wimax是什么意思(为什么在5G技术落后了)
专栏
2024-03-19 04:12
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目录wimax是什么意思,为什么在5G技术落后了?
我来用通俗易懂的分析一下这个问题,看看这个问题的答案。要分析为何美国的5G技术落后,就要清楚的明白5G技术持有企业的构成,然后我们就可以发现,5G恰恰是美国在全面领先的人类科技树上缺失的一环
首先需要承认的是,美国的科技和科研能力整体的确全球领先。主要是因为第二次和第三次工业革命都是美国。爱迪生发现了如何用电,而Internet的起源也是在美国,作为技术起源地,必然是这部分技术的引领者。所以我们看到,第三次工业革命中美国产生了大量的先进科技公司,如intel、思科、高通、谷歌等等
美国科技强大到有些行业的确无可替代,例如芯片行业和相关的软件行业,的确美国是水平最高的,很多芯片甚至不存在替代品,操作系统是微软一家独大,所以美国一封锁芯片,中兴通讯直接缴械投降,连挣扎的余地都没有,这是非常无可奈何的事情
但是,美国科技并不是走在全部人类的科技树前面,美国科技是属于整体来说全球最强。但是整体强悍不代表美国在全部领域都是领先,尤其在5G涉及到的无线通信技术方面
首先,我们要清楚,5G的核心技术在无线测,也就是终端和无线基站这两方面,对于国家的5G网络建设来说,运营商的场景化部署业很重要。所以我们可以理解,5G技术的主要持有方,将由移动终端芯片商、移动通信设备商和移动运营商三方构成
移动终端芯片商方面,高通4G方向错误,不占优势在80年代开始美国的确占据了通信技术的霸主地位,AT&T的江湖地位无人可及,是电信电话行业的绝对技术霸主。那时的高通公司也是,那时全球两大移动通信制式,CDMA和GSM,CDMA大部分的专利就是高通把持的。但是由于高通收费太贪婪,移动通信的主要风向转向了由欧洲电信标准组织制定的GSM标准,并由3GPP这个非美国主导的标准组织基于GSM后续演进了3G、4G、5G
所以,由于初始方向是CDMA,高通主导的后继标准UMB在4G直接夭折,高通再转投4G/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgLTE演进阵营,因此从4G开始,高通公司就逐渐的丧失了绝对领先地位,在GSM内的积累不比华为或者三星高多少,这是终端芯片商的情况
移动通信设备制造商方面,美国全面落后再看看通信设备制造商,随着摩托罗拉的没落,朗讯先后被阿尔卡特和NOKIA并购,无线通信制造商的主要玩家就就不在美国了。至于美国的骄傲思科,根本就不涉及5G关键的无线通信业务,思科是数据通信(固定网络)的全球霸主,所以只能用于5G网络的固定承载,和5G的核心无线通信技术就关系不大。
所以,通信设备商这块,移动通信的话语权主要掌握在华为、爱立信、NOKIA、中兴这四大霸主手里,没有一家美国公司具有话语权
移动通信运营商方面,美国没有话语权再看看运营商,世界最先进的运营商不在美国。日本的NTT、中国的移动通信、德电、英国沃达丰、韩国LGU+这些运营商在全球具有足够大的话语权。仅仅中国移动通信的4G无线基站数量就是全美的近10倍(这里鄙视一下说移动话费通信贵的朋友,你以为你在美国能享受多好的服务?),这就导致美国运营商在移动通信的话语权十分低,连移动通信主要场景都不能覆盖,怎么能有什么话语权呢
所以,在移动通信运营商领域来看,美国又没有什么话语权。其实中国移动在5G的运营商方面话语权非常大,所以美国现在也开始对中国移动下手,打压中国移动
结论:话语权的丧失,让5G成为美国的科技短板所以我们可以看到,5G的标准必要专利中,美国企业的标准必要专利非常少,也就是高通占据了一席之地,设备商主要是华为、NOKIA(芬兰、法国)、爱立信(瑞典)、中兴等玩家在操盘,这里面没有一家美国企业。所以我们可以认为,在全球的科技树美国恰恰缺了5G这一环。曾经美国的摩托罗拉和朗讯也都是通信巨头,但是在3G时代这两家就整体没落了,美国没有一家企业具有完整的研发无线通信的能力
所以美国现在挺尴尬的,眼看着华为在5G上全球领先,没有一家美国公司有能力在5G的设备制造、网络建设上超过华为,因为这块的玩家不是美国,华为恰恰在通信芯片和通信设备制造方面全球领先,而且华为和中国移动配合在运营商方面也有了不小的话语权,华为实现了弯道超车,打到了美国“最为薄弱的一环”
5G网络和5G频段是一个东西吗?
