5G新时代小基站发展的三大主要趋势分析

毫无疑问，5G时代马上来临，所以人类对连接和数据带宽的需求是无止境的，5G一定要上，而且会大发展。5G时代运营商，中国移动、中国电信与AT&T、沃达丰等，这些运营商面临很多挑战。所以这个行业，我们认为它面临一个巨大的变局，5G时代整个行业格局和产业链，可能会发生非常大的变化。首先从经营的角度来看运营商面临的挑战，我们自己都有体会，比如我们一个月交50元话费，2G时代50元就可以打100分钟、200分钟电话，3G时代还是交50元话费可以打几百分钟电话，加上几百条短信和10M-20M的数据流量包。4G时代，大部分人的平均话费还是50元，你可以获得上千分钟的语音，然后几个G的流量，在某些地区，我看中移动都推出了家庭套餐，99元一家三口不限流量等等。这是剪刀差，运营商提供给用户的服务很陡峭的上升，提供给用户的期待越来越高，但是运营商的收益并没有增加，他提供的流量越来越多，但是每个用户付给运营商的钱还是那么多，这对运营商构成巨大的挑战。投一个4G网，中国移动要投入几千亿资本，5G网可能要几倍的投资。这么大的投资，并不能获得用户付出更高的收益，运营商怎么能够把这个生意做到赚钱呢？所以对他来讲，最大的挑战是在5G时代，如何能够高效率、低成本的建设5G网络就变得非常关键。如果这个网络的成本和3G一样，那么它的商业模式就无法持续了。

      另外一个，运营商面临技术的挑战，5G和4G其实是完全不一样，5G强调更高的带宽，这个带宽的目标是1000M，在手机端实现最高1000M的吞吐速率。低时延，在特殊场景、特殊的一些工业的应用下，希望达到1毫秒的时延，千分之一秒的时延。希望5G支持大规模的接入，1平方公里覆盖范围内支持几十万个上百万个物联网的接入，每家每户的水表、电视、空调，任何电子设备可能都需要连到5G网里，现在5G技术的要求和难度是相当大的。另外一个挑战是频率，运营商的最贵重的资产其实就是它的无线频谱，无线频谱是不可再生的资源，我们国家是分配制，但是其他的欧洲国家，美国都是拍卖，非常的昂贵。买一个4G的频段都要几十亿美金，上百亿美金，所以为了确保5G的高带宽、低时延，运营商需要很宽的带宽、很宽的无线频率来支持你。这种频率就需要花很多的资本投入去拍卖、去买，但是这对很多运营商也带来财务上的压力。还有一个是5G时代用的频率都比较高，2G是用800M、900M，4G是用2.6G、1.8G，像5G，刚才海峰也展示了，普遍用的是3.5G左右。无线电的原则是频率越高的穿透性越差，它的衰减越快，所以这样的话，5G基站的覆盖范围要比4G基站和3G基站小很多，原先一个3G基站可以覆盖的区域现在需要4个和5个5G基站覆盖，这给网络建设带来了很大的冲击。现在是离不开高速无线连接的，现在大家很难容忍有一个地方连不到，所以大家需要连续、高速的覆盖，运营商需要投入巨大的资源来建设覆盖网络。通过3.5G的频率，其实是很难满足高带宽的需求，如果真的想达到每个用户1000M的带宽，必须做多层网，上面有3.5G的网，提供比较广区域的覆盖。下面就提供一些小的基站，比如半径几十米一百米以内的覆盖来提供额外的服务。这就带来对小基站海量的需求。

      高通是5G领域主要的技术领导者，右边的图是高通在旧金山做的5G测试，结论是，黄色部分是旧金山的市区，只有0.1个平方公里，大概10万平方米，在这10万平方米高通布了174个小基站，28G频段的小基站，然后才能达到5G的服务标准，所以大家简单一算就可以知道，0.1平方公里要174个小基站，1平方公里要将近2000个小基站，在5G时代，小基站成为一个非常、非常重要的网络的元素，而且有海量的需求。刚才海峰展示的，中国可能需要400万个，很可能比这个数还要高很多，可能将来像北上广深这种地方，隔几十米就需要一个小基站，否则是没有办法实现5G的高带宽、低时延的服务标准。这些都给运营商带来了巨大的挑战，不管是投资买频谱，还是投资建设这么多的基站，其实对运营商来说，挑战压力是非常大的。

   开放，共享是5G时代的必然趋势

      既然如此，得有一个解决方案。老革命遇到新问题，运营商在5G时代面临这么多的挑战，从行业来看就必须找到新的办法来解决这些问题，从我们的角度来观察，我们认为到了5G时代，开放和共享将会是5G时代的必然趋势。

