9月16日，華為“心聲社區(qū)”刊登了任正非接受《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的采訪紀(jì)要。任正非表示，華為的6G研究也是領(lǐng)先世界的，預(yù)計(jì)6G技術(shù)十年后才會(huì)開始投入使用。網(wǎng)絡(luò)上也流傳了“任正非稱華為6G研究領(lǐng)先世界：預(yù)計(jì)6G技術(shù)十年后投入使用”的短文。
還有媒體報(bào)道，任正非表示：6G技術(shù)和5G技術(shù)在開發(fā)過程中是并行的，6G我們?cè)缇驮谧隽耍?G主要是毫米波，因?yàn)樗蟹浅挼膸挘赡軙?huì)犧牲發(fā)射距離，6G真正規(guī)模化地投入使用，對(duì)于我們公司來說還很早，還有些過程。
由于5G、6G被熱炒，以及諸多廠商信息轟炸，網(wǎng)友把任正非說的的這個(gè)6G研究世界領(lǐng)先和馬斯克的衛(wèi)星通信相提并論，并認(rèn)為是中美開始6G競賽。
還有一篇標(biāo)題為《10年后6G將問世 速度有望比5G快100倍》文章指出：
區(qū)別于5G，6G要構(gòu)建出一張實(shí)現(xiàn)空、天、地、海一體化通信的網(wǎng)絡(luò)。6G頻段將從5G的毫米波頻段拓展至太赫茲頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率有望比5G快100倍，時(shí)延達(dá)到亞毫秒級(jí)水平。在用戶的個(gè)性化服務(wù)以及物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、智能工廠等領(lǐng)域，6G都將有較廣闊的應(yīng)用前景。
據(jù)鐵流相對(duì)有限的知識(shí)，如今熱炒的6G、太赫茲波和馬斯克的衛(wèi)星、無人機(jī)部署6G，都是不太靠譜的。
馬斯克的衛(wèi)星6G是大忽悠
用無人機(jī)和衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)普適性的通信這個(gè)早已不是什么新鮮事，美國谷歌公司，就鼓吹并曾經(jīng)嘗試過，結(jié)果事實(shí)證明，就是一個(gè)炒股價(jià)，玩噱頭的東西，根本缺乏可行性。馬斯克宣布發(fā)射12000顆衛(wèi)星完成6G覆蓋的說辭也是不靠譜的。
“鋼鐵俠(大忽悠)”馬斯克是營銷大師，推特整天玩噱頭，美國證監(jiān)會(huì)甚至放話：再亂發(fā)推特就起訴你(非原話，但大致是這個(gè)意思)。
這種結(jié)果的根源在于技術(shù)限制使衛(wèi)星通信難以普及。
一直以來，傳統(tǒng)的衛(wèi)星通訊基于C頻段和Ku頻段，而且受到發(fā)射功率，天線尺寸等因素的影響，能夠滿足普通老百姓日常使用的普適性衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上難度很大，截至目前，衛(wèi)星通信的用戶基本鎖定于軍隊(duì)、政府、金融機(jī)構(gòu)，以及一些實(shí)力雄厚的跨國公司。
根據(jù)香農(nóng)定理，信息傳輸能力與帶寬和發(fā)射功率成正比，與背景噪音功率成反比。這里先解釋一下帶寬，一般信道都有一個(gè)最高的信號(hào)頻率和最低的信號(hào)頻率，只有在這兩個(gè)頻率之間的信號(hào)才能通過這個(gè)信道，這兩個(gè)頻率的差值就叫做這個(gè)信道的帶寬。用來打個(gè)比喻的話，帶寬好比是公路的寬度。5G在頻譜利用率和4G差不多的情況下，把網(wǎng)速提升上去，最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是5G采用大帶寬，國內(nèi)運(yùn)營商在中頻獲得了100M以上的帶寬，而一些國外運(yùn)營商則在高頻上獲得了幾百兆的帶寬，相比之下，4G帶寬僅為幾十兆。
如果要把信息傳輸能力提升上去，比較現(xiàn)實(shí)的做法是提升“信息公路”的寬度，或者提升信號(hào)的發(fā)射功率。
以發(fā)射功率來說，4G是40W，華為5G的發(fā)射功率則高達(dá)240W，諾基亞上液冷，發(fā)射功率高達(dá)320W.
