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真假5G之爭:“華為假5G”聲音背後,是壹場5G路線之爭

後來發現就連身邊的同事和朋友也都有這樣的“理解”,所以我覺得需要正式地寫壹篇文章,作為對這類說法的壹個回應,以及對厘米波、毫米波技術和產生這些爭論原因的壹個說明。

當然在此我先亮明自己的觀點: 厘米波和毫米波5G沒有真假之分,只有應用場景的區別,並且目前階段,全球絕大多數國家更需要厘米波。

如上圖所示,目前5G主要使用兩段頻率,3GPP將它們命名為FR1和FR2頻段。

FR1頻段的頻率範圍是450MHz-6GHz,又叫做Sub-6GHz頻段, 因為其波長大於10毫米,所以將這個頻段稱為厘米波。

FR2頻段的頻率範圍是24.25GHz-52.6GHz,由於FR2覆蓋波段之中 多數為小於10毫米波長的頻率,這部分頻段因此得名“毫米波(mmWave)” ——但其實這個波動段中有壹部分波長大於10毫米,但因為約定俗成的叫法,也就忽略了。

這個算是厘米波和毫米波稱號的由來。

我們大家都知道,5G作為新壹代通信技術,它屬於網絡信息時代的底層建築,而像物聯網、大數據、雲計算、人工智能、無人駕駛等新技術,以及像VR/AR、各類5G終端電子產品、智能家居、智能交通工具等5G相關的硬件,都屬於這整個生態的上層建築。

5G通信技術作為底層建築,在內部也存在著完整的生態,主要包含通信設備生產制造、以及通信運營,說白了就是 壹個負責建設網絡(通信設備企業),壹個負責使用網絡(通訊運營商)。

而毫米波和厘米波從技術角度來說,主要歸負責建設網絡的部分管。當然,生產制造者也都是從市場需求以及對未來的發展前景中進行分析判斷,並最終決定生產制造的方向。 而諾基亞、愛立信、華為、中興等通信設備企業在當前最優先考慮的就是對厘米波技術的落地應用,但不是說不發展毫米波,而是延緩對於毫米波的部署。

至於原因,就在於兩者的優缺點。

厘米波的優點就是覆蓋面積廣,信號穩定,受到環境因素影響較小,它的缺點就是帶寬沒有毫米波的大,數據傳輸速率比起4G大很多(能達到100M/s,約為4G速率10倍以上),但是比起毫米波卻小了很多。

而毫米波的優點則在於數據傳輸速率非常快(蘋果新機發布展示過),同時時延很小,可同時連接設備的數量很大。但與此同時它的室外覆蓋面積很小,非常容易受到建築甚至樹木的阻擋,受環境影響也很大,可能下雨都會極大地影響它的信號—— 總之,毫米波衰減效應太強,穿透性太弱。

當然,由於毫米波優勢太突出,而且 毫米波頻譜資源相較厘米波來說豐富很多 ,所以對毫米波技術的研究壹直都在進行,對於它的兩大弱點也有了相對可靠的手段。

比如說 Massive MIMO ,即大規模天線技術,它就是為了彌補衰減效應而發展出來的技術,原理很簡單,發射天線和接收天線的單個增益既然沒辦法加強,那就增加數量,以提升信號強度。又比如 波束賦形 ,這個是為了解決傳播路徑的問題,既然穿透性很差,那就將無線信號定向傳輸到需要使用的方向,對於室外使用環境來說就能更精準的提升使用效率。

上邊兩項技術,主流設備商包括中興、華為、大唐移動、愛立信、諾基亞以及三星都有相應的方案。

只不過大家需要知道的是, 無論如何彌補毫米波的短板,都需要付出很高的代價。 研發成本高企且不說,毫米波部件對於半導體加工的要求很高,這造成了元器件成本的增大,同時毫米波技術需要的基站數量要遠大於厘米波技術,所以部署成本非常高,建好以後,海量的毫米波基站相比厘米波基站的耗電量也要大得多——運營成本非常高, 在成本如此高的情況下,卻還遠不能產生與之相對應的經濟效益——因為5G時代可不是跟之前的移動通信時代壹樣,主要只針對電子產品的聯網,它要承載的東西更多。

所以在當前全球各國的部署規劃中,基本上都是厘米波先行,作為大範圍的5G基礎設施,毫米波則根據實際情況進行點狀部署,比如某些工業企業、人口密集的大城市等有著實際需求且能夠產生經濟效益的地方。

全球各國可能只有美國例外,因為美國軍方和國防建設占用了大量的厘米波頻譜資源,以致於美國通信運營商只能選擇毫米波頻譜資源進行部署。 當然,美國的城鎮化水平非常高,大城市裏人口密集,具有很好的毫米波部署的先決條件。但是美國通信運營商已經在尋求美國軍方對於厘米波頻譜資源的騰讓,他們也意識到厘米波技術的重要性。

其他發達國家的步調則基本都是厘米波為主、毫米波為輔,兼顧經濟效益與實際條件。

而亞洲各國中,中日韓基本都是以厘米波為主,但日韓對於毫米波的部署與發展程度略微領先於中國,這個主要跟國情有關——我們的5G網絡需要提供給14億人使用,且覆蓋面積遠大於日韓,僅基於Sub-6技術的5G基站據初步規劃就需要建設1400萬個。當然,我們也有對於毫米波基站的部署,並且最早將於2022年開啟商用。

其實很多人是比較迷惑的,4G時代的時候華為通信設備領域已經這麽牛了,怎麽不見制裁,為什麽到了5G時代,美國忽然間發瘋了壹般對華為下手?