      开放和共享我们认为主要是从三个方面，一是开放的频谱，二是开放的网络，三是开放的业务能力。我会逐条讲一下。

一、开放频谱

      第一，开放的频谱。现在运营商用的都是license的频谱，要向各个国家的无线电管理委员会买特定频谱的使用权，非常昂贵，几十MHz的带宽在美国要卖几十亿美金。但是在无线电里，还有一部分是非授权频段，不需要花钱大家都可以使用的，比如最常见的Wi-Fi，我们家里的WLan，现在国际的通行是2.4G和5.8G这两个频段，这两个频段都有上百M的带宽，上百MHz的带宽在全球免费。比如我们在家里装一个WLan，没有人跟我们收无线频谱使用费，酒店也没人收。现在各个运营商都在考虑把非授权的频率用起来，因为这个频率非常好，2.4G、5.8G比5G的频谱还要好，所以大家都在思考怎么把它用起来。业界从不同的维度都在向这个方向推进。下面是我列的全球几个重大的组织，在这方面做的工作。

      CBRS，是美国的无线电管理委员会在2018年的年中正式的发布他们的法规，是在3.6G赫兹，在全美国有150M赫兹拿出来免费使用。说细了，不是全部免费，是一部分完全免费，另外一部分是需要交一点注册费，但是非常便宜。运营商和行业市场都盯上这个频谱，这样加上小基站就可以实现很多的高速4G或者5G的业务。中间火苗一样的标识是由高通推动的开放频谱的尝试，这个目标是把所有的Wi-Fi频段、2.4G的WLan和5.8G的WLan开放给5G、4G，5G的基站、4G的基站都可以利用Wi-Fi的频段发射信号，高通在手机里面也会支持。将来每个企业都可以买一个这个标准LTE的小基站，部署在酒店和写字楼里，每个员工就可以用自己的手机接入你私有的LTE的网络和5G网络。还有一个日本在1.9G上拿出的频段，也是非授权的，大家都可以用的。非授权频段是有限制的，要求在非授权频段上，因为大家都能用，希望它最大程度复用，非授权频段发射设备有限制，不能装几十瓦的基站，然后打得几公里的覆盖范围，这会影响别人，所以一般功率定得比较严格，几百毫瓦。非开放频段主要应用在室内环境。

      对于运营商的意义在于，3.5G的信号很难打到室内，穿透很差。室内，运营商用现在这些不花钱的频段去服务客户，而运营商又不用为此付出很高额的频谱费用。4G趋势已经很明显了，到5G会成为5G的重要组成部分。这几个组织和推动的方向最后归口到NR unlicensed，写在将来的标准化里，将来5G的R16、R17版本会把这些东西都包进来。开放频谱用在室内对小基站是巨大的刺激和需求，因为室内不太可能铺几十瓦的大站，需要很小的，跟Wi-Fi的路由器差不多的小基站。这会刺激大量的对室内的小基站的需求。诺基亚、高通、三星，这是这个组织主要的专家，佰才邦也是其中一个标准化分组织的主席。

二、开放网络

      第二，5G的另外一个趋势，开放的网络。5G网络原来有很多家，经过很多竞争，像著名的品牌摩托罗拉、西门子、北方电信、朗讯等等大公司，基本上都被中兴、华为给挤死了，所以现在主设备商只剩下4家，中兴、华为加上北方的爱立信和诺基亚，只剩下4家设备商。现在所有全世界做4G、3G运营的运营商，基本上只能用这4家的设备。这4家的设备从核心网到基站到里面的接口，都是设备商自己做自己的，你很难把它打开把别的设备放进去。一旦买华为，这片都买华为，一买爱立信都得买爱立信。趋势上讲，海峰有讲，整个行业趋势是软件越来越重要，通信行业也是一样的。从技术上讲，可以把原先的通信设备分成两部分，一部分是无线接入，这是专有的硬件器件，这部分一定是专有的，这个打不开。但是通讯设备还有很大一块涉及计算的部分，这部分在基站里面占很大的比重，这部分是可以给它虚拟化、云化、软件化的。在5G方向里，其实这个事已经开始了。下面我展示了沃达丰、Face book、中国移动等都在大力推进开放的无线架构，打破原先整个无线网络只能是一家的，现在分成不同的层，把它的运算部分放到云上，只把专有硬件留出来。这样就可以大大促进行业的开放性，像佰才邦这样的公司也会有更多的机会和更多的创新和小公司可以进入这个领域。

      技术方面，我不说细节。将来到了5G的基站就会分成CU/DU/RU，CU是集中处理运算的部分，DU是分布式放在前面的处理运算的部分，RU是无线的天线、功放部分。这部分RU是专有的，DU和CU，现在都运行在专有硬件上，4G基站DU和CU是做在一起的，运营商没得选，华为有华为的硬件、中兴有中兴的硬件。未来5G，CU和DU都会运营在X86服务器平台上，准软件化。CD、DU、RU之间的接口开放，可以有效打破现有设备商对这个市场一定程度的垄断，可以引入更多的创新和竞争。

