未來已經(jīng)來臨，只要你找到合適的觀察地點(diǎn)，便可一窺未來世界的面貌。在上海長壽路上，鷹眼或許能夠發(fā)現(xiàn)辦公樓頂古怪的矩形物體：這其實(shí)是128個(gè)微型天線；在曼哈頓街頭漫步的人也可以看到一些類似于監(jiān)控?cái)z像頭的設(shè)備，只不過原本應(yīng)該安裝鏡頭的位置變成了牛角狀的突起；這種設(shè)備會(huì)向建筑物發(fā)出窄束無線電波，并反彈回接收器。英國吉爾福德鎮(zhèn)薩里大學(xué)的校園內(nèi)也分布著44個(gè)天線，形成了虛擬無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
這些天線其實(shí)都在探索新一代無線技術(shù)。盡管上一代4G技術(shù)仍在很多國家逐步部署，但電信行業(yè)已經(jīng)開始開發(fā)下一代5G技術(shù)。2月12日，美國第二大移動(dòng)運(yùn)營商AT&T宣布將開始測(cè)試5G原型設(shè)備能否在室內(nèi)使用。去年9月有報(bào)道稱，美國第一大運(yùn)營商Verizon也將展開類似的測(cè)試。韓國也希望建設(shè)一套5G網(wǎng)絡(luò)，并在2018年冬奧會(huì)期間投入運(yùn)營。日本同樣希望在2020年夏季奧運(yùn)會(huì)上部署這樣的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)移動(dòng)通訊行業(yè)本月在西班牙巴塞羅那舉行移動(dòng)世界大會(huì)(MWC)時(shí)，5G無疑將成為最受關(guān)注的技術(shù)。
自從摩托羅拉的馬汀·庫珀(MartinCooper)1973年展示首款商用手機(jī)DynaTAC后，移動(dòng)通信行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了長足的發(fā)展。2000年代初，當(dāng)3G技術(shù)令移動(dòng)上網(wǎng)成為可能時(shí)，運(yùn)營商斥資1000多億美元購買牌照，但卻發(fā)現(xiàn)多數(shù)技術(shù)的部署難度都超出預(yù)期。
5G技術(shù)的出現(xiàn)有可能再次引發(fā)投資熱潮，就像4G設(shè)備的激增一樣。薩里大學(xué)5G創(chuàng)新中心主任拉西姆·塔法佐利(RahimTafazolli)表示，5G技術(shù)的目標(biāo)是讓用戶感覺自己具備近乎無限的上網(wǎng)能力。幾乎所有的設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)，從無人駕駛汽車到無人機(jī)，再到傳感器、工業(yè)設(shè)備和家用電器，這些東西將共同組成所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”。
用市場(chǎng)研究公司CCSInsight分析師凱斯特·曼恩(KesterMann)的話說，人們很容易認(rèn)為這些都是炒作。具體到5G技術(shù)，的確有一些問題尚未明確：不光是使用哪種無線頻譜，使用那些無線技術(shù)，還包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和手機(jī)廠商應(yīng)該遵守哪些標(biāo)準(zhǔn)。電信公司僅就一系列粗略的“要求”達(dá)成了一致，最重要的是連接速度最高可達(dá)10Gbps，響應(yīng)時(shí)間(延遲)最長不超過1毫秒。
但發(fā)展勢(shì)頭的確很強(qiáng)。韓國和日本都是有線寬帶領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，這兩個(gè)國家還將借助奧運(yùn)會(huì)的機(jī)會(huì)向世界展示他們?cè)跓o線寬帶領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位——即便這可能意味著他們必須在全球標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致時(shí)升級(jí)自己的5G網(wǎng)絡(luò)。AT&T和Verizon都早早投資了4G，并有可能在5G領(lǐng)域再次領(lǐng)先。愛立信和諾基亞最近的業(yè)績表明，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)已經(jīng)迎來了發(fā)展高峰，因此這些廠商也需要推出新一代產(chǎn)品，并迎來新一批客戶。
