如何快速推動5G網(wǎng)絡落地來支撐國民經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級
隨著5G時代的到來,數(shù)據(jù)流量、基站數(shù)量、網(wǎng)絡速率將大幅提升,通信建設行業(yè)量變引起質(zhì)變,傳統(tǒng)由電信運營商負責端到端的移動通信產(chǎn)業(yè)鏈分工界面是否還可行?移動通信網(wǎng)絡的建設模式是否需要發(fā)生根本變革?本文將對這些問題加以探討。
移動通信網(wǎng)絡已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化
數(shù)據(jù)量的質(zhì)變:成為社會的基本生產(chǎn)要素
在人類歷史上,移動通信最早期起源于電報,為了滿足人們遠距離通信的需求,計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展。如今,移動通信不僅僅能滿足通話功能,它已滲透到社會生產(chǎn)生活的方方面面。
如今,整個中國社會正在從工業(yè)經(jīng)濟向數(shù)字經(jīng)濟過渡。隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)帶來的數(shù)據(jù)業(yè)務的大爆發(fā),人們的一舉一動需要數(shù)據(jù)并產(chǎn)生數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)已與水、電、燃氣一樣,成為人們生產(chǎn)、生活中不可缺少的一部分。全球產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)將達到44ZB,龐大的數(shù)據(jù)流量只能依靠低時延、大帶寬的通信網(wǎng)絡。大數(shù)據(jù)真正的價值不僅在于挖掘,還在于流動。只有讓數(shù)據(jù)充分流動,在安全保障的前提下互聯(lián)互通,才能進一步提高生產(chǎn)力,減少重復勞動和低產(chǎn)出勞動模式。
網(wǎng)絡性能的質(zhì)變:連接、網(wǎng)速、時延、覆蓋距離
在連接方面,將包含人、機、物等大連接,徹底將物理世界映射到數(shù)字世界,以數(shù)字世界的高速傳播形式,以時間換空間。時空的快速連接徹底改變了生產(chǎn)生活方式,大大提高了生產(chǎn)效率和生活效率。人類將在數(shù)字世界復制一個物理世界,等于創(chuàng)造了兩倍的現(xiàn)實財富。數(shù)字世界與物理世界通過5G網(wǎng)絡得以徹底打通,而4G僅能滿足部分打通需求,這是質(zhì)的變化。
5G網(wǎng)絡速度已不是純粹的數(shù)量疊加,關(guān)鍵是帶寬與時延的協(xié)同變化,傳統(tǒng)4G網(wǎng)速環(huán)境下,10~20Mbit/s僅能滿足流程性信息的交互和高清視頻的緩沖式交互,但是不足以支撐數(shù)據(jù)環(huán)境的整體映射,而在5G環(huán)境下可支持4K、8K高清視頻實時傳送。
最根本的是,5G可以把前端采集到的物理環(huán)境完全數(shù)字化,并通過3D/4D等多維技術(shù)進行組播式情景再現(xiàn)。在覆蓋距離方面,5G網(wǎng)絡已不能按照4G模式建設,4G在市區(qū)的覆蓋距離是500米左右,5G覆蓋城市中心區(qū)域大概需要200~300米一個5G基站。過去,2G/3G時代采取樓頂站塔桅宏基站形式,可以覆蓋市區(qū)2平方米的范圍,4G時代采用BBU+RRU拉遠的形式進行網(wǎng)絡覆蓋,但是5G時代,市區(qū)環(huán)境下基本上已和城市建筑融為一體,2G:3G:4G:5G基站的數(shù)量比大概為1:10:50:100,基站數(shù)量需求的量變必然帶來建設方式的質(zhì)變。
