前不久,移动与广电签署“5G战略”合作协议,正式启动了700MHz的5G网络共建共享。广电计划在2021年启动700MHz 5G网络的规模建设,力争2021年底基本实现广电5G的全国覆盖。计划2021年底共建共享完成40万基站700MHz 5G网络建设,行政村覆盖率超过90%,广电5G网络基本建成。有鉴于相关部门计划2021年全年新建60万个5G基站,那么,700M基站建设可能占据2021年全国整体规模的一半以上。
700MHz频段具有覆盖广、穿透力强、组网成本低等特点,700MHz的覆盖面积约为2.6GHz的3-4倍,因而在部署700MHz 5G网络后,将大幅缩减5G建设成本,提升5G覆盖水平。不过,采用700Mhz建设5G网络,也会带来一些副作用。
700MHz带宽有限
之前说了,700MHz的覆盖面积约为2.6GHz的3-4倍,既然低频5G这么好,为啥5G不一开始就部署在低频,反而要在中频部署了几十万站后再回过头来建低频5G呢?
根源就在于700MHz带宽有限。
必须说明的是,现阶段5G技术依靠暴力堆料提升网速。现阶段5G走的就是高频扩容路线,性能就是靠大带宽、MIMO天线、高性能芯片等暴力堆料堆上去的,在效率上相对于4G提升有限。以带宽而言,4G一般就20M,载波聚合可以达到100M,而移动中频5G则为260兆,国外高频5G则需要800M,甚至1G。
而700Mhz上能清出来用的估计就所三、四十兆,由于5G在效率上相对于4G提升有限,在相当带宽下,5G网速和4G网速差不多,这就导致如果建低频5G,等于是重建一个网速和满血4G差不多的5G网络。
因此,全球通信厂商当年会选择中频或高频5G也就是情理之中了。
700MHz 5G网络破解5G覆盖成本难题
之前提到,现阶段5G技术依靠暴力堆料提升网速,而暴力堆料又导致功耗问题。
虽然媒体和企业把5G吹上天,但从运营商公布的数据看,5G还是存在一些短板的,其中最大的短板就是功耗、成本和覆盖。
以覆盖来说,当下5G(中频)基站的覆盖只有200至300米,由于覆盖太差,一些通信厂商呼吁清理2G、3G频谱,用低频部署5G以提升覆盖。
就成本来说,当下的5G基站是4G基站的3倍。
就功耗来说,5G基站是4G基站功耗的3倍左右。中国移动董事长杨杰就在GTI国际产业峰会表示,“当前5G基站价格是4G基站投资的2倍,功耗约为2.5-3倍”。
中国电信技术创新中心副主任杨峰义指出,5G基站典型功耗在3500瓦左右。同样覆盖目标情况下,5G基站数量将达到4G的3-4倍,这样5G移动网络的整体能耗将是4G的9倍以上。
从运营商公布的数据看,一个标准的4G基站满载耗电量大约在900W至1000W,而5G基站则达到3600W至3800W。功耗倍增导致电费倍增,按照中国电信技术创新中心副主任杨峰义指出的“5G移动网络的整体能耗将是4G的9倍以上”来计算,要实现同样的覆盖,5G网络整体能耗将会是4G网络的9倍以上。
杨峰义表示,2018年全年三家运营商的移动基站共耗电约270亿度,总电费约240亿元,“在同样覆盖情况下,5G网络的能耗将达到2430亿度,电费将达到2160亿元。”
根据2019年财报,三大运营商营收总和为1.4万亿元,总利润为1384亿元。换言之,就是5G基站的功耗会达到三大运营商的总利润的1.5倍。联通针对5G功耗问题,还专门搞5G基站“定时休眠”。
因此,中频5G广域覆盖基本没有可能性,一些厂商提出低频5G方案,利用700Mhz特性来提升覆盖,代价就所网速回落到4G水平。
4G 低频5G 中频5G 高频5G并无高下之分
无线电波有一个特点,低频覆盖好,但带宽资源少,高频覆盖差,带宽资源多,在5G走高频扩容路线的情况下,想要更高的网速,高频5G是必然选择。
高频带宽资源丰富,因而网速快,但覆盖很差,根据美国的测试情况看,空旷无遮挡的情况下只有100至200米,几乎就所一个放大版WIFI。
中频带宽比低频大,但比高频小,因而网速比低频5G要快,但比毫米波5G低,可以达到1Gbps,覆盖也是比毫米波5G好,比低频5G差,国内测试的情况是200至300米。
低频5G的特点则是覆盖好,但网速和普通4G差不多,比起载波聚合的4G还有所不如。广电就在700M低频上部署这种低成本、低功耗组网模式,消耗40M带宽,理论下行网速为220—440Mbps。爱立信在20MHz带宽、2T2R情况下,5G终端实测下载速率为163Mbps。