就帶寬來說，5G暴力提升的做法之一就是把帶寬從4G時(shí)代的幾十兆，提升到5G時(shí)代的上百兆乃至1個(gè)G，像幾大廠商測試中宣稱的高速率，都用了800M以上的帶寬才能完成這種極速測試，在實(shí)踐中，是不可能在低頻拿出800M帶寬給運(yùn)營商揮霍的。
不過，C頻段和Ku頻段相對(duì)有限，而且非常寶貴，“信息公路”的寬度天然受到限制。而受技術(shù)水平限制，信號(hào)的發(fā)射功率的提升也不是無節(jié)制的。
而且Ku波段的網(wǎng)絡(luò)需要蝶形天線發(fā)射和接收的，在房間里是接受不到的。陰天、大雨連接也會(huì)受到影響因此，無線傳輸能力也會(huì)有一個(gè)上限，而且在室內(nèi)、陰雨天的用戶體驗(yàn)會(huì)非常糟糕。
當(dāng)有限的資源面臨龐大的用戶，自然會(huì)導(dǎo)致用戶多了上網(wǎng)就卡，甚至?xí)霈F(xiàn)無法接入的情況。即便5G、衛(wèi)星通信等被媒體炒得火熱，但光纖才是數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇髣?dòng)脈。
衛(wèi)星通信還要解決功率和天線的問題。在發(fā)射功率不變前提下，距離近可以降低信號(hào)衰減，當(dāng)信息傳輸距離擴(kuò)大到海平面和近軌人造衛(wèi)星的距離，要想實(shí)現(xiàn)信息的可靠傳輸，就必須提升下行功率(衛(wèi)星信號(hào)到手機(jī))和上行功率(手機(jī)信號(hào)到衛(wèi)星)，而要滿足這一標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使電子元器件的體積大幅增加，這必然導(dǎo)致射頻天線的尺寸根本塞不進(jìn)當(dāng)前以輕薄為主打要求的手機(jī)中。
事實(shí)上，衛(wèi)星通信終端，尺寸都比較大，一般都安裝在建筑物上面或者大型的車輛上。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信終端的體積縮小了不少，能夠放到小汽車上，但還是塞不進(jìn)手機(jī)里，不適合普通人隨身攜帶。
正是因此，衛(wèi)星通信只能服務(wù)少數(shù)人，用戶數(shù)量少又帶來價(jià)格過高的問題。
比如美國當(dāng)年的銥星計(jì)劃，銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)最多只能滿足50萬用戶的語音通信，而且由于用戶體驗(yàn)非常一般，實(shí)際用戶遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)數(shù)字，受巨大的研發(fā)費(fèi)用、系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用拖累，銥星背上了沉重的債務(wù)負(fù)擔(dān)，最終不得不申請(qǐng)破產(chǎn)，由美國軍方當(dāng)了接盤俠。
由此可見，衛(wèi)星通信只僅僅是作為補(bǔ)充的形式而存在，更多的服務(wù)于軍隊(duì)、政府、金融機(jī)構(gòu)，以及一些實(shí)力雄厚的跨國公司，無法向老百姓提供普適性服務(wù)。
其實(shí)，中國也有衛(wèi)星通信的計(jì)劃，一個(gè)是鴻雁星座計(jì)劃，另一個(gè)是虹云工程。
鴻雁星座計(jì)劃，2016年立項(xiàng)，計(jì)劃2020年建成，計(jì)劃發(fā)射60顆低軌道衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。
虹云工程，計(jì)劃發(fā)射156顆衛(wèi)星，它們?cè)诰嚯x地面1000公里的軌道上組網(wǎng)運(yùn)行。
鴻雁和虹云都是現(xiàn)有通信體系的補(bǔ)充，為飛機(jī)、輪船、客貨車輛、野外場區(qū)、作業(yè)團(tuán)隊(duì)以及一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的村莊、島嶼提供服務(wù)。無法承載提供普適性服務(wù)的能力。
正如大家調(diào)侃“有線是無限的，無線是有限”的，真正承載信息的大動(dòng)脈是光纖，至于無線側(cè)到底是WIFI，還是4G/5G大家可以根據(jù)實(shí)際情況自由選擇，但光纖的地位是無法取代的。
因此，設(shè)計(jì)的原則是用有線盡量去靠近用戶，在最近用戶的地方使用無線。而衛(wèi)星通信卻是背道而馳。鼓吹美國衛(wèi)星通信對(duì)4G/5G革命的說辭，就是瞎扯淡。
衛(wèi)星通信確實(shí)有前途，但并非對(duì)現(xiàn)有通信體系的革命，而是對(duì)現(xiàn)有通信體系的補(bǔ)充。
任正非說的毫米波和學(xué)者熱捧的太赫茲波部署6G也是值得商榷的
雖然很多媒體各種鼓吹5G，并把5G等同于中國標(biāo)準(zhǔn)，各種打雞血，但5G標(biāo)準(zhǔn)是全球通信產(chǎn)業(yè)共同制定的。
此前，不少網(wǎng)友留言問：“高通的5G標(biāo)準(zhǔn)”和“華為的5G標(biāo)準(zhǔn)”哪家強(qiáng)?