成本壓力的質(zhì)變:整個社會的通信網(wǎng)絡壓在運營商身上已不合理
從1G/2G/3G/4G,到現(xiàn)在的5G,短短20年時間,中國通信業(yè)由弱到強,擔負起了整個國家數(shù)字經(jīng)濟的脊梁。業(yè)界預測5G建設成本將高達3.2萬億元人民幣,是4G建設成本的2~3倍。成本的壓力已成為制約5G產(chǎn)業(yè)鏈爆發(fā)的關(guān)鍵要素。
近期,中國聯(lián)通和中國電信分別發(fā)布公告稱,雙方將在全國范圍內(nèi)合作共建一張5G接入網(wǎng)絡,而2019年6月6日發(fā)布了5G商用牌照后,三大運營商原計劃2019年9月1日左右正式商用5G的時間表也一再推遲。在提速降費的大環(huán)境下,除了流量話費套餐,電信運營商并沒有新增業(yè)務收入爆發(fā)點或者新型業(yè)務爆發(fā)的跡象。大規(guī)模的成本壓力如果全部壓在運營商身上,將是不可持續(xù)的建設模式,也必然帶來整個行業(yè)負重前行,影響中國5G乃至6G標準的話語權(quán),拖累5G的泛在應用和行業(yè)創(chuàng)新。
傳統(tǒng)接入網(wǎng)建設模式已難以為繼
在駐地網(wǎng)、無線接入網(wǎng)領(lǐng)域,電信運營商和參加單位相對于產(chǎn)權(quán)業(yè)主處于弱勢地位,溝通流程也非常復雜,有時候甚至需要監(jiān)管部門介入。在商務園區(qū)、地鐵、辦公樓、小區(qū)等地的部署,需要經(jīng)過業(yè)主方的同意,為此運營商要支付高昂的進場費,但實際上大部分的受益者是物業(yè)管理人員而不是業(yè)主委員會,網(wǎng)絡建設存在監(jiān)管漏洞。溝通的鏈條長、利益群體復雜,導致建設進度延后現(xiàn)象普遍,阻礙了通信信號的覆蓋,運營商處于被動地位,而一旦沒有信號,市民又會發(fā)起行業(yè)投訴,呈現(xiàn)出既想要通信設施覆蓋又要向建設方收費的矛盾現(xiàn)象。
為了優(yōu)化無線網(wǎng)絡、加大覆蓋,電信運營商加大了橫向的產(chǎn)業(yè)合作,向產(chǎn)業(yè)伙伴橫向拓展站址資源.運營商與電網(wǎng)公司、供電公司合作,利用電力塔、電力桿資源,實現(xiàn)共享桿塔,同時也解決了基站供電的難題;與路燈管理部門合作建設智慧燈桿,利用路燈桿建設基站天線;與公園、市政綠化合作建設基站仿生樹;在建筑物上方建設仿空調(diào)室外機天線等。為了優(yōu)化網(wǎng)絡覆蓋,實現(xiàn)提速降費,通信產(chǎn)業(yè)工作人員包括運營商項目管理人員、設計人員、通信工程施工人員、監(jiān)理人員等在內(nèi)都付出了艱苦卓絕的努力。
物網(wǎng)融合時代已經(jīng)到來
隨著物聯(lián)網(wǎng)、寬帶、自動化、智能化的推進,建筑物、市政公共設施、交通工具等所有固定或移動的物品,越來越多地呈現(xiàn)現(xiàn)實世界的“物體”與數(shù)字世界的“網(wǎng)絡”融為一體的趨勢。把握這種趨勢,一方面可以提升網(wǎng)絡覆蓋深度和廣度、另一方面可以加速轉(zhuǎn)變生產(chǎn)、生活方式,提升社會運轉(zhuǎn)效率。具體體現(xiàn)為通信網(wǎng)絡與物理世界的融合、互聯(lián)網(wǎng)與物理世界的融合、物聯(lián)網(wǎng)與物理世界的融合。