回答之前,大家應該知道 美國作為世界唯壹超級大國的底氣在哪裏—— 科技 、軍事、金融, 通俗點說就是美國矽谷、美軍、美元。

華為發展厘米波基站技術,並在西方國家推廣使用,包括愛立信、諾基亞等也紛紛展開相應研究,這壹點僅從民生領域來說確實沒什麽。但我們要知道,美軍的軍事影響力遍及全球,北約組織實際上就是美軍的後花園,這是美軍能夠在西歐各國駐軍的原因。與此同時,美軍在全球的海外軍事基地、航空母艦編隊、軍方情報機構等,他們所使用的頻譜資源都是厘米波。

所以美國在遊說西方國家放棄華為的時候,基本上都會以這種巧合作為陰謀論的根基:妳們國家用了華為的通信設備,那麽我們的頻譜資源相近,那數據就可能被竊取,安全就無法得到保障。

華為說自己不會竊取。

然後美國政客就說, 妳怎麽證明妳們不會竊取呢?如果妳們不能證明妳們無法竊取,那就證明它可能會被竊取——那就是肯定能竊取。

這就叫詭辯術。

“妳無法證明妳沒有殺人,那就證明妳有殺人的嫌疑——所以我就可以說妳殺了人。”——是不是很厲害?

美軍靠這壹招曾經收拾了伊拉克,但問題就在於華為不是伊拉克,華為背後站著中國,同時華為自己在海外的業務也確實非常透明公開。

近期瑞典反對華為5G,實際上也是美軍在後邊玩弄這套詭辯術,瑞典如果想加入北約,那就必須放棄華為5G。

那麽有人問了,美軍為什麽明知道華為的厘米波5G基站對美軍安全沒什麽威脅,卻還是要反對它?

真相其實大家都知道, 因為華為不是美國公司,無法為美國軍方及美國政府搜集情報提供幫助。 而且美國拿著槍的時候大殺四方,有壹天槍跑到了別人手裏,它也並不會覺得別人會拿槍去打獵,它沒有安全感。如果引領5G厘米波技術進展的是愛立信或者諾基亞,那相信阻礙會少上很多。

而且更重要的是,華為掌握厘米波5G技術不僅讓美軍感受到了威脅,還對美國 科技 造成了威脅。

同時對美國三大基石中的兩個產生影響,雖然實質影響非常小,但是美國不允許出現任何意外,更何況華為背後站著的中國正在以不可阻擋的姿態迅速崛起。

這就是美國這屆政府對華為的制裁不斷加大力度,並最終靠著非常惡劣的方式終止華為芯片供應,以及外部的5G商業化部署。它需要把這個很小的可能性徹底地除去。

美國最終能夠也沒辦法除掉華為,因為華為的背後站著的是中國,看上去我們國家對於華為在臺面上沒提供什麽強有力的幫助,但其實國家對於華為的幫助遠超我們的想象。

要不然華為早就和法國的阿爾斯通壹樣早就解體,阿爾斯通的創始人被美國法院判了125年監禁,而孟晚舟雖然也被美國刁難,但美國也沒敢直接就對孟晚舟下黑手,為什麽呢?只是因為美國對華為無能為力?因為美國害怕我們施以對等的懲罰,這就是加拿大出頭的原因。而在美國實現了芯片斷供後才發現,它對華為的實質傷害比自己想象中的要小,而且美國 科技 企業大受損失。

從最近的信息中可以判斷出,孟晚舟應該離歸國不遠矣。加拿大已經逐漸承受不起非法羈押孟晚舟帶來的各類損失及壓力,美國對於華為進壹步扼殺的意願也已經隨著現實的改變而發生了本質的轉變。

所以現在最尷尬的就是加拿大。

但我們可能會讓加拿大政府知道,只有尷尬是不夠的,我們這個五千年文明古國有秋後算賬的優良傳統,壹切等孟晚舟回國再說。

其實如果真去較真什麽“真假5G”,我覺得“獨立組網”(SA)和“非獨立組網”(NSA)更類似於真假5G,但從本質來說,這兩者提供的網絡都是貨真價實的5G,只不過都是為了兼顧經濟效應而做出了對配置的調整。