或宣稱“華為5G標(biāo)準(zhǔn)”秒殺“愛立信5G標(biāo)準(zhǔn)”、“諾基亞5G標(biāo)準(zhǔn)”。
其實(shí)，不存在所謂“高通的5G標(biāo)準(zhǔn)”，“華為的5G標(biāo)準(zhǔn)”、“愛立信的5G標(biāo)準(zhǔn)”、“諾基亞5G標(biāo)準(zhǔn)”，大家都同一套標(biāo)準(zhǔn)。
此前鐵流提到的5G未誕生革命性技術(shù)，系統(tǒng)效率提升微乎其微，主要靠暴力提升性能，進(jìn)而帶來覆蓋差、功耗大、成本高的問題，這是大家的通病，只要5G標(biāo)準(zhǔn)不進(jìn)一步改進(jìn)，大家都逃不掉這些“娘胎里”帶出來的問題。
由于在3G時(shí)代后，大家對(duì)高通在3G時(shí)代一家獨(dú)大心有余悸，因而在此后都在玩平衡，中國只是其中的重要參與者。沒有任何一方能夠獲得高通在3G時(shí)代的地位。
從實(shí)踐上看，5G反而是高通的一個(gè)機(jī)遇，在4G時(shí)代被中歐聯(lián)手“去高通化”之后，高通借助5G提升了自己的話語權(quán)，一個(gè)典型的例子就是高通宣布的5G時(shí)代的“高通稅”，比4G時(shí)代要高。
在實(shí)踐中，5G覆蓋比較差，國內(nèi)用厘米波，覆蓋只有300米，美國用毫米波覆蓋只有不到200米。而且信號(hào)穿透很差，室內(nèi)信號(hào)銳減。
之所以出現(xiàn)這種情況，主要是因?yàn)橛捎?G在頻譜利用率上和4G差不多。因而走了高頻擴(kuò)容，暴力提升的道路。很多商家鼓吹的“很厲害”的技術(shù)，其實(shí)就是為了支持更大帶寬。
兩位網(wǎng)友告知：
4G五載波聚合，4x4mimo，256QAM，實(shí)測速度1.2Gbps。
香港4G商用網(wǎng)速也測出過980Mbps。
5G性能上的提升，很大程度上依靠大帶寬和多天線。把帶寬從原來的幾十兆，變成上百兆，幾百兆，把原來4根、8根天線，變成現(xiàn)在的96根、128根天線。
這種暴力堆積的結(jié)果，就是導(dǎo)致成本、功耗暴漲，覆蓋和信號(hào)穿透很差。
而且在低頻上拿出不這么多帶寬，所以5G只能用中頻和高頻。而128根天線的一個(gè)直接影響，就是天線口徑效率銳減，某廠商的天線口徑效率只有13%，大量能量被轉(zhuǎn)化成熱能浪費(fèi)掉，加上射頻、天饋系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)都是電老虎，5G基站的功耗隨之大增。
可以說，即便是用中頻部署5G，300米的覆蓋和糟糕的室內(nèi)信號(hào)已經(jīng)非常麻煩了，從美國的實(shí)踐看，用毫米波進(jìn)了室內(nèi)就沒信號(hào)。美國用高頻部署，美國運(yùn)營商Verizon的“5G Home”實(shí)踐也證明，這是一個(gè)大坑。
順帶說一句，毫米波明明是5G用的，工程院院士鄔賀銓就表示：
在頻率問題上，我們現(xiàn)在是工作在6GHz(千兆赫茲)以下的頻段，這個(gè)頻段與毫米波頻段相比建網(wǎng)相對(duì)更快一些，但能得到的最高峰值帶寬不如毫米波頻段，所以未來中國5G還要采用毫米波頻段。
有意思的是，根據(jù)任正非的說法，毫米波變成了6G技術(shù)。難不成美國5G=中國6G?(任正非表示：6G技術(shù)和5G技術(shù)在開發(fā)過程中是并行的，6G我們?cè)缇驮谧隽耍?G主要是毫米波，因?yàn)樗蟹浅挼膸挘赡軙?huì)犧牲發(fā)射距離，6G真正規(guī)模化地投入使用，對(duì)于我們公司來說還很早，還有些過程)。
這著實(shí)令人困惑。一位朋友告知：
現(xiàn)在的5G毫米波是30Ghz左右頻段，任正非可能指的是100Ghz至300Ghz頻段。