5G全称是第五代移动通信技术,而5G网络和5G频段是5G概念中完全不同的东西,可以这么说,5G频段是5G通讯的基础资源,而5G网络是5G通讯的应用基础。
5G频段5G是一种无线通信技术,而所有的无线通讯技术都离不开电磁波,这就涉及到了电磁波频谱范围针对各种无线通讯应用的划分。而5G频段就是指相应的电磁波频谱范围,没有频段,则无线通讯就免谈。
以下是我国三大通讯公司的5G频段划分:
中国移动:获得2515MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2675MHz、4800MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg4900MHz频段的5G试验频率资源,其中2515/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2575MHz、2635/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2675MHz和4800/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg4900MHz频段为新增频段,2575/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2635MHz 频段为重耕中国移动现有的TD/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgLTE(4G)频段。中国电信:获得3400MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。中国联通:获得3500MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。5G网络5G网络也就是5G移动网络,与早期的2G、3G和4G移动网络一样,5G网络也是数字蜂窝网络。只有由通讯基站作为各个基点形成一个网络,各种移动终端,比如手机,在这个网络中移动才能接收到5G频段的无线电信号。在这种网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化,由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器(发射机和接收机)进行通信。收发器从公共频率池分配频道,这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。与现有的手机一样,当用户从一个蜂窝穿越到另一个蜂窝时,他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝中的天线。5G网络具有如下特点:峰值速率需要达到Gbit/s的标准,以满足高清视频,虚拟现实等大数据量传输。空中接口时延水平需要在1ms左右,满足自动驾驶,远程医疗等实时应用。超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信。频谱效率要比LTE提升10倍以上。连续广域覆盖和高移动性下,用户体验速率达到100Mbit/s。流量密度和连接数密度大幅度提高。系统协同化,智能化水平提升,表现为多用户,多点,多天线,多摄取的协同组网,以及网络间灵活地自动调整。以上5G网络的特点,也是5G区别于前几代移动通信的关键,同时是移动通信从以技术为中心逐步向以用户为中心转变的结果。
5g冲浪什么意思?
5G冲浪是意思就是说5G网上网速度很快,就像冲浪一样。
G是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgA、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
3TD是什么意思?
3TD的意思是三基地发展模式(Three/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgTier Deployment Model)。这是一种将系统和应用程序架构成三个不同层次的模型。三个层次分别是:表示层(Presentation Tier)、应用层(Application Tier)和数据层(Data Tier)。表示层负责与用户交互,提供用户界面和展示数据。应用层处理业务逻辑,包括数据处理、计算和控制。数据层存储和管理数据。这种架构模型有助于实现系统的可扩展性、灵活性和安全性,同时提高系统性能和响应速度。3TD被广泛应用于互联网和企业级软件开发中,可以有效优化系统的运行和管理。
组网回程是什么意思?
回程网络就是线路的返回线路,一般的终端用户都是下载业务比较大,上行数据量比较小。一般所说的回程网络是无线回程网络,主要是无线GSM,3G网络或者是wimax网络,WLAN里面也有回程网络概念。
回程既包括从接入点返回到提供商的连接,也包括从提供商到核心网的连接。大多数蜂窝回程是通过租借第三方业务提供商的T1线路来实现的,其缺点是成本非常昂贵。 WiMAX可用作高容量蜂窝回程,它能够为多个蜂窝提供服务,且可在低成本条件下扩展移动业务。使用WiMAX技术,蜂窝运营商可以降低对其竞争对手的依赖程度。
除了蜂窝系统之外,WiMAX也可用于Wi/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgFi热点地区的回程。该项应用发展迅速,但缺乏大容量和成本高效的回程解决方案。WiMAX可将多个Wi/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgFi热点地区组合成簇,并解决热点地区之间存在的死角问题,
美国对华为无可奈何?
