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美國跳過5G直接用衛星部署6G,全球5G悲劇?

鐵流 · 2019-06-02 · 來源:鐵君公眾號
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5G是國際標準,而非中國標準,“美國6G”廢掉“中國5G”完全就是無稽之談。

  此前,有網友轉發一篇短文,大致意思是美國在基建能力上比不了中國,但在航天領域比中國強,因而打算跳過5G,直接利用無人機和衛星通信部署6G。言下之意就是中國5G標準優勢會被美國6G彎道超車。

  之后,馬斯克宣布發射12000顆衛星,組成一個覆蓋地球無死角的WiFi,特別是在5月24日一次性發射了60顆衛星,使一些人又開始鼓吹美國通過衛星搞6G跳過現在5G。

  對于這個觀點,其實挺扯淡的。

  首先,5G并非中國的。雖然很多媒體各種鼓吹,各種打雞血,但5G標準是全球通信產業共同制定的。

  不少網友留言問:“高通的5G標準”和“華為的5G標準”哪家強?

  或宣稱“華為5G標準”秒殺“愛立信5G標準”、“諾基亞5G標準”。

  其實,不存在所謂“高通的5G標準”,“華為的5G標準”、“愛立信的5G標準”、“諾基亞5G標準”,大家都同一套標準。

  此前鐵流提到的5G未誕生革命性技術,系統效率提升微乎其微,主要靠暴力提升性能的問題,這是大家的通病,只要5G標準不進一步改進,大家都逃不掉這些“娘胎里”帶出來的問題。

  由于在3G時代后,大家對高通在3G時代一家獨大心有余悸,因而在此后都在玩平衡,中國只是其中的重要參與者。

  從實踐上看,5G反而是高通的一個機遇,在4G時代被中歐聯手“去高通化”之后,高通借助5G提升了自己的話語權,一個典型的例子就是高通宣布的5G時代的“高通稅”,比4G時代要高。

  由于5G是國際標準,而非中國標準,“美國6G”廢掉“中國5G”完全就是無稽之談。

  其次,所謂的美國6G是大忽悠。

  用無人機和衛星實現普適性的通信這個早已不是什么新鮮事,美國谷歌公司,就鼓吹并曾經嘗試過,結果事實證明,就是一個炒股價,玩噱頭的東西,根本缺乏可行性。

  “鋼鐵俠(大忽悠)”馬斯克是營銷大師,推特整天玩噱頭,美國證監會甚至放話:再亂發推特就起訴你(非原話,但大致是這個意思)。

  這種結果的根源在于技術限制使衛星通信難以普及。

  一直以來,傳統的衛星通訊基于C頻段和Ku頻段,而且受到發射功率,天線尺寸等因素的影響,能夠滿足普通老百姓日常使用的普適性衛星通信網絡在技術上難度很大,截至目前,衛星通信的用戶基本鎖定于軍隊、政府、金融機構,以及一些實力雄厚的跨國公司。

  根據香農定理,信息傳輸能力與帶寬和發射功率成正比,與背景噪音功率成反比。這里先解釋一下帶寬,一般信道都有一個最高的信號頻率和最低的信號頻率,只有在這兩個頻率之間的信號才能通過這個信道,這兩個頻率的差值就叫做這個信道的帶寬。比如最高頻率是900MHz,最低頻率是880MHz,那么帶寬就是20MHz。用來打個比喻的話,帶寬好比是公路的寬度。

  如果要把信息傳輸能力提升上去,比較現實的做法是提升“信息公路”的寬度,或者提升信號的發射功率(5G暴力提升的做法之一就是把帶寬從4G時代的幾十兆,提升到5G時代的1個G,像幾大廠商測試中宣稱的高速率,都用了800M以上的帶寬才能完成這種極速測試,在實踐中,是不可能在低頻拿出800M帶寬給運營商揮霍的)。

  不過,C頻段和Ku頻段相對有限,而且非常寶貴,“信息公路”的寬度天然受到限制。而受技術水平限制,信號的發射功率的提升也不是無節制的。因此,無線傳輸能力也會有一個上限。

  當有限的資源面臨龐大的用戶,自然會導致用戶多了上網就卡,甚至會出現無法接入的情況。即便5G、衛星通信等被媒體炒得火熱,但光纖才是數據傳輸的大動脈。

  衛星通信還要解決功率和天線的問題。在發射功率不變前提下,距離近可以降低信號衰減,當信息傳輸距離擴大到海平面和近軌人造衛星的距離,要想實現信息的可靠傳輸,就必須提升下行功率(衛星信號到手機)和上行功率(手機信號到衛星),而要滿足這一標準,會使電子元器件的體積大幅增加,這必然導致射頻天線的尺寸根本塞不進當前以輕薄為主打要求的手機中。

  事實上,衛星通信終端,尺寸都比較大,一般都安裝在建筑物上面或者大型的車輛上。隨著半導體技術的發展,衛星通信終端的體積縮小了不少,能夠放到小汽車上,但還是塞不進手機里,不適合普通人隨身攜帶。

  正是因此,衛星通信只能服務少數人,用戶數量少又帶來價格過高的問題。

  比如美國當年的銥星計劃,銥星移動通信系統最多只能滿足50萬用戶的語音通信,而且由于用戶體驗非常一般,實際用戶遠遠達不到這個數字,受巨大的研發費用、系統建設費用和維護費用拖累,銥星背上了沉重的債務負擔,最終不得不申請破產,由美國軍方當了接盤俠。

  由此可見,衛星通信只僅僅是作為補充的形式而存在,更多的服務于軍隊、政府、金融機構,以及一些實力雄厚的跨國公司,無法向老百姓提供普適性服務。

  其實,中國也有衛星通信的計劃,一個是鴻雁星座計劃,另一個是虹云工程。

  鴻雁星座計劃,2016年立項,計劃2020年建成,計劃發射60顆低軌道衛星,實現全球組網。

  虹云工程,計劃發射156顆衛星,它們在距離地面1000公里的軌道上組網運行。

  鴻雁和虹云都是現有通信體系的補充,為飛機、輪船、客貨車輛、野外場區、作業團隊以及一些偏遠地區的村莊、島嶼提供服務。無法承載提供普適性服務的能力。

  正如大家調侃“有線是無限的,無線是有限”的,真正承載信息的大動脈是光纖,至于無線側到底是WIFI/WIGI,還是4G/5G大家可以根據實際情況自由選擇,但光纖的地位是無法取代的。

  因此,設計的原則是用有線盡量去靠近用戶,在最近用戶的地方使用無線。而衛星通信卻是背道而馳。鼓吹美國衛星通信對4G/5G革命的說辭,就是瞎扯淡。

  從現在4G、5G、衛星通信技術的情況看,未來幾年,4G的地位無法動搖,會成為廣域覆蓋的關鍵和中流砥柱。

  5G由于成本高、覆蓋差、功耗大,只適合在人流密度較大地區覆蓋,政府強推的話,城市覆蓋也可以,但農村必須靠4G。

  而衛星通信則會在偏遠地區的村莊、島嶼提供服務,或者為飛機、輪船、客貨車輛、野外場區、作業團隊提供通信服務。

  室內場景,比如辦公室、家庭環境,基本依舊會是WIFI的天下。

  因此,未來幾年,4G和5G會長期并存,現階段5G如果不進行技術革新和改進,會類似3G那樣成為過渡性技術。

  而衛星通信,則會在自己的一畝三分地為相對有限的用戶提供通信服務。

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