家已经到了一个蓄势待发的时刻。

6月3日,工信部才刚对外宣布将于近期发放5G商用牌照,3天之后的6月6日,工信部就正式向电信、移动、联通、广电发放5G商用牌照。

中国正式进入5G商用元年,迎来自己的5G时代。

其实,早在去年年底,政府就向三家基础电信运营商发放了5G试验网的频率。在国外,通常牌照是与频率捆绑在一起发放的。通信圈的人都知道,频率、号码和卫星轨道是通信经营的三大资源,拿到频率实际上就等于拿到了牌照,而国外的频率发放通常是通过拍卖来实现的。

这种做法的好处是可以实现频率这种稀缺资源的优化配置,而缺点就是增加了电信运营商的成本。

我们国家的三家基础电信运营商都是国有控股的公司,所以通常不采用频率拍卖模式,因为政府把钱从左兜掏到右兜没有多大的意义。

中国5G时代拉开大幕

一直以来,社会各界争论不休的一个问题是,国有控股公司的模式,会不会影响到企业效率。笔者的看法是,在部分领域或许会有影响,但在5G到来的时候,这种产权结构反而显现出了优越性。

在我国加入WTO的时候,中国政府就明确指出,通信行业、金融行业和能源行业由于涉及到国家主权和安全,属于战略性敏感产业,所以必须由国资控股。

值得指出的是,时至今日,金融行业的利息还是由央行来制定的,能源行业的电价和油价还是由发改委制定的。目前只有基础电信业的资费是市场化的,也就是说我国基础电信业实际上是三大战略性敏感产业中最具竞争性的。

在2018年底,5G的实验网的频率在发放过程中,电信和联通各获得了100兆带宽的5G频率资源,而中国移动因为用户较多,所以分配了200兆带宽的频率资源。国际电信联盟ITU所发布的5G频段有两段,一段是3G赫到5G赫的厘米波波段,一段是25-40G赫的毫米波波段。

中国政府发放的5G实验网频段属于第一段的厘米波波段,并不是社会上误传的毫米波波段。实验网的频率发放之后,三家运营商都积极的开展了5G实验网的搭建和性能指标的评估,以及客户体验的评测。

经过半年左右的时间,大家普遍觉得实验网的服务质量和一些性能指标已经达到了商用水平,同时,社会上对5G的需求日益迫切,所以5G牌照也就瓜熟蒂落了。

国际移动通信标准化组织3GPP,为何要设定频率的使用范围呢?目的就是为了保证用户在漫游过程中正常使用和网络间的互联互通。

由于美国军方早已经征用厘米波波段为军用品频段,所以他们要么腾换频率,当然这可能需要五年甚至更长的时间;要么就利用毫米波段做5G,因为世界上多数国家都会采用厘米波波段,而不是毫米波波段。

原因是高频电磁波频率越高,绕射性能越差,怕阻挡,所以就要密集的建基站,否则建一个基站一旦被楼挡住就没信号了,还得再建基站,所以它的成本就要比厘米波要高得多。还有一种解决办法就是干脆把基站搬到天空,这就是美国人用卫星做6G的初衷。

但是卫星通信的时延和带宽这些关键的技术还没有得到根本的解决,加之5G的应用也需要培育各种商业模式来孵化,而5G网络的应用也需要培育,所以美国绕过5G发展6G的天际移动通信,其实是不现实的。如果美国采用毫米波建设5G网络,为了互联互通,就势必要使用户采用双模手机和网络设备,从而增加运营成本。

5G技术的发展与应用确实让美国人进退两难:不用5G,国家的信息基础设施就会落后于中国等国,经济发展和社会进步会受到影响;用5G技术又被中国、欧洲等地控制,面临长期性的战略风险。

此外,中国的华为等企业在厘米波无线技术上的领先,也正是美国人对华为不择手段加以打击的重要原因之一。

中国为何要提前发放5G牌照?

发放5G商用牌照,也就意味着经过半年多的彩排,中国5G这场大戏即将正式拉开帷幕。有人说中国5G发牌的时间大大提前了,这种说法是怎么来的?

