「MC開年特別策劃」運營商5G布局縱覽,波瀾壯闊下的暗潮洶湧

微型計算機 發佈 2020-01-06T19:01:14+00:00

​4G時代,我們的生活方式相比3G時代發生了翻天覆地的變化。在線購物、在線約車、移動支付、網絡視頻、直播互動……這些應用已經成為我們日常生活中不可或缺的組成部分。隨著5G牌照的發布,5G套餐以及眾多5G手機的推出,過去的2019年被譽為「5G商用元年」。


​4G時代,我們的生活方式相比3G時代發生了翻天覆地的變化。在線購物、在線約車、移動支付、網絡視頻、直播互動……這些應用已經成為我們日常生活中不可或缺的組成部分。隨著5G牌照的發布,5G套餐以及眾多5G手機的推出,過去的2019年被譽為「5G商用元年」。作為的新一代移動通信技術,5G擁有4G不可比擬的技術優勢和全新特點,將對我們的生活乃至整個社會帶來影響深遠的持續性變革。可以預見,隨著5G基礎設施建設的不斷加速,2020年更多的普通人將開始享受到5G帶來的全新體驗,踏上5G高速路。

2019年6月6日,北京。在這一天,工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照。各大媒體的頭版頭條上幾乎都用了一句統一的標題:「我國正式進入5G元年」。從2017年就開始預判的5G時代,正式「落地為安」,而中國的四大運營商則從這一刻起,告別4G,擁抱5G,開始了向下一代移動通信技術邁進的過程。

不過,這一天的到來似乎有一點「突然」——「突然」到當天上午央視的新聞報導畫面都是一個並不清晰、夾雜著抖動的「現場信號」,這和以往的重大既定新聞事件的「提前預備拍攝」大相逕庭,完全像是一個「突發新聞」。的確,在業界普遍估計的2019年5月17日世界電信日當天,工信部並沒有如業界預期地發放5G試商用牌照。而在2019年6月6日這一天,工信部「突然」發放的5G牌照又是直接跳過「試商用」,發放了「正式商用牌照」。也許這次「猝不及防」的5G牌照發放默默地給中國的5G運營商節奏提前定下了一個基調:在5G的大時代里,有著各種各樣難以預料的「突髮狀況」。而它們,則構成了波瀾壯闊的5G時代下的暗潮洶湧。

運營商5G建設之戰:金錢的遊戲

早在5G技術開始投入實驗的初期,業界就預判5G網絡建設將是一場不折不扣的「金錢遊戲」:大量的基站和核心網重新改擴建,高頻主導的5G頻段又導致5G基站覆蓋不如4G,基站數量大幅增加。因此,儘管我國採用相對低頻段、較好覆蓋的Sub-6G頻段建設先行的5G網絡,傳統的三大運營商在獲得了5G頻段的批覆以及獲得5G商用牌照後,沒有一家敢喊出5G正式全面覆蓋的時間表:龐大的基礎建設投資是擺在各家運營商面前的重中之重。而在這其中,還有運營商首次喊出了「共享共建基站」的新方式,這在以往的中國通信網絡建設中從未出現過。

擁有最多用戶數量,也是最高盈利指標的中國移動看起來相對氣定神閒:還未獲得商用牌照的時候,中國移動就已經在巴塞隆納的MWC展會上高調公布「5G終端先行者計劃」,試圖引領5G終端廠商一同快速發展其5G生態。在5G發牌之後的第19天,中國移動便亮出了5G自主品牌的三款5G終端產品:一款自主品牌的5G手機、5G CPE以及5G-BOX,並啟用了「5G++·未來無限可能」的品牌標識。

2019年8月9日,在中國移動2019年上半年業績報告會上,中國移動董事長楊傑提出了2019年5G方面的投資:預計為240億元,計劃2019年全年部署5萬個5G基站,並實現50個以上城市的5G商用服務。即使是移動這樣「財大氣粗」的運營商,楊傑也謹慎表示:「對於5G要實事求是、積極推進,目前5G技術、產業成熟還需要時間,要把握好節奏。」 與之相對應的是,移動在5G初期的用戶宣傳上相對克制,希望「一步一步穩固推進」。

和移動的「穩」比起來,聯通似乎就顯得「急躁」了不少——雖然聯通在初期5G用戶端宣傳力度最大,甚至致力於努力吸引購買了早期5G手機的用戶領取5G體驗包「快速嘗鮮」,但聯通也是在最多場合表達「5G投資巨大,有財務壓力」的運營商,聯通曾表示2019年計劃用於5G網絡的投資約為60~80億元。聯通的5G品牌「5Gn」在初期只強調「7+33+n」5G網絡部署,在7個城市連續覆蓋,在33個城市熱點區域覆蓋,在N個城市定製5G專網,搭建各種行業應用場景,並沒有強調全國覆蓋。並且還提出4G+5G兩張網並存的長期演進目標:LTE依舊作為廣覆蓋的重點技術,並不打算全盤快速更迭至5G。