“美国国际开发金融公司(DFC)首席执行官亚当·博勒(Adam Boehler)最近透露,美国有意加大在更高端的6G无线通讯领域的投资,以“跨越式发展”超过中国华为在5G领域的优势。甚至有美国官员放话:绕过5G直通6G,超越华为。
目前各国都还在建设5G网络呢。美国就说要越过5G搞6G,这场通讯的“大跃进”有没有可能呢?我们今天就来略微深入的说说这个问题。
一、在5G方面,美国真的落后了
作为科技大国,美国为何会在5G方面落后呢? 这个还要从频谱资源的分配说起。
4G、5G和WiFi这些无线信号可以“隔空传输”,主要是通过电磁波传输方式。而频谱就是特定频率的电磁波。
频谱资源是需要事先分配的。就像我们之前听收音机,每个电台都要有自己的固定的广播频段。否则就会互相干扰“串台”。
形象一点的比喻,我们可以把频谱理解成高速路。各国的5G网络建设就是在修高速公路。但同样是修高速路也有很多种选择:有单车道(低频段),双车道或者四车道(中频段)和八车道(高频段)和十二车道(超频段)
在频谱(车道)的选择上,大部分国家(包括中国)选择了四车道,也就是“中频段”。而土豪美国则选择了八车道和十二车道。
“八车道”和“十二车道”这种更高频段的电磁波在业内被统称为“毫米波”。很明显,车道越多能够容纳的汽车也就越多。反映到数据传输上就是大带宽,高下载速度。网速更快下载体验就更好,5G网络的优势也就越明显。
高通专利墙▲
而且在毫米波的研究领域,美国也是一直处于领先位置。高通在毫米波研究领域就申请了大量专利。美国联邦通信委员会规划频谱时,也把毫米波段拍卖给了美国通讯营运商们。
可是当运营商们开始大范围建设毫米波段基站时,现实问题凸显:毫米波体验虽好,但修建的要求也高。传输带宽高的毫米波段,相对传输距离近和绕过障碍物能力越差。也就意味着要修建更多的基站去中转接力,成本大大提高。
反观选用“中波段”(四车道),反而是兼顾了传输距离和网络带宽,是比较合理的一种配备。事实也验证了这一点:有数据表明,中国5G网络覆盖率是美国的5倍以上。
更要命的是频谱资源一旦规划完毕,想要更换是非常耗时耗力的一件事。根据美国国防部5G报告显示,目前美国的大部分中频段频率都在军方手中。如果协调游说,达成协议时间可能需要五到十年时间。
五到十年是什么概念?移动通讯通常是十年左右更替一代。你的5G频谱协调完,其他国家都开始着手6G通讯了。因此更换频谱更是不可能了。
不过毫米波的缺点,可以通过密集铺设基站的方式弥补。基站建设跟上了,毫米波大带宽优势反而会更好体现出来。
但美国的5G设施都是由私人企业承建的,他们对投入产出比非常看重。投资回报率太低的事情是不肯做的。偏偏美国又是个“地大物博”的国家,人们居住的非常分散。这就给5G覆盖造成很大障碍了。
不仅如此,美国目前在基础通讯领域非常落后。是的你没有听错,美国落后了!
目前全球四大通讯设备制造商是:华为、中兴、爱立信和诺基亚。华为和中兴都是“不受美国欢迎”的中国公司。而爱立信和诺基亚都来自欧洲。也就是说:美国通讯公司都已经放弃了基础设备制造业务,原因是没有利润。
根据财报显示,爱立信和诺基亚在基础设备制造领域的利润只有0.05%和0.81%。最高的华为也只有7.3%。这样对于在产业链上游的美国通讯公司完全看不上,半导体材料,芯片产业,专利技术授权才这些高利润业务才是他们关注的。
而且就算现在去从事基础设备建设,基站的安装和调试需要大批的经验丰富和技术纯熟的工程师队伍。即便美国公司愿意生产基础通讯设备,也未必会有市场竞争力。毕竟四大通讯制造商的产品更加物美价廉。为啥苹果组装厂在美国就找不齐螺丝,就是这个道理。
由于频谱设计失败加上基础产业缺失。美国5G的基础建发展步骤缓慢。重尖端而不重基础设备的美国在5G的发展中有点“头重脚轻”的迹象。
二、5G到底有多重要,美国为什么不能失去它?
5G标准定义中,它有三个场景:第一是高速下载,速度是4G的100倍。 第二是海量连接,理论上全世界的每一粒沙子都可以被连接上。 第三是高可靠、低延时。延时是4G的几十分之一。这三大场景我们大家都应该听说过。
不过,目前大多数人的体会是:5G没给我们带来什么改变啊。换了5G手机,用起来跟4G也差不多啊。最多就是下载快一些而已。
但用华为轮值董事长郭平的话来说,5G技术本身是一种新时代的电。如果现在没有电,我们的生活会立即倒退两百年。但两百年前,电厂刚刚建立起来时,它的作用最多不过是用来点亮电灯,电灯也不过是比油灯亮十几倍。谁能想它后来成了现代工业革命的基石。5G也是一样的道理。
通讯业从1G发展到4G,解决的是人与人之间的沟通和连接问题。而到了5G则可以解决物与物之间的连接问题。正所谓万物互联,而万物互联之后工业互联网将得到极大发展。5G网络同电一样成为现代工业的基石。
中国信息经济学会副理事长吕廷杰介绍说:一个大型炼钢厂大约需要10万个5G传感器,这些传感器加上大型服务器。炼钢厂可以实现365天+24小时全自动工作,并且可以大大减少人员需求。如果这样的炼钢厂大规模投产,传统炼钢厂将因为成本过高而无法生存。
5G网络的大连接和低时延,面向工业控制、无人驾驶汽车、无人驾驶飞机,都有无限应用可能。
所以5G网络就像两百年前的电力那样,将深刻改变人类文明的进程。这样的一个革命性技术美国怎么可能甘心落后呢?