首先,我们习惯说的5G,实际上是第五代移动通信的简称,它的学名叫做IMT2020(IMT是国际移动通信技术的英文缩写) 。

听到这个名字,你大概可以猜出来,本来2020年才应该是5G的元年,因为移动通讯技术也有十年一个周期的规律,比如1990年的2G、2000年的3G和2010的4G。

在之前笔者曾介绍过5G有三大应用场景,第一个是增强移动宽带,这主要是针对高清交互类的应用场景;第二是低功耗大连接,这主要针对的是传感和遥测类的应用,第三是高可靠低时延,主要针对远程控制类的应用。

目前前两种场景的标准都已经出台,但第三种也就是高可靠低时延场景的标准还没有冻结,而冻结期已经从今年的下半年延期到明年的上半年了。

为什么?因为这类应用涉及到工业控制类的应用环境,不能仅由通信圈的人自己来决定,所以工业部门交通运输部门的人都参与到相关的标准制定中来,由此可见5G应用场景正在发生重大的变迁。

前边我们谈到了一个非常重要的术语叫做冻结,这是什么意思?

大家都知道,技术研发其实每天都在进行,一直在进步,所以必须给出一个明确的时间节点,表明到此为止无线通讯技术可以被称之为5G了。冻结后的技术不是不再发展,相反随着应用的深入,还要不断的完善和优化,直到下一代网络技术的诞生。

既然5G技术需要解决的第三大应用场景的标准还没有出台,显然目前发牌似乎有点早。然而社会需求已经迫不及待了,而且我们的产业链已经日趋成熟,所以我们可以采用分步走的方式,发展中国的5G网络基础设施,同时培育相关应用。好在的是,目前这三种应用场景并不是强关联。

提前发牌的另外一些原因,应该也是应对国际间的技术竞争的需要,特别是针对美国打压华为等中国高科技企业发展的一个回应。在目前已经通过的5G技术标准中,中国企业的专利占了1/3以上。你可以拒绝华为的产品,但是你无法回避华为的技术。正所谓你中有我我中有你,这对我们自己也是适用的。

如果我们也像美国一样,提出不管哪家厂商生产的5G设备,一旦卖到美国一律不准使用中国的专利,那么美国就没有5G的未来了,所以他们一直在说要跨过5G搞6G。

回到提前发牌这个话题,如果说条件已经具备,那么指的是什么条件呢?可以从需求和供给侧两个方面来看。

首先在供给侧,关于5G技术的产品化和全产业链的产品,现在都已经进入到了商用阶段。

这些产品包括两大方面,一类是面向个人应用的,比如各种5G的终端、可穿戴设备、智能家居的终端、各种软件和平台;另外就是以物联网应用为主的那些面向企业行业应用的解决方案,例如互联网的通讯终端,我们叫模组和各种各样的传感器等等。

从芯片到终端,再到基站乃至网络主设备,5G的整个全产业链的准备,在我们国家已经到了一个蓄势待发的时刻。

产业链的潜在经济效益是十分巨大的,但5G的经济效益不仅仅在此,更重要的是它能够通过万物互联改变人与人、人与计算机、人与物、计算机与物之间的连接关系,从而产生巨大的信息消费能力。

研究网络经济的人经常会谈起一个概念,叫做梅特卡夫定律。什么是梅特卡夫定律?举一个例子,二战的时候就有了传真机,但那时候如果只有一个人有传真机,那么这个传真机是毫无使用价值的。通信的特点就是大家要互相连接,连接产生价值。

如果周围那些跟生活和工作相关的部门,比如餐馆酒店物流公司,乃至亲朋好友都有了传真机,就可以想象这个传真机的效应价值会因为大家的拥有而大幅度提升。这就是梅特卡夫的原理,网络的价值与网络节点数,也就是连接数的平方成正比。

我们可以想象,当万物互联之后,数以万亿计的节点将带来更有更有价值的关系数据,必将创造更多的信息消费和经济增长。同时由于5G是一种无线连接的赋能技术,它不仅是会产生产业间的关联性,使这种关联性不断增加,同时还会拉动人工智能、边缘计算和区块链等技术的同步发展。

对于5G的未来,笔者认为,我们国家自己的市场足够大,因此5G建设也不会排斥国外的先进技术,开放的中国将打造一个开放的5G发展环境,这是不言而喻的。

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