厘米波和毫米波都屬於真5G的不同路線,從本質來說,兩者誰先誰後沒啥區別,但如果將這個順序放在產業鏈發展和用戶角度去考量,就會發現先後順序、主次順序很重要。

如果先推進毫米波技術,而且壹條腿走路,只走毫米波路線,那麽建設的話就意味著資源的閑置和浪費,尤其對於我們中國這樣地大物博、人口眾多的國家,使用毫米波技術部署5G,將給我們整個通信網絡建設運營帶來極大的負擔,而且還是長期的負擔——因為目前還無法實現5G物聯網方向的大規模應用,妳花了非常大的精力和金錢建好了,卻沒辦法收回投入(只靠5G手機入網經濟效益很低),還要再投入海量的金錢和精力去維持它(耗電、耗材)—— 這就好比陷入了壹種無意義的競賽中。

而且目前我們推動毫米波基站的話,最賺錢的還是美國矽谷的那些半導體企業們,因為我們自己的半導體產業鏈還無法到達提供毫米波技術等級半導體元件的地步。

這樣的困擾並不只存在於我國,西方發達國家的發展也並不均衡,城鎮鄉村的部署短期內都沒辦法考慮成本居高不下的毫米波方案。

所以大多數國家選擇的都是厘米波先行,而 對於我國來說,厘米波先行還有其他的好處——有利於半導體產業鏈制造能力的提升。

我國早在幾年前就已經制定了5G的發展規劃,厘米波基站先行,目前也已經實現了商用,可以這麽說, 厘米波5G的商用基本能夠滿足未來3-5年內的用戶需求 ,包括用戶的網絡需求以及用戶對於物聯網、無人加勢的需求。網絡需求相對來說容易實現,即便上網設備數量猛增,厘米波基站可以以增益的方式實現壹定的網速保障。而無人駕駛、物聯網等需求在未來3-5年仍然屬於發展階段,即便有成熟的方案,也不會出現熟練眾多的此類設備。

而在這三到五年間,我們的半導體產業鏈將因為此前的遭遇而獲得更多重視及資源傾斜,也就意味著有更大的可能實現技術突破,那麽很有可能,當我們真正需要大規模的毫米波技術基站的時候,我們的半導體產業鏈既能滿足毫米波基站半導體元件的需求,也能滿足消費電子、智能設備等硬件的半導體元件需求,尤其是芯片——我們將有壹個時間窗口來發展我們自己的芯片制造產業鏈。

而如果我們在美國主導的毫米波戰略下進行部署,很顯然不符合我們的國家利益。

有個時間點很有意思: 我國規劃2022年開啟毫米波5G的商用,華為計劃在上海建造壹家不使用美國技術的芯片工廠,並預計將在2022年年底之前為其5G電信設備生產20nm的芯片。

那麽我們的毫米波基站芯片或許將完全由國內提供。

所以如果之後即便美國松開對華為的5G芯片供應,可能我們也會拒絕——踹醒了我們,又想著把我們哄睡,可能麽?

從目前來看,我們在5G發展上還是有些流於表面。

我們需要知道壹件事,5G的發展水平看的並不是我們有多少5G用戶,單從用戶數量來看,中國的5G網絡使用人數確實獨壹無二,但5G更大的意義可不是提供高速網絡,我們需要看的是5G在工業領域的應用,對物聯網、人工智能、無人駕駛等新興領域的支撐。

所以我們聽到通信運營商所公布的5G用戶數量暴增,不用太過高興,真正需要註意的是農業、采礦業、機械制造業、金屬冶煉行業等對於5G的應用,以及無人駕駛、物聯網建設等在大生態方面的應用,在對5G的應用上又該有著廣泛而深入的 探索 。

華為的5G技術實際上做的就是修橋鋪路的工作,但是整個5G生態需要的是路上有車、路邊有房,而體現我們在整個5G時代發展水平的絕不僅僅是路修的多好,而是看我們依托這條路, 探索 出來了壹個多大的應用空間、多麽遼闊的世界。

從厘米波和毫米波路線之爭中,我們最大的收獲並不是證明了誰對誰錯,而是看到了決定我們5G發展水平的其實是半導體產業鏈中的基礎工業 ——光刻機制造、芯片設計軟件、晶圓原材料加工等,這些決定著我們的5G將擁有什麽樣的發展潛力。

最後還是想說,大家真的不用羨慕哪款手機支持毫米波5G,因為市面上包括三星S20、iPhone12等支持毫米波5G的手機,基本上都只能在美國使用,而且受到很明顯的地域限制——即便美國,毫米波也不可能隨處可見。

而且別看三星支持毫米波,那也只是美國版本如此,韓國國內用的也是厘米波技術。厘米波是5G時代的主流基站,毫米波則作為重要補充——這樣的格局將成為最終形態。

我認為我們前所未有地靠近下壹個網絡時代的核心位置,所以希望我們能壹如既往地走自己的路,不沈迷不後退,壹往無前,直至……

所向無敵。