三、那什么是6G呢?美国可以跨越5G实现6G么?
究竟什么是6G呢?我查了很多资料:首先通信有一个基本的定律叫“香农定律”。目前的5G网络下“香农定律”已经逼近极限。如果要实现6G的话,需要先有理论突破。所以目前的6G尚在理论研究阶段。
观点认为,6G 将迈向“太赫兹”时代,也就是300GHz 到 3000GHz 之间的频段。提供比5G大百倍的容量。
也有观点认为,5G实现人、机、物的互联。6G应当去连接虚拟世界,让人类的思维连入网络。让机器不需要人工参与即可实现通信和决策制定。马斯克最近在研究的植入人脑的电极,就有点类似这方面的探索。只是实验还非常初级,距离连接人脑还非常远。
用一句话来概括:各国通讯协会还在各自研究自己心目中的6G,也包括华为和美国各大通讯企业。过五年(可能更久)之后可能会聚在一起去一边吵架一边制定标准。现在的6G八字还没呢一撇呢!
所以美国要搞6G去弥补5G建设的缺失,有点拿“远水解近渴”的意思。
美国6g技术已经军用了吗?
通信技术从2G、3G、4G、到现在的5G,只是在前一代的基础上改进提高,第五代通信技术(5G)目前都还没有大规模商用,第六代技术只有在五代技术应用中发现问题并解决后才可能开发,目前的6G只是在理论探索中,工程研发应该没有实施,所以美国不可能从4G直接跳到6G。
近期,美国国防部发布了题为《5G生态系统:对美国国防部的风险与机遇》的研究报告。该报告重点分析了5G发展历程、目前全球竞争态势以及5G技术对国防部的影响与挑战,并在频谱政策、供应链和基础设施安全等方面提出了建议。报告指出,由于美国国防部基于安全因素,限制5G关键频段的开放,因而美国可能在未来5G技术发展方面受到限制,甚至落后于人。
报告称,在5G频段方面,美国可能继续选择使用毫米波,而其他国家则主要采用的是Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频段。美国国防部内部存在“合理的担忧“,即开放Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频段将产生许多运营问题,从频谱优化到安全漏洞。如果美国防部运营商被迫分享他们的频段,有人担心这可能会暂时或永久地降低系统的性能。增加商业用户也会使得Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频谱的整体更加拥塞,增加国防部运营商连接中断的风险。
但是,报告认为,如果美国和美国国防部不会转向Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz,美国国防部在发展5G技术方面也面临挑战。尽管毫米波的组件通常比Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz的组件更紧凑,但毫米波需要更多的基站彼此靠近以保持连接(即便如此,仍然存在干扰的风险,例如汽车在基站前移动或恶劣的天气将中断连接)。如果一个人或平台必须携带多个天线,特别是在边缘,这在逻辑上很快就会变得不切实际。对处于戒备或者战斗状态下的军队来说,携带多个天线来保证军事网络的通讯顺畅在逻辑上是不切实际的。
此外,美国国防部需要的系统,是缓慢实现的并且可能需要数年才能为毫米波的网络部署提供必要的系统,而大多数系统可能已经过时。相比于Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz的中频频谱,美国防部和联邦通信委员会目前优先考虑毫米波,特别聚焦于28GHz到37 GHz的频段,但由于毫米波的部署不切实际,这是一个根本性的缺陷。报告建议,美国国防部必须准备在Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz的5G生态系统中运行,这需要转变战略,并考虑国防部愿意在Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz领域的哪个频段范围分享带宽。
这种转变可能带来一些固有的好处。使用与任何其他公司或国家相同的基础设施所带来的匿名性提供了一种行业标准的安全形式。美国政府和民用的整合可以通过允许军事流量“隐藏在视线中”来提供一层安全性,因为流量变得更难以看到和分离出来。同样,可能会阻止对手干扰此频谱,因为它们可能在同一频段上运行。美国政府将维持初级频谱接入,同时也受益于来自商业部门的技术进步,这些技术来自Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz范围的业务,这将有助于政府缩小商业部门与当前军事通信状况之间的差距,也为网络和通信人员提供了一个机会,通过在国内和国外定期共享并管理频谱,学习如何使频谱更具弹性。
报告认为,在目前的5G竞争中,无论是美国国防部还是美国政府都无法决定5G供应链的内容和整合。由于美国专注于构建毫米波频段的5G生态系统,使其脱离了Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频段的5G生态系统的全球供应链。如果世界其他地区接受其他国家的产品作为5G的更便宜和更优越的选择,这种不匹配将给美国国防部带来严重的安全风险。
所以有的时候不要被美国突如其来的一篇文章,或某些人说了些话就当真,其中更多的是误导,我们需要去伪存真看清其背后有何目的。
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wimax是什么意思,为什么在5G技术落后了?