2019年9月9日,一則通信業界的重磅新聞誕生:聯通A股和香港上市公司同時發布公告,聯通與電信簽署《5G網絡共建共享框架合作協議書》,傳聞中的「5G共享共建」正式成真:聯通運營公司將與中國電信在全國範圍內合作共建一張5G接入網絡。對於這兩家營收和盈利相比移動而言都弱小太多的運營商而言,5年的5G建設周期,共享雙方每家可節省2000億資本開支—這是一個太有誘惑力的方案了。而聯通董事長王曉初甚至不忘向新加入5G大戰的廣電拋出橄欖枝:「中國廣電的最佳合作夥伴就是中國聯通—廣電現有的有線網絡體系與移動及電信存在較大衝突,和我們的衝突是最小的。」龐大的投入壓力之下,聯通的方式是整合資源,合縱連橫。的確,對於只有60~80億元5G投資預算的聯通來說,以小投入換多方合作,可能是5G建設的最佳方案。

▲2019年9月,中國聯通與中國電信簽署《5G網絡共建共享框架合作協議書》。根據合作協議,聯通運營公司將與中國電信在全國範圍內合作共建一張5G接入網絡。

中國電信則打算在2019年投入90億的5G建設投資,除了和聯通共享共建5G網絡之外,電信提出「5G+天翼雲+AI」的戰略,擁有雲端服務品牌優勢的電信則將企業雲市場作為了5G新業務的增長點。和聯通不一樣的是,中國電信選擇了「瞻前」而不是「顧後」的策略,明確提出SA獨立組網為主的策略。在中國電信「下定決心」拋棄CDMA網絡後,現有CDMA頻段將會更多重耕用於5G頻段建設,在網絡建設上「彎道超車」的意圖明顯。

NSA or SA ? 一場不大不小的風波

要說2019年運營商5G領域最大的風波是什麼,非「真假5G」爭論莫屬:中國移動董事長楊傑一定沒想到,自己在一場論壇上的發言竟然帶來了2019年橫跨運營商和5G終端領域的最大「爭議風波」。楊傑在一場論壇上關於2020年1月起工信部要求進網的5G手機必須滿足NSA/SA雙模的政策講述,被華為消費者BG CEO 余承東在朋友圈中轉發。余承東表示「只有支持SA才是真5G」,直指市面上彼時大量僅支持NSA網絡的採用高通驍龍X50基帶產品的5G手機。一石激起千層浪,幾乎所有的廠商和媒體以及社交網絡輿論都被捲入了這場真假5G的風波,甚至從未關心行業發展的普通老百姓也開始問起:到底什麼才是真5G?

這場風波甚至驚動了官方行業報刊《人民郵電報》和《人民日報》,兩大官媒統統給出了NSA和SA都是符合5G國際標準的真5G、只不過是5G發展的不同階段的解釋,一時也對市面上大量上市的NSA 5G手機帶來了一定的輿論影響。

▲5G部署的頻段有且只有兩種,一種是Sub-6G,指的是6GHz以下的頻段,另一種是毫米波。

不過從銷售結果看,似乎影響有限:2019年第三季度占據了一半以上5G市場份額的產品是搭載了驍龍855 Plus+X50基帶的 vivo iQOO Pro 5G。而華為自家的雙模5G產品目前出廠時也是默認僅開啟NSA關閉SA狀態,其宣傳彩頁上標註「視運營商網絡建設情況推送開啟」。而隨著2019年12月新一批NSA/SA雙模5G手機集中發布,這一爭議逐漸退出歷史舞台:畢竟從現在起,你就不會在中國市場再找到一部只支持NSA的5G新機了。


▲日本NTT DoCoMo和KDDI已表示將在5G部署早期採用NSA組網,以高效、經濟地構建5G網絡。

NSA與SA區別何在?

在當前,5G組網有兩種模式——NSA和SA,即非獨立組網和獨立組網兩種模式。首先是NSA非獨立組網,它不是獨立、完整的5G網絡,而是一部分業務和功能繼續依賴4G網絡。其中的無線網絡採用5G標準,核心網仍採用4G標準,主要支持5G增強移動寬頻業務。而SA獨立組網中的無線網絡和核心網絡均採用5G標準,可以發揮5G網絡的多項優勢。