然而，選擇更高的頻率，確實(shí)可以帶來更多的帶寬，但問題在于，覆蓋范圍會(huì)非常可憐，信號(hào)穿透性會(huì)差的離譜，成本會(huì)異常高昂，設(shè)備功耗會(huì)在現(xiàn)在厘米波5G基站的基礎(chǔ)上成倍增長。
事實(shí)上，5G用厘米波的信號(hào)覆蓋和信號(hào)穿透就已經(jīng)非常感人了，正是因此，設(shè)備商鼓吹宏基站+微基站+皮基站+飛基站的部署方式來彌補(bǔ)信號(hào)覆蓋問題，而且老百姓家家戶戶都要裝室內(nèi)基站。
5G用厘米波，覆蓋有多差呢?大家看一個(gè)視頻。
(這里說明一下，4G的潛力很大，4G五載波聚合，4x4mimo，256qam，實(shí)測速度1.2Gbps。香港4G商用網(wǎng)速也測出過980Mbps。因此，實(shí)測5G 100+Mbps，峰值900+Mbps并不能說就比4G強(qiáng)，只能說三大運(yùn)營商在大陸并沒有充分挖掘4G的潛力。)
電磁波有一個(gè)特點(diǎn)，那就是頻率越高，覆蓋越差，信號(hào)穿透越差。現(xiàn)在的5G用的是2.6Ghz、3.5Ghz、4.9Ghz，室內(nèi)信號(hào)覆蓋已經(jīng)到這種地步了，鐵流無法想象，用30Ghz、300Ghz信號(hào)覆蓋和穿透會(huì)怎么樣!
而一些媒體和學(xué)者炒作的太赫茲波，則是高頻擴(kuò)容思路的進(jìn)一步發(fā)展。鐵流認(rèn)為，這已經(jīng)是走火入魔了。
6G太赫茲是怎么回事呢?
根據(jù)東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任洪偉教授《毫米波與太赫茲技術(shù)》的定義：
傳統(tǒng)上, 微波頻段定義為300 MHz-26.5 GHz, 毫米波頻段為26.5-300 GHz, 而太赫茲頻段為300GHz至10000 GHz (10 THz). 現(xiàn)在比較流行的一種說法是, 0.3-30 GHz 為微波頻段, 30-300 GHz 為毫米波頻段, 也有人將0.1-10 THz 稱作太赫茲頻段(1THz=1000Ghz)。
可以看出，太赫茲波可以簡單理解為頻率比毫米波更高的電磁波。炒作太赫茲6G的思路，其實(shí)還是5G的高頻擴(kuò)容的思路，就是選擇更高的頻譜，獲得更大的帶寬，從而獲取更高的網(wǎng)速。
換言之，2.6Ghz、3.5Ghz、4.9Ghz上的500MHZ帶寬商家覺得不夠用，于是高頻擴(kuò)容選30Ghz至300Ghz，卻對(duì)帶來的覆蓋、功耗、成本問題避而不談。
現(xiàn)在，為了獲取更大的帶寬，一些學(xué)者鼓吹用300Ghz至1000Ghz頻段，問題是，之前那個(gè)視頻已經(jīng)展示了，2.6Ghz、3.5Ghz、4.9Ghz的信號(hào)穿透不行，而且運(yùn)營商在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的厘米波5G基站功耗是4G基站的2.5至4倍，中移動(dòng)如果建1000萬個(gè)5G基站，全年利潤不夠支付半年電費(fèi)。覆蓋在無建筑物阻擋的情況下，只有300米，5G基站的成本是4G基站的4倍。
如果用太赫茲波，功耗、組網(wǎng)成本、覆蓋問題會(huì)比現(xiàn)在的厘米波5G基站大很多很多。
這絕對(duì)是運(yùn)營商的噩夢！
對(duì)于這種高頻擴(kuò)容的思路，幾位網(wǎng)友吐槽：
5G用厘米波覆蓋已經(jīng)很差了，就窗口有新號(hào)，室內(nèi)走2米信號(hào)很差，網(wǎng)速連4G都不如。用毫米波，覆蓋更差，功耗更大，成本更高......太赫茲波，畫面太美。
按照這思路，難不成10G用紅外線?天線1024根。20G要用伽馬射線?1萬多根天線?