我来用通俗易懂的分析一下这个问题,看看这个问题的答案。要分析为何美国的5G技术落后,就要清楚的明白5G技术持有企业的构成,然后我们就可以发现,5G恰恰是美国在全面领先的人类科技树上缺失的一环
首先需要承认的是,美国的科技和科研能力整体的确全球领先。主要是因为第二次和第三次工业革命都是美国。爱迪生发现了如何用电,而Internet的起源也是在美国,作为技术起源地,必然是这部分技术的引领者。所以我们看到,第三次工业革命中美国产生了大量的先进科技公司,如intel、思科、高通、谷歌等等
美国科技强大到有些行业的确无可替代,例如芯片行业和相关的软件行业,的确美国是水平最高的,很多芯片甚至不存在替代品,操作系统是微软一家独大,所以美国一封锁芯片,中兴通讯直接缴械投降,连挣扎的余地都没有,这是非常无可奈何的事情
但是,美国科技并不是走在全部人类的科技树前面,美国科技是属于整体来说全球最强。但是整体强悍不代表美国在全部领域都是领先,尤其在5G涉及到的无线通信技术方面
首先,我们要清楚,5G的核心技术在无线测,也就是终端和无线基站这两方面,对于国家的5G网络建设来说,运营商的场景化部署业很重要。所以我们可以理解,5G技术的主要持有方,将由移动终端芯片商、移动通信设备商和移动运营商三方构成
移动终端芯片商方面,高通4G方向错误,不占优势
在80年代开始美国的确占据了通信技术的霸主地位,AT&T的江湖地位无人可及,是电信电话行业的绝对技术霸主。那时的高通公司也是,那时全球两大移动通信制式,CDMA和GSM,CDMA大部分的专利就是高通把持的。但是由于高通收费太贪婪,移动通信的主要风向转向了由欧洲电信标准组织制定的GSM标准,并由3GPP这个非美国主导的标准组织基于GSM后续演进了3G、4G、5G
所以,由于初始方向是CDMA,高通主导的后继标准UMB在4G直接夭折,高通再转投4G/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgLTE演进阵营,因此从4G开始,高通公司就逐渐的丧失了绝对领先地位,在GSM内的积累不比华为或者三星高多少,这是终端芯片商的情况
移动通信设备制造商方面,美国全面落后
再看看通信设备制造商,随着摩托罗拉的没落,朗讯先后被阿尔卡特和NOKIA并购,无线通信制造商的主要玩家就就不在美国了。至于美国的骄傲思科,根本就不涉及5G关键的无线通信业务,思科是数据通信(固定网络)的全球霸主,所以只能用于5G网络的固定承载,和5G的核心无线通信技术就关系不大。
所以,通信设备商这块,移动通信的话语权主要掌握在华为、爱立信、NOKIA、中兴这四大霸主手里,没有一家美国公司具有话语权
移动通信运营商方面,美国没有话语权
再看看运营商,世界最先进的运营商不在美国。日本的NTT、中国的移动通信、德电、英国沃达丰、韩国LGU+这些运营商在全球具有足够大的话语权。仅仅中国移动通信的4G无线基站数量就是全美的近10倍(这里鄙视一下说移动话费通信贵的朋友,你以为你在美国能享受多好的服务?),这就导致美国运营商在移动通信的话语权十分低,连移动通信主要场景都不能覆盖,怎么能有什么话语权呢
所以,在移动通信运营商领域来看,美国又没有什么话语权。其实中国移动在5G的运营商方面话语权非常大,所以美国现在也开始对中国移动下手,打压中国移动
结论:话语权的丧失,让5G成为美国的科技短板
所以我们可以看到,5G的标准必要专利中,美国企业的标准必要专利非常少,也就是高通占据了一席之地,设备商主要是华为、NOKIA(芬兰、法国)、爱立信(瑞典)、中兴等玩家在操盘,这里面没有一家美国企业。所以我们可以认为,在全球的科技树美国恰恰缺了5G这一环。曾经美国的摩托罗拉和朗讯也都是通信巨头,但是在3G时代这两家就整体没落了,美国没有一家企业具有完整的研发无线通信的能力
所以美国现在挺尴尬的,眼看着华为在5G上全球领先,没有一家美国公司有能力在5G的设备制造、网络建设上超过华为,因为这块的玩家不是美国,华为恰恰在通信芯片和通信设备制造方面全球领先,而且华为和中国移动配合在运营商方面也有了不小的话语权,华为实现了弯道超车,打到了美国“最为薄弱的一环”
5G网络和5G频段是一个东西吗?