这里着重说一下4G,在有5G之后,很多人会觉得4G是淘汰技术了,但实际上,4G的效率和5G差不多,在带宽相当的情况下网速和5G差不多,即便是低时延,通过对有线侧进行改造,4G也能做到,何况5G鼓吹的低时延只是端到端,一旦把信息在光纤里跑的时间算上去,5G低时延的泡沫就破裂了。
从实践上看,4G的表现非常亮眼,4G Cat 12、Cat 13标准理论下行网速600Mbps,联通在雄安4G实测网速则达到1.2Gbps,某运营商在PPT也指出TDD+FDD可以到达1Gbps,一位网友随机测试4G网速,下载达到372Mbps,上传23.5Mbps,这个网速对于老百姓日常使用早已经到了过剩的水平。
从实践上看,4G、低频5G、中频5G、高频5G并无高下之分,只有谁更适合市场的问题。具体选谁,不应该是拍脑袋决策,而应对根据具体应用场景,判断其实际需求,再根据具体需求来选择使用哪种通信网络。
警惕凯恩斯主义的经济政策
由于移动通信基础理论在过去几十年里没有大突破,香农信息论依然是基石。最近几十年取得的成就主要是工程应用,而非基础理论。看过《三体》的读者肯定明白基础理论和工程应用的差别,打个比方,没有化学理论突破,人类只能造黑火药,造不了TNT,没有爱因斯坦的理论,人类造不了原子弹,最多在化学理论的指导下,造黑索金、C4。
就移动通信而言,在基础理论没有大突破的情况下,在效率上已经接近香农理论的极限,所以5G只能选择高频扩容,通过堆资源提升网速。通信产业也从蓝海变成红海,二、三十年前百花齐放的通信产业,也在一系列破产、兼并、重组中变成了如今H、Z、E、N、S的四大一小的格局。为了生存和利润,全球通信设备商、核心元器件供应商必然不顾客观实际,人为创造商业概念和伪市场需求,以此拉动投资,获取高额利润。
凯恩斯曾经说,由财政部把旧钞票埋藏在垃圾坑里,由资本掏垃圾坑,挖钞票矿,可以创造就业机会。
凯恩斯主义的经济政策是由政府信用介入,为全民提供他们并不需要的产品或服务,为社会顶层垄断资本创造利润,最终由社会中下层支付代价的经济政策。
在资本主义国家施行凯恩斯主义的经济政策无非是政府出面点菜,资本享受盛宴,中下层买单。与一般的经济政策相比,点菜与买单,有一个时间差而已。一般的经济政策,是政府先向中下层收税,然后选择对资本有利的方向支出。凯恩斯主义的经济政策,则是政府先支出,日后再印钞、收税或者用其他方式支付代价,并引发房价飙,工资不涨物价涨等社会问题。可以说,无论是印钞、收税或者其他方式,承担负担的,都必然也只能是中下层。
一整套组合拳下来,垄断资本必然获得惊人的利润。包括某些所谓惠及民生的财政支出也必然如此,这些财政支出大多是借尸还魂,要么是多此一举,要么是远远高于真正所需的水平。
应当采用高效费比投资模式
我国是社会主义国家,人民当家作主,但在局部也存在资本与公权力勾结的迹象,比如“鸿茅药酒事件”,又比如某些牛奶企业左右国家标准,使我国乳制品新国标居然不如旧国标严格,而且细菌含量是欧美发达国家数倍。还比如“南山必胜客”、“龙岗必胜客”。一些明星企业的政商关系极其深厚,必须高度警惕。
当下,在国家强调“光盘”和节约的大背景下,过去那种“大放水”的模式已经不合时宜了,再继续放水,只会让利益集团获益,并把负担转嫁到社会中下层。现在,已经到了注重花钱效费比的时候了。
4G时代到了后2年,4G建设覆盖达到95%,全国人民都获得了相对于3G时代更加优质和廉价的通信服务。2019年是5G元年,如今到了2021年,中高频5G依然跌跌撞撞,覆盖、应用、成本、功耗四大问题几乎无解。一方面为了凸显5G的“网速优势”,4G被限速,硬生生被卡成3G。另一方面是运营商套餐全面涨价,“提速降费”成为历史。
在这过程中,设备商、核心元器件供应商获得惊人的利润,运营商被高额的建设费用压得直不起腰,当然,羊毛出在羊身上,这些负担的承担者,绝不会是通信大厂自身,而注定也必然是社会中下层。最后,还只能靠低频5G来救场(提升覆盖、降低功耗),但这么一来,等于是重新建设一套和4G差不多的网络,在4G网络依然在稳定运行的情况下,无异于重复建设。
700M 5G网络相对于过去的中频5G广域覆盖无疑是“进步”的,是立足现实的选择,但其实还有根“进步”的模式,那就是4G+5G,发挥现有网络最大价值,同时精准建网,探索5G应用。
一方面,可以充分利用现有的4G网络,以4G为基础提供广域覆盖,同时,在有需求的场合,搞4G载波聚合,使4G网速提升到1Gbps,也就是现阶段5G的水平。另一方面,在车站、机场 综合体等少数人流密集地区建5G网络,在小规模试点中不断改进5G技术,降低功耗、降低成本、提升覆盖、孵化应用,实现螺旋式提升。