“物網(wǎng)合一”的概念在廣義上是指物體既作為聯(lián)系的信息終端,又作為網(wǎng)絡的接口,同時能夠承擔一定的操作執(zhí)行指令,它有3種展現(xiàn)形式:單工的感知網(wǎng)絡,即認證感應,比如物品標簽信息讀取,例如FRID、電子標簽、金屬感應線;單工的執(zhí)行網(wǎng)絡這種設備在數(shù)字化網(wǎng)絡之前的模擬網(wǎng)絡比較多見,設備僅執(zhí)行;雙工的信息交互網(wǎng)絡即能夠進行信息直接互傳,通常采用WLAN、藍牙、ZigBee、LoRa、NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)等。本文所述的物網(wǎng)融合從廣義上來講包含以上三者,從狹義上來講,“物網(wǎng)合一”主要是指雙工的信息交互網(wǎng)絡,物品與物品之間能夠直接本地信息交互,也可以通過廣域網(wǎng)交互,同時物品與物品之間能夠形成網(wǎng)絡的代理型信息傳輸通道。
物網(wǎng)融合的發(fā)展方向在制造階段就已經(jīng)在商品、物品內(nèi)部部署,隨著網(wǎng)絡設施、網(wǎng)絡終端、智能家居、智慧基礎(chǔ)設施裝備的發(fā)展,建筑、家電設備、電氣裝備、公共設施的所有有源和無源器件除了有網(wǎng)絡接口更應該有天線功能,比如所有的門窗、電梯、桌椅、燈具、空調(diào)等這些移動終端設備都應該可以隨時隨地接入網(wǎng)絡。
在物網(wǎng)融合的大趨勢下,當前建筑工程與網(wǎng)絡建設其實是相對獨立、分離的。讓我們不得不思考借鑒其他公用事業(yè)行業(yè)的做法。
城市公用基礎(chǔ)設施分工界面給通信行業(yè)的啟示
城市公用基礎(chǔ)設施包括供水、供電、供氣、供熱、有線電視、電網(wǎng)配電還有通信等方面設施,這些基礎(chǔ)設施關(guān)系到小區(qū)、辦公大樓、工廠車間用戶的日常工作、生產(chǎn)、生活。按照《物權(quán)法》的相關(guān)規(guī)定,居民小區(qū)內(nèi)的設施屬于小區(qū)內(nèi)全體業(yè)主共同所有。
在供水設施的分工中,寫字樓、住宅小區(qū)自來水管線的產(chǎn)權(quán)屬于建設單位,產(chǎn)權(quán)銷售轉(zhuǎn)讓時隨之一同轉(zhuǎn)讓,一般自來水公司只負責到小區(qū)的總表,總表后至業(yè)主住宅內(nèi)的管線由建設單位隨樓房一并建設,業(yè)主通過建設單位聘請的物業(yè)公司買水,物業(yè)公司依據(jù)總表與自來水公司結(jié)算;在供電的結(jié)算上,小區(qū)內(nèi)的電纜一般也是由開發(fā)商投資建設,銷售轉(zhuǎn)讓也是產(chǎn)權(quán)一并轉(zhuǎn)讓;在有線電視的建設中,很多開發(fā)商根據(jù)業(yè)主需求進行廣電網(wǎng)絡配套設施的建設。總的來說,小區(qū)內(nèi)的公共設施設備,可以申請使用小區(qū)全體業(yè)主的維修基金,由物業(yè)負責維修或者請相應的公共基礎(chǔ)設施提供方的三產(chǎn)工程公司維護。
可以發(fā)現(xiàn),這些行業(yè)的供應商在具體省市基本都是完全壟斷模式,開發(fā)商和業(yè)主別無選擇,而反觀通信行業(yè),完全是被動的角色。
5G接入網(wǎng)建設模式創(chuàng)新
綜上所述,5G技術(shù)環(huán)境下的建設模式出現(xiàn)了新的形式,基站與建筑已經(jīng)緊緊耦合在一起,形成了嵌入式關(guān)系,因此建設模式也要創(chuàng)新。
分工界面:以產(chǎn)權(quán)界面為界進行劃分