5G全称是第五代移动通信技术,而5G网络和5G频段是5G概念中完全不同的东西,可以这么说,5G频段是5G通讯的基础资源,而5G网络是5G通讯的应用基础。
5G频段
5G是一种无线通信技术,而所有的无线通讯技术都离不开电磁波,这就涉及到了电磁波频谱范围针对各种无线通讯应用的划分。而5G频段就是指相应的电磁波频谱范围,没有频段,则无线通讯就免谈。
以下是我国三大通讯公司的5G频段划分:
中国移动:获得2515MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2675MHz、4800MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg4900MHz频段的5G试验频率资源,其中2515/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2575MHz、2635/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2675MHz和4800/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg4900MHz频段为新增频段,2575/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg2635MHz 频段为重耕中国移动现有的TD/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgLTE(4G)频段。中国电信:获得3400MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。中国联通:获得3500MHz/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。5G网络5G网络也就是5G移动网络,与早期的2G、3G和4G移动网络一样,5G网络也是数字蜂窝网络。只有由通讯基站作为各个基点形成一个网络,各种移动终端,比如手机,在这个网络中移动才能接收到5G频段的无线电信号。在这种网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化,由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器(发射机和接收机)进行通信。收发器从公共频率池分配频道,这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。与现有的手机一样,当用户从一个蜂窝穿越到另一个蜂窝时,他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝中的天线。5G网络具有如下特点:峰值速率需要达到Gbit/s的标准,以满足高清视频,虚拟现实等大数据量传输。空中接口时延水平需要在1ms左右,满足自动驾驶,远程医疗等实时应用。超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信。频谱效率要比LTE提升10倍以上。连续广域覆盖和高移动性下,用户体验速率达到100Mbit/s。流量密度和连接数密度大幅度提高。系统协同化,智能化水平提升,表现为多用户,多点,多天线,多摄取的协同组网,以及网络间灵活地自动调整。以上5G网络的特点,也是5G区别于前几代移动通信的关键,同时是移动通信从以技术为中心逐步向以用户为中心转变的结果。
5g冲浪什么意思?
5G冲浪是意思就是说5G网上网速度很快,就像冲浪一样。
G是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgA、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
3TD是什么意思?
3TD的意思是三基地发展模式(Three/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgTier Deployment Model)。这是一种将系统和应用程序架构成三个不同层次的模型。三个层次分别是:表示层(Presentation Tier)、应用层(Application Tier)和数据层(Data Tier)。表示层负责与用户交互,提供用户界面和展示数据。应用层处理业务逻辑,包括数据处理、计算和控制。数据层存储和管理数据。这种架构模型有助于实现系统的可扩展性、灵活性和安全性,同时提高系统性能和响应速度。3TD被广泛应用于互联网和企业级软件开发中,可以有效优化系统的运行和管理。
组网回程是什么意思?
回程网络就是线路的返回线路,一般的终端用户都是下载业务比较大,上行数据量比较小。一般所说的回程网络是无线回程网络,主要是无线GSM,3G网络或者是wimax网络,WLAN里面也有回程网络概念。
回程既包括从接入点返回到提供商的连接,也包括从提供商到核心网的连接。大多数蜂窝回程是通过租借第三方业务提供商的T1线路来实现的,其缺点是成本非常昂贵。 WiMAX可用作高容量蜂窝回程,它能够为多个蜂窝提供服务,且可在低成本条件下扩展移动业务。使用WiMAX技术,蜂窝运营商可以降低对其竞争对手的依赖程度。
除了蜂窝系统之外,WiMAX也可用于Wi/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgFi热点地区的回程。该项应用发展迅速,但缺乏大容量和成本高效的回程解决方案。WiMAX可将多个Wi/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpgFi热点地区组合成簇,并解决热点地区之间存在的死角问题,
美国对华为无可奈何?