那麼NSA和SA有何區別呢?簡單來說其實主要有三個區別:首先,NSA沒有5G核心網,SA有5G核心網,這是關鍵區別之一;其次,在NSA組網下,5G與4G在接入網級互通,互聯複雜,而在SA組網下,5G網絡獨立4G網絡,5G和4G僅在核心級網互通,互聯簡單;最後,在NSA組網下,終端雙連結LTE和NR兩種無線接入技術,而在SA組網下,終端僅連接NR一種接入技術。總的來說,相比SA,NSA缺少了5G核心網,並且在5G-4G的互聯上還有些拖泥帶水。而這看似比較簡單的構架區別,背後則有關於性能的指標差別,這些指標主要包括了網絡時延、上行帶寬、網絡靈活敏捷性和服務可靠性等。

▲目前而言,NSA等於在4G網基礎上,融入部分5G技術,可理解為「5G過渡方案」,而SA則屬於按照5G標準完全重新搭建的一個網絡制式。

首先,NSA複雜的互聯會影響空口時延,在控制面時延上,NSA組網下的NR錨定與LTE控制板,因此控制面時延基本與4G一樣。在用戶時延上,如果LTE與NR數據流聚合,那用戶面時延也會受限於4G。其次,互聯複雜還會影響切換時延,在NSA組網下,由於5G NR錨定於4G LTE,那麼NR至NR之間的切換若發生LTE錨定改變,則需要更多步驟才能完成,總體花費時間較長。

而在SA組網下,NR到NR的切換獨立於LTE切換,同頻切換時延僅需40ms,異頻切換時延也僅需60ms,遠低於NSA的切換時延。低時延可以應用在各類場景中:工業應用和控制、交通安全和控制、遠程製造、遠程培訓、遠程手術等,並且在無人駕駛業務方面也擁有很大的潛力。其二在是上行帶寬,由於NSA組網的終端天線要雙連接LTE和NR兩種無線接入技術,而SA僅需接入NR一種無線接入技術,若終端天線配置相同的話,SA組網的上行速率會遠大於NSA組網的速度,理論上擁有一倍的差距。

由於NSA在5G核心網、上行帶寬、時延等方面的能力有限,會導致很多5G應用創新受阻,不過今天我們只談論在手機方向上的區別。搞清楚了NSA與SA組網方式的不同也就明白了5G其實是並無「真假」之分的,只是兩種5G組網方式稍有不同。

▲5G並無真假之分,可以說2020年我們不會在中國市場再找到一部只支持NSA的5G新機了。

中國SA組網率先搶跑

關於NSA和SA,儘管輿論市場吵得火熱,但運營商們持續在推進SA網絡的建設:除了中國電信明確SA組網目標外,中國移動亦宣布自2020年6月起開始以SA為主要架構的5G網絡實現規模商用——在2019年的建國70周年國慶大典上,移動就使用SA網絡成功地為央視進行了5G+8K的超高清視頻傳輸,進一步為SA網絡的商用化作了「鋪墊」。而在剛剛過去不久的12月18日,中國電信廣東公司和中國聯通廣東分公司宣布在廣州和深圳,在各自承建區域內同步開通了5G SA共建共享商用基站,並成功完成相關業務互操作測試,為後續SA共建共享大規模商用邁出了堅實的一步。

至於完全新建5G網絡、並不存在既有網絡升級改造的新晉運營商——中國廣電,則是毫無疑問的直接使用SA組網,2019年9月份中國廣電就在上海虹口啟動了首批5G測試基站部署,其採用4.9G頻段,計劃2019年內在上海建成約200個5G基站。

▲據悉,中國廣電擬於2020年開始廣電5G正式商用,同時開展個人用戶業務和垂直行業業務。

中國運營商的SA組網方面的「率先搶跑」令全球5G產業鏈密切關注。2019年12月初的美國夏威夷高通驍龍峰會上,高通指出2020年全球僅有中國正式啟用商用SA,於是高通決定在全新發布的驍龍765、865移動平台中全面支持SA,絕不放過中國這個龐大的5G市場。自此,「真假5G」的爭議落幕,而中國運營商走在世界前列、搶跑SA組網建設的步伐才剛剛開始。

▲5G不會跳躍式發展,更不會一夜之間替代4G,4G LTE與5G NR將長期共存。

n79頻段?毫米波?運營商和終端廠商的頻段「拉鋸戰」

在5G發展伊始就有一個問題困擾著運營商和終端廠商:頻段。頻段是指電磁波中的一段頻率,無線通信中會使用到電磁波頻段中的一部分,而這一部分定義了無線電波的頻率範圍。連續的頻段被叫做頻譜,頻譜作為一種資源,會被分割出許多個較小的頻段比如n79(4400-5000MHz),每一段頻譜都被定義成類似n79、n80、n81這樣不同的頻段。