但需求端的壓力也在不斷加大，必須提供更好的無線基礎(chǔ)設(shè)施。紐約大學(xué)無線電系的桑迪普·蘭甘(SundeepRangan)表示，數(shù)據(jù)流量的快速增長意味著這種趨勢(shì)在可預(yù)見的未來仍將持續(xù)下去。一項(xiàng)測(cè)算顯示，2020年代前半段，無線網(wǎng)絡(luò)需要為1000倍的數(shù)據(jù)量增長做好準(zhǔn)備。4G使用的無線電頻率多數(shù)都低于3GHz，而且正在逐漸耗盡，因此價(jià)格會(huì)越來越貴。美國去年的一次無線頻譜拍賣價(jià)格高達(dá)450億美元。
但5G征程不會(huì)一帆風(fēng)順。不光常規(guī)運(yùn)營商在爭奪重要的話語權(quán)，媒體公司也希望獲得更大帶寬，以便以能以更高的分辨率提供流媒體電影。多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)公司都不需要太大帶寬，但他們?nèi)匀幌Ｍ约旱膫鞲衅髂苁褂靡唤M電池實(shí)現(xiàn)長達(dá)數(shù)年的續(xù)航——所以，他們希望5G標(biāo)準(zhǔn)能夠更加重視低能耗問題。網(wǎng)絡(luò)游戲公司也擔(dān)心延遲問題：倘若延遲率過高，就會(huì)引發(fā)玩家的不滿。
然而，最重要的參與者卻是IT公司。蘋果、IBM和三星都對(duì)這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生了莫大的興趣，他們不僅希望多賣一些智能手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備，還希望借助物聯(lián)網(wǎng)為自己創(chuàng)造新的收入來源。谷歌已經(jīng)在美國多座城市推出了高速光纖上網(wǎng)服務(wù)，并且計(jì)劃建設(shè)一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，該公司也對(duì)5G表現(xiàn)出濃厚的興趣。該公司2014年收購了AlpentalTechnologies，這家創(chuàng)業(yè)公司正在使用超過3GHz的超高頻率開發(fā)低價(jià)高速通訊服務(wù)，也就是所謂的“毫米波”，這也是多數(shù)5G網(wǎng)絡(luò)的理想狀態(tài)。
愛立信CTO尤爾福·埃瓦爾德森(UlfEwaldsson)表示，想要滿足所有利益相關(guān)者的要求絕非易事。頻譜問題可能是最容易解決的，部分原因在于，根據(jù)國際條約建立起來的世界無線電通信大會(huì)將會(huì)解決這一問題。去年11月舉行的會(huì)議未能就5G頻段達(dá)成一致，但有望在2019年舉行的會(huì)議上最終達(dá)成。最終有可能分割“毫米波”頻段。部分測(cè)試已經(jīng)證明這些頻段可以用于5G通訊，上文提到的曼哈頓試點(diǎn)便是其中之一。
這將是無線通信領(lǐng)域首次沒有出現(xiàn)相互競(jìng)爭的標(biāo)準(zhǔn)：在4G時(shí)代，目前使用的LTE標(biāo)準(zhǔn)最初面臨著WiMax的挑戰(zhàn)——后者由英特爾支持。這一次，沒有人愿意扮演英特爾的角色。即便如此，5G仍將面臨更強(qiáng)大的競(jìng)爭對(duì)手——尤其是在室內(nèi)：越來越多的智能手機(jī)用戶使用Wi-Fi接打電話、收發(fā)短信、獲取數(shù)據(jù)。因此，無論移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的速度有多快，人們對(duì)這類技術(shù)的依賴都會(huì)降低。
▌ ??進(jìn)化還是革命？
美國市場(chǎng)研究公司IHS分析師蒂凡尼·特瑞爾(StephaneTeral)表示，技術(shù)指標(biāo)通過另一種方法分割了整個(gè)行業(yè)。他表示，其中一個(gè)陣營希望5G“成為一條進(jìn)化性道路，使用現(xiàn)有的一切實(shí)現(xiàn)改造?！边@其中包括很多既有的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和一些運(yùn)營商，他們希望保護(hù)現(xiàn)有的投資，一步一個(gè)腳印地走下去。例如，高通2月11日推出了全球首款可以實(shí)現(xiàn)最高1Gbps數(shù)據(jù)傳輸速度的4G芯片組。該公司通過一項(xiàng)名為“運(yùn)營商聚合”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，從而將10家100Mbps的無線數(shù)據(jù)流集成在一起。