“美国国际开发金融公司(DFC)首席执行官亚当·博勒(Adam Boehler)最近透露,美国有意加大在更高端的6G无线通讯领域的投资,以“跨越式发展”超过中国华为在5G领域的优势。甚至有美国官员放话:绕过5G直通6G,超越华为。
目前各国都还在建设5G网络呢。美国就说要越过5G搞6G,这场通讯的“大跃进”有没有可能呢?我们今天就来略微深入的说说这个问题。
一、在5G方面,美国真的落后了
作为科技大国,美国为何会在5G方面落后呢? 这个还要从频谱资源的分配说起。
4G、5G和WiFi这些无线信号可以“隔空传输”,主要是通过电磁波传输方式。而频谱就是特定频率的电磁波。
频谱资源是需要事先分配的。就像我们之前听收音机,每个电台都要有自己的固定的广播频段。否则就会互相干扰“串台”。
形象一点的比喻,我们可以把频谱理解成高速路。各国的5G网络建设就是在修高速公路。但同样是修高速路也有很多种选择:有单车道(低频段),双车道或者四车道(中频段)和八车道(高频段)和十二车道(超频段)
在频谱(车道)的选择上,大部分国家(包括中国)选择了四车道,也就是“中频段”。而土豪美国则选择了八车道和十二车道。
“八车道”和“十二车道”这种更高频段的电磁波在业内被统称为“毫米波”。很明显,车道越多能够容纳的汽车也就越多。反映到数据传输上就是大带宽,高下载速度。网速更快下载体验就更好,5G网络的优势也就越明显。
高通专利墙▲
而且在毫米波的研究领域,美国也是一直处于领先位置。高通在毫米波研究领域就申请了大量专利。美国联邦通信委员会规划频谱时,也把毫米波段拍卖给了美国通讯营运商们。
可是当运营商们开始大范围建设毫米波段基站时,现实问题凸显:毫米波体验虽好,但修建的要求也高。传输带宽高的毫米波段,相对传输距离近和绕过障碍物能力越差。也就意味着要修建更多的基站去中转接力,成本大大提高。
反观选用“中波段”(四车道),反而是兼顾了传输距离和网络带宽,是比较合理的一种配备。事实也验证了这一点:有数据表明,中国5G网络覆盖率是美国的5倍以上。
更要命的是频谱资源一旦规划完毕,想要更换是非常耗时耗力的一件事。根据美国国防部5G报告显示,目前美国的大部分中频段频率都在军方手中。如果协调游说,达成协议时间可能需要五到十年时间。
五到十年是什么概念?移动通讯通常是十年左右更替一代。你的5G频谱协调完,其他国家都开始着手6G通讯了。因此更换频谱更是不可能了。
不过毫米波的缺点,可以通过密集铺设基站的方式弥补。基站建设跟上了,毫米波大带宽优势反而会更好体现出来。
但美国的5G设施都是由私人企业承建的,他们对投入产出比非常看重。投资回报率太低的事情是不肯做的。偏偏美国又是个“地大物博”的国家,人们居住的非常分散。这就给5G覆盖造成很大障碍了。
不仅如此,美国目前在基础通讯领域非常落后。是的你没有听错,美国落后了!
目前全球四大通讯设备制造商是:华为、中兴、爱立信和诺基亚。华为和中兴都是“不受美国欢迎”的中国公司。而爱立信和诺基亚都来自欧洲。也就是说:美国通讯公司都已经放弃了基础设备制造业务,原因是没有利润。
根据财报显示,爱立信和诺基亚在基础设备制造领域的利润只有0.05%和0.81%。最高的华为也只有7.3%。这样对于在产业链上游的美国通讯公司完全看不上,半导体材料,芯片产业,专利技术授权才这些高利润业务才是他们关注的。
而且就算现在去从事基础设备建设,基站的安装和调试需要大批的经验丰富和技术纯熟的工程师队伍。即便美国公司愿意生产基础通讯设备,也未必会有市场竞争力。毕竟四大通讯制造商的产品更加物美价廉。为啥苹果组装厂在美国就找不齐螺丝,就是这个道理。
由于频谱设计失败加上基础产业缺失。美国5G的基础建发展步骤缓慢。重尖端而不重基础设备的美国在5G的发展中有点“头重脚轻”的迹象。
二、5G到底有多重要,美国为什么不能失去它?
5G标准定义中,它有三个场景:第一是高速下载,速度是4G的100倍。 第二是海量连接,理论上全世界的每一粒沙子都可以被连接上。 第三是高可靠、低延时。延时是4G的几十分之一。这三大场景我们大家都应该听说过。
不过,目前大多数人的体会是:5G没给我们带来什么改变啊。换了5G手机,用起来跟4G也差不多啊。最多就是下载快一些而已。
但用华为轮值董事长郭平的话来说,5G技术本身是一种新时代的电。如果现在没有电,我们的生活会立即倒退两百年。但两百年前,电厂刚刚建立起来时,它的作用最多不过是用来点亮电灯,电灯也不过是比油灯亮十几倍。谁能想它后来成了现代工业革命的基石。5G也是一样的道理。
通讯业从1G发展到4G,解决的是人与人之间的沟通和连接问题。而到了5G则可以解决物与物之间的连接问题。正所谓万物互联,而万物互联之后工业互联网将得到极大发展。5G网络同电一样成为现代工业的基石。
中国信息经济学会副理事长吕廷杰介绍说:一个大型炼钢厂大约需要10万个5G传感器,这些传感器加上大型服务器。炼钢厂可以实现365天+24小时全自动工作,并且可以大大减少人员需求。如果这样的炼钢厂大规模投产,传统炼钢厂将因为成本过高而无法生存。
5G网络的大连接和低时延,面向工业控制、无人驾驶汽车、无人驾驶飞机,都有无限应用可能。
所以5G网络就像两百年前的电力那样,将深刻改变人类文明的进程。这样的一个革命性技术美国怎么可能甘心落后呢?