運營商應將主要精力和建設投資放在骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、核心機房、城市光纜管道等建設上,集中精力提高網(wǎng)絡服務能力、進行業(yè)務創(chuàng)新,分工界面應該位于城市道路主干道、支路的光交箱處,以上光纜路由部分由電信運營商完成,以下部分由開發(fā)商、業(yè)主配套建設,基站按照誰建設誰收益的特點,加強室內(nèi)覆蓋和短距離覆蓋,發(fā)射功率可比現(xiàn)有覆蓋模式稍小,將電磁輻射進一步降低(當前建設模式下的電磁輻射遠小于國家標準要求),而城市道路、狹長型地帶、城市公共場所等行政管理區(qū)域,由政府提供站址資源給運營商建設。這樣可以將5G建設成本壓縮一半以上,進一步推動電信運營商提速降費。如此一來,產(chǎn)權(quán)界面相對比較清晰,誰建設,誰擁有,誰負責管理和維護。
與建筑全生命周期綁定:實現(xiàn)信息化建筑模式
這種創(chuàng)新模式宜納入建筑全生命周期進行考慮,在規(guī)劃、設計、施工、維護環(huán)節(jié)與產(chǎn)權(quán)歸屬方綁定。在規(guī)劃階段,無論土地使用權(quán)是劃撥還是拍賣所得,都應附帶網(wǎng)絡設施的配套建設要求;在設計階段,建筑施工圖、裝修圖要預留小基站、室內(nèi)分布、室外基站天線的位置,并做好美化設計、加固設計,這種設計方式顯然比建筑物竣工交付使用后再破土打洞要更安全、環(huán)保,也方便無線設備商根據(jù)小區(qū)環(huán)境提供解決融合式方案,將小區(qū)的安保、門禁、物聯(lián)網(wǎng)感應設備、數(shù)據(jù)采集等統(tǒng)一納入本地網(wǎng)絡系統(tǒng);在實施階段,可由建筑方總包完成,或通過專業(yè)分包由通信工程公司完成施工,并與通信運營商的駐地網(wǎng)光纜交接箱進行對接,實現(xiàn)網(wǎng)絡接入;在維護階段,缺陷責任期由設備供應商和施工方負責維護,后續(xù)由施工方和第三方維修公司在物業(yè)需求下維護。
3G/4G時代,運營商基本實現(xiàn)站址資源、基站空間和電源、天面資源的共建共享,但并沒有實現(xiàn)設備級共享。在物網(wǎng)融合的上述模式下,多家電信運營商均可以接入同一個區(qū)域網(wǎng)絡,共享接入網(wǎng)設備資源,充分達到駐地網(wǎng)、無線接入網(wǎng)設備層面的共建共享。
拉動民間資本:最后一公里交給民間資本
無線通信、WLAN等設施由于信號傳播的特點,可以提供公共網(wǎng)絡服務,即臨界收益采取第三方服務有償服務模式。為了提高產(chǎn)權(quán)單位建筑配套通信基礎(chǔ)設施的積極性,建設方的設備如果提供給了其他產(chǎn)權(quán)單位或者個人,可以采取收費模式,通過鑒權(quán)認證方式提供有償?shù)牧髁炕蛘呓尤霑r長服務,產(chǎn)生的收益實時結(jié)算給產(chǎn)權(quán)賬戶,由運營商統(tǒng)一結(jié)算;如果業(yè)主不愿意共享資源,則可以通過在實施環(huán)節(jié)調(diào)整基站參數(shù)來實現(xiàn)。通過利益調(diào)節(jié),拉動民間資本投資5G接入網(wǎng)基礎(chǔ)設施投資將是推動通信業(yè)可持續(xù)發(fā)展的可行策略。
總之,經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展需要新的增長動力,通信行業(yè)也需要不斷變革,當前5G的投資模式并不是由市場需求拉動而多為政策推動,因此需要逆向思維轉(zhuǎn)變建設模式,才能加快5G網(wǎng)絡建設。5G能力滲透到各行各業(yè)之后將推動新的商業(yè)創(chuàng)新模式,產(chǎn)業(yè)活躍起來才能進一步推動網(wǎng)絡建設需求,使通信產(chǎn)業(yè)進入持續(xù)增長發(fā)展軌道。