在目前的3GPP協議中,5G的總頻譜資源分為FR1和FR2兩個頻率範圍(FR,Frequency Range),其中FR1頻率範圍跨度很大,從450MHz到6GHz,也叫Sub-6G,意思是低於6GHz。FR2的頻率範圍是24GHz到52GHz,波長在毫米級別,所以也叫mmWave毫米波(嚴格來說大於30GHz才叫毫米波,不過此處為了好分辨,統稱為毫米波)。

▲3GPP 5G首版標準定義了5G NR的增強型移動寬頻(eMBB)、超可靠低延遲通信(URLLC)、大規模機器類型通信(mMTC)三大場景。

▲3GPP最初的目標是為了制定3G技術規範,其制定的3G和4G技術規範現在都成了全球通用的標準,5G技術方案的研究制定也正在進行。

較高的5G頻段使得基站的覆蓋和耗電、手機產品的信號和功耗都存在考驗,而只有更高的頻段才能提供5G所強調的超高速率的傳輸。如何平衡?怎麼取捨?在相對較低的Sub-6G 頻段和高頻毫米波頻段的選擇上,全球開通5G網絡的國家和地區大部分選擇了成本和覆蓋比較好平衡的Sub-6G頻段。某些國家和地區一度出現Sub-6G頻段的拍賣價一路飆漲而毫米波頻段無人問津的局面—想必運營商自己內心也在盤算投入產出比的小九九。

因此,除了需要顧及美國本土市場的高通之外,聯發科、麒麟、三星、紫光展銳無一例外地在最新推出的5G晶片中選擇不對毫米波提供支持。按照聯發科的解釋是:全球僅有3家運營商在採用毫米波,而且還是與Sub-6G頻段混合組建的網絡,我們認為目前Sub-6G將獲得絕大多數的5G網絡和使用者支持。所以,在毫米波這件事情上,其實大多數運營商和終端廠商達成了一致。

在中國,工信部分別向中國移動、中國聯通、中國電信和中國廣電發放了相應的5G頻段。其中中國移動擁有兩個頻段,分別是頻段號為n41的2515MHz-2675MHz(共160MHz)和頻段號為n79的4800MHz-4900MHz(共100MHz);中國電信擁有頻段號為n78的3400MHz-3500MHz(共100MHz);聯通擁有頻段號與中國電信相同的3500MHz-3600MHz(共100M),並且共用資源。

中國廣電雖然入局最晚,但手握n12和n28兩個黃金頻段(也就是所謂的700MHz)。移動的n41,聯通電信的n78作為主力覆蓋的頻段,所有的終端廠商都給予了完善的支持。在NSA/SA風波結束之後,又一場風波從n79這裡開始了:因為目前上市的部分新品雙模5G產品不支持n79頻段,而中國移動則在一份「5G手機技術要求」中要求具備n79的頻段支持。這一爭議又被輿論上升到「閹割5G手機」「假5G手機」的激進化描述中,多家手機廠商捲入其中。

▲中國廣電獲得的700MHz頻段被看做是發展移動通信的黃金頻段,具有信號傳播損耗低、覆蓋廣、穿透力強、組網成本低等優勢特性,而且適合5G底層網絡。

按照中國移動的規劃,擁有160MHz帶寬的n41將作為目前主要的5G頻段,目前尚未有大規模開通n79的5G基站,而且加入n79還會造成整機成本約4美元的提升,這是當下上市的5G手機中不提供n79支持的重要原因。vivo通信研究院總經理秦飛就在一場記者會上表示,是否加入n79支持將視運營商的基站開設情況而定。

不過中國移動顯然不這麼認為,進入2019年12月後,中國移動對n79的態度從「放任」轉向「強硬」,在多個會議場合上強調進入移動渠道入網的5G產品的必須支持n79。不過在運營商不再主導終端銷售的環境下,開放和電商市場唱大頭的環境裡,似乎終端廠商並不打算「完全配合」運營商的單方面要求。包括中國電信要求5G手機「不得支持CDMA網絡」以及「強制開啟VoLTE」功能,目前仍有部分5G手機為了保證偏遠地區使用正常,依舊提供了CDMA支持。運營商和終端廠商在制式頻段支持上的微妙拉鋸戰,也是當下5G市場裡的又一片「暗潮洶湧」。

寫在最後

▲2020年,隨著5G SA網絡正式商用,基站建設從核心城市走向廣域覆蓋,5G應用也將從「跑個測速」走向更多的務實化商業應用。

目前,國內三大運營商的5G建設剛剛上路,這場波瀾壯闊的5G大幕才剛剛拉開。2020年,隨著5G SA網絡正式商用,基站建設從核心城市走向廣域覆蓋,5G應用也將從「跑個測速」走向更多的務實化商業應用。不出意外的是,依舊會有很多意想不到的「暗潮洶湧」,但有一件事情可以肯定:無論多麼「暗潮洶湧」,它都不會掩蓋5G大潮真正的「澎湃而來」。

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