三、那什么是6G呢?美国可以跨越5G实现6G么?
究竟什么是6G呢?我查了很多资料:首先通信有一个基本的定律叫“香农定律”。目前的5G网络下“香农定律”已经逼近极限。如果要实现6G的话,需要先有理论突破。所以目前的6G尚在理论研究阶段。
观点认为,6G 将迈向“太赫兹”时代,也就是300GHz 到 3000GHz 之间的频段。提供比5G大百倍的容量。
也有观点认为,5G实现人、机、物的互联。6G应当去连接虚拟世界,让人类的思维连入网络。让机器不需要人工参与即可实现通信和决策制定。马斯克最近在研究的植入人脑的电极,就有点类似这方面的探索。只是实验还非常初级,距离连接人脑还非常远。
用一句话来概括:各国通讯协会还在各自研究自己心目中的6G,也包括华为和美国各大通讯企业。过五年(可能更久)之后可能会聚在一起去一边吵架一边制定标准。现在的6G八字还没呢一撇呢!
所以美国要搞6G去弥补5G建设的缺失,有点拿“远水解近渴”的意思。
美国6g技术已经军用了吗?
通信技术从2G、3G、4G、到现在的5G,只是在前一代的基础上改进提高,第五代通信技术(5G)目前都还没有大规模商用,第六代技术只有在五代技术应用中发现问题并解决后才可能开发,目前的6G只是在理论探索中,工程研发应该没有实施,所以美国不可能从4G直接跳到6G。
近期,美国国防部发布了题为《5G生态系统:对美国国防部的风险与机遇》的研究报告。该报告重点分析了5G发展历程、目前全球竞争态势以及5G技术对国防部的影响与挑战,并在频谱政策、供应链和基础设施安全等方面提出了建议。报告指出,由于美国国防部基于安全因素,限制5G关键频段的开放,因而美国可能在未来5G技术发展方面受到限制,甚至落后于人。
报告称,在5G频段方面,美国可能继续选择使用毫米波,而其他国家则主要采用的是Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频段。美国国防部内部存在“合理的担忧“,即开放Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频段将产生许多运营问题,从频谱优化到安全漏洞。如果美国防部运营商被迫分享他们的频段,有人担心这可能会暂时或永久地降低系统的性能。增加商业用户也会使得Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频谱的整体更加拥塞,增加国防部运营商连接中断的风险。
但是,报告认为,如果美国和美国国防部不会转向Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz,美国国防部在发展5G技术方面也面临挑战。尽管毫米波的组件通常比Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz的组件更紧凑,但毫米波需要更多的基站彼此靠近以保持连接(即便如此,仍然存在干扰的风险,例如汽车在基站前移动或恶劣的天气将中断连接)。如果一个人或平台必须携带多个天线,特别是在边缘,这在逻辑上很快就会变得不切实际。对处于戒备或者战斗状态下的军队来说,携带多个天线来保证军事网络的通讯顺畅在逻辑上是不切实际的。
此外,美国国防部需要的系统,是缓慢实现的并且可能需要数年才能为毫米波的网络部署提供必要的系统,而大多数系统可能已经过时。相比于Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz的中频频谱,美国防部和联邦通信委员会目前优先考虑毫米波,特别聚焦于28GHz到37 GHz的频段,但由于毫米波的部署不切实际,这是一个根本性的缺陷。报告建议,美国国防部必须准备在Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz的5G生态系统中运行,这需要转变战略,并考虑国防部愿意在Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz领域的哪个频段范围分享带宽。
这种转变可能带来一些固有的好处。使用与任何其他公司或国家相同的基础设施所带来的匿名性提供了一种行业标准的安全形式。美国政府和民用的整合可以通过允许军事流量“隐藏在视线中”来提供一层安全性,因为流量变得更难以看到和分离出来。同样,可能会阻止对手干扰此频谱,因为它们可能在同一频段上运行。美国政府将维持初级频谱接入,同时也受益于来自商业部门的技术进步,这些技术来自Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz范围的业务,这将有助于政府缩小商业部门与当前军事通信状况之间的差距,也为网络和通信人员提供了一个机会,通过在国内和国外定期共享并管理频谱,学习如何使频谱更具弹性。
报告认为,在目前的5G竞争中,无论是美国国防部还是美国政府都无法决定5G供应链的内容和整合。由于美国专注于构建毫米波频段的5G生态系统,使其脱离了Sub/uploads/title/20231230/658fa1f61646e.jpg6 GHz频段的5G生态系统的全球供应链。如果世界其他地区接受其他国家的产品作为5G的更便宜和更优越的选择,这种不匹配将给美国国防部带来严重的安全风险。
所以有的时候不要被美国突如其来的一篇文章,或某些人说了些话就当真,其中更多的是误导,我们需要去伪存真看清其背后有何目的。
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