      Face book搞了一个项目TIP，为什么Face book推动这个事？Face book的小扎是一个有远大理想的人，他觉得Face book是人手一个，每个人都可以连接起来。但是全世界Face book只有20亿用户，还有40亿用户连不上Face book，比如中国的有防火墙，更多的原因是网络连接太贵，那些人连不起。Face book想把剩下的40亿人都连在Face book上，所以他很积极的把连接的成本降下来，所以他发起成立了TIP组织。刚开始的时候，也没有很大的反响，但是这两年运营商的介入越来越积极。刚在美国开了TIP的峰会，右边是西班牙电信在展示他们在这个项目上做的最新的成果。现在像德国电信、西班牙电信、韩国的SK等等，这些运营商都在积极的加入TIP组织。TIP想怎么做？一方面是像前面讲的，把设备更开放，另外他们主要想推进的是开源，像计算机行业Unix一样做开源，TIP做2G开源的基站，会在网站上把所有的代码、硬件设计都开放出来，任何人可以在上面获得设计，自己把元器件连在一起，把Face book提供的开源软件一勾，就可以成为2G的基站，现在4G的基站TIP正在做，5G的基站TIP也会推动。有Face book这种互联网企业的介入，就会导致这个行业的壁垒进一步被打破，更多创新型的公司在里面涌现。这对小基站的发展会有巨大的推进作用。没有Face book的组织和张罗，其实对一般的小公司来讲比较难打破现有行业的壁垒。

      我们认为未来对于运营商来讲还需要在经营模式上做变化，一个最现实的例子，如果在深圳要布1万个基站，那这对运营商来讲问题不是很大。如果要在深圳布10万个小站，甚至100万个小站，这对运营商来讲就会变成巨大的挑战。可能最终需要花10年才能把5G的覆盖做到每个边边角角，这个时间对于运营商来讲，对于消费者来讲是否能接受，很可能接受不了。除了这种方式，有没有其他方式呢？我们觉得将来这个网络的开放和共享、众筹，很可能会成为一个必然的趋势。因为现在小站，我前面讲过，它有了开放的频谱，有了开放的网络架构，这意味着建设一个5G的网络不光是运营商可以做的事情，其实每个企业都可以参与其中。比如我们所在的酒店，这家酒店就可以买4G或者5G的小基站，运行在2.4G这个开放频段上，这个不违法，也不需要付任何的费用，它就可以在自己的酒店里搭建一个4G或者5G的网络，这个4G和5G的网络是私有网络，可以给酒店里的客人和员工用，手机、PC都可以高质量的接入。然后私有网络可以通过接口和运营商的网络连起来，成为运营商网络的一部分，这个模式就变成和滴滴打车、Uber、airbnb一样，4G网络是由运营商主导，5G就可能变成众筹、共享的模式，每个写字楼、每个企业、每个园区都可以通过小基站去建设一个自己私有的5G网络。把5G网络和运营商的大网连起来，成为大网的一部分，这种社会化的建设有可能极大的加速5G的部署，也给消费者提供了最好的服务。这个趋势，毫无疑问，从设备侧需要由小基站完成，因为在园区和酒店并不需要那么大的发射功率，就是小基站在开放频谱来说会是一个趋势。

三、开放网络能力

      第三，开放的网络能力，除了我刚才说的非常可能的共享和众筹建网，还有另外一个意义，现在实际的访问模式是联网之后，连到互联网上再访问腾讯和阿里巴巴的服务器，有时候我们感觉点开一个网站要转很多圈，页面才出来，那个视频才弹出来。将来还有一种可能性，大家都访问一个集中的资源，叫云计算，爱立信提的另外一个概念叫物计算，物计算是把集中的资源和内容再放到前面去。比如说我们把腾讯经常被访问的视频内容，最热门的连续剧，最热门的短视频，我们把这些东西放到基站那侧，那么这个基站里的用户就可以以最快的速度，不需要经过那么多的环节，一条、一条访问远在千里之外的云服务器上的内容。所以这样就有可能产生很多新的商业模式，和跟现在完全不一样的商业模式。将来的小基站的旁边可能会放一个边缘计算，放一个X86服务器，这个服务器上，一方面可以缓存一些最热门的资料，最热门的网站，最热门的视频，缩短用户的访问时间，你的手机上就不会再出现一圈、一圈，好久页面弹不出来、视频弹不出来的情况。这个X86服务器部署在网络边缘之后，有可能结合用户的特定行为以及特定的地理位置，产生很多新的创新的业务逻辑和商业模式。佰才邦也在做，行业里的华为也在做，比如华为推出的设备是已经有这样的设备，比如你在商场里消费的时候，如果你允许的话，你的位置信息会被送到边缘的服务器里，系统就知道你在Shopping mall的什么位置，它可能给你直接发送促销信息或者是折扣券之类的。

      当运营商把这方面的能力拿出来进行社会化的共享的时候，这会产生一个新的市场和一个新的业务领域。里面海量的数据、海量的用户信息，海量的用户行为，在经过合理的脱敏之后，合理的数据安全和用户隐私保护之后，就有可能产生一个新的巨大的市场。所以这是我们对开放网络能力的理解，这也是小基站未来的发展方向。小基站厂商可以用这种方式和上层的应用绑定起来，提供一些独特的价值。