另一個(gè)陣營則更偏好革命性道路：直接采用尖端技術(shù)。例如，這可能拋棄傳統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不再使用單一的天線與所有設(shè)備通訊。相反，這種新技術(shù)會(huì)使用一組小型天線發(fā)出集中性的無線電束，對(duì)設(shè)備進(jìn)行掃描，然后用第二組天線接管有效范圍內(nèi)的每一臺(tái)設(shè)備。這還意味著可以通過分析使用數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)下一次為訂戶提供哪種連接，并適應(yīng)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)——這項(xiàng)技術(shù)正是薩里大學(xué)的5G創(chuàng)新中心計(jì)劃開發(fā)的技術(shù)。
中國移動(dòng)是革命性陣營中最典型的代表。中國移動(dòng)首席科學(xué)家易芝玲(Chih-LinI)表示，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)已經(jīng)無法持續(xù)下去。天線將使用更多電量來傳輸額外的數(shù)據(jù)。由于擁有8.25億訂戶(比所有歐洲運(yùn)營商的總數(shù)還多)，所以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的種種問題都會(huì)因?yàn)檫@種規(guī)模而被放大。懷疑論者認(rèn)為，中國移動(dòng)目前可能正在規(guī)劃一套“工業(yè)化議程”，不僅會(huì)偏向中國設(shè)備制造商，還會(huì)降低這些廠商所需支付的專利費(fèi)。5G較之于4G的差異越大，中國在這套標(biāo)準(zhǔn)中占據(jù)更大知識(shí)產(chǎn)權(quán)份額的概率也就越高。
無論動(dòng)機(jī)是什么，易芝玲關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)的展望都得到了普遍認(rèn)同。她表示，這項(xiàng)技術(shù)不僅“速度超快”，而且“更環(huán)保，軟件屬性更強(qiáng)”。這也表明這種技術(shù)更加節(jié)能，而且完全由軟件控制。與之前的電腦系統(tǒng)一樣，許多網(wǎng)絡(luò)專用硬件(例如緊挨著基站放置的處理器)都將“虛擬化”——也就是由軟件來替代——從而大幅降低重新配置的難度。無線網(wǎng)絡(luò)將變得與云計(jì)算更加相似，有些情況下還會(huì)與之融合，使用與之相同的現(xiàn)成硬件。
關(guān)于5G將如何改變行業(yè)結(jié)構(gòu)的討論已經(jīng)開始。電信行業(yè)咨詢師切坦·沙瑪(ChetanSharma)表示，一個(gè)關(guān)鍵問題在于，無線連接是否會(huì)變得更加大眾化。據(jù)他估計(jì)，運(yùn)營商在美洲的整個(gè)行業(yè)收入中的份額已經(jīng)降到50%以下，其他的都被Facebook智能手機(jī)應(yīng)用等移動(dòng)服務(wù)奪走，這些產(chǎn)品主要通過廣告創(chuàng)收。
5G網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)可以幫助運(yùn)營商扭轉(zhuǎn)下滑趨勢(shì)，使之可以推廣自己的視頻內(nèi)容。但他們也更有可能遭遇加速下滑，變成利潤率更低的“啞管道”。倘若果真如此，這個(gè)原本已經(jīng)高度融合的行業(yè)或許難免經(jīng)歷進(jìn)一步整合：一些國家或許最終只剩下一家移動(dòng)基礎(chǔ)架構(gòu)提供商，就像很多國家往往只有一家自來水公司一樣。
在云計(jì)算崛起后的IT行業(yè)，戴爾、惠普和IBM等公司都難以追趕市場(chǎng)發(fā)展步伐。倘若以此為參照，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商同樣會(huì)面臨擠壓。愛立信和諾基亞已經(jīng)通過為運(yùn)營商管理網(wǎng)絡(luò)獲得了近半營收。但市場(chǎng)研究公司Northstream的本特·諾德斯特羅姆(BengtNordstrom)表示，5G最終或許會(huì)實(shí)現(xiàn)人們討論已久的一種情況：由于面臨利潤率逐步降低的壓力，電腦制造商將與電信設(shè)備制造商展開合并。全面的合并將在不久后實(shí)現(xiàn)。
又大又丑的手機(jī)基站也將越來越少，天線數(shù)量肯定會(huì)增加，但體積將會(huì)縮小。除了在上海測(cè)試的矩形天線外，中國移動(dòng)還在嘗試一種更小的“磁貼”天線，可以集成在建筑物的側(cè)面。從這個(gè)角度來看，移動(dòng)通信行業(yè)的未來將越來越隱形。