可以說，高頻擴(kuò)容這條路線經(jīng)過5G現(xiàn)在的實(shí)踐，其實(shí)是非常值得商榷的，當(dāng)下5G的功耗問題、覆蓋問題和成本問題已經(jīng)讓運(yùn)營商有點(diǎn)頭疼了。這種6G基站的覆蓋會(huì)非常感人，而且會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的成本、功耗在5G的基礎(chǔ)上進(jìn)一步成倍增長。
也許有的讀者會(huì)覺得鐵流啰嗦，但問題是很多讀者對(duì)鐵流文章里指出的問題視而不見，陷入?yún)柡w、沸騰體不可自拔，因而重要的事情說三遍。
根據(jù)電磁波的特性，頻率越高覆蓋越差，如今Verizon用毫米波做室內(nèi)覆蓋都未能在商業(yè)上取得成功，國內(nèi)用中頻(3.5Ghz)覆蓋都不樂觀，只有300米，室內(nèi)信號(hào)銳減。
用太赫茲波的話，覆蓋恐怕會(huì)非常感人，而要完成這種6G基站全覆蓋，沒準(zhǔn)太赫茲的6G基站要像節(jié)慶活動(dòng)中的燈籠一樣每隔幾米或十幾米掛一個(gè)，必須屋內(nèi)屋外，路燈樹上全部掛滿，才能實(shí)現(xiàn)無死角全覆蓋。對(duì)于設(shè)備商來說，這絕對(duì)是夢寐以求的，但對(duì)于運(yùn)營商來說，這絕對(duì)是災(zāi)難和噩夢。
如果基礎(chǔ)理論沒有突破 通信必然稱為紅海
從現(xiàn)在4G、5G、衛(wèi)星通信技術(shù)的情況看，未來幾年，4G的地位無法動(dòng)搖，會(huì)成為廣域覆蓋的關(guān)鍵和中流砥柱。
5G由于成本高、覆蓋差、功耗大，只適合在人流密度較大地區(qū)覆蓋，政府拉動(dòng)GDP燒錢強(qiáng)推的話，城市戶外覆蓋也可以，但農(nóng)村必須靠4G。
而衛(wèi)星通信則會(huì)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的村莊、島嶼提供服務(wù)，或者為飛機(jī)、輪船、客貨車輛、野外場區(qū)、作業(yè)團(tuán)隊(duì)提供通信服務(wù)。
室內(nèi)場景，比如辦公室、家庭環(huán)境，基本依舊會(huì)是WIFI的天下。
因此，未來幾年，4G和5G會(huì)長期并存，現(xiàn)階段5G如果不進(jìn)行技術(shù)革新和改進(jìn)，會(huì)類似3G那樣成為過渡性技術(shù)。而衛(wèi)星通信，則會(huì)在自己的一畝三分地為相對(duì)有限的用戶提供通信服務(wù)。
鐵流認(rèn)為，在基礎(chǔ)理論突破以前，所謂的5G、6G其實(shí)都是商業(yè)概念，是通信廠商為了自身利益推出的東西，只是為了讓整個(gè)行業(yè)有錢賺，從業(yè)者能有飯吃。
其實(shí)，通信專業(yè)的人一方面很早就知道香濃時(shí)代就已經(jīng)劃定了通信效率的上限，另一方面這個(gè)專業(yè)結(jié)論又是不能大張旗鼓的說的，特別是對(duì)公眾、對(duì)政治家、對(duì)外行、對(duì)投資人大張旗鼓的說，否則就會(huì)讓他們喪失想象力，從而嫌棄這個(gè)行業(yè)而去。
所以出現(xiàn)了當(dāng)下的亂象——在基礎(chǔ)理論沒有突破，頻譜利用效率沒有提升的情況下，企業(yè)和媒體合流紛紛炒作5G、6G如何牛逼，如何改變?nèi)祟惿睢＿M(jìn)而忽悠政府綁架政策，國家投資，全民買單。
何況這個(gè)5G對(duì)廣大用戶而言沒啥意義，4G就夠用了。即便是工業(yè)應(yīng)用，考慮到穩(wěn)定、可控、抗干擾、性價(jià)比等因素，肯定也是有線為主——目前智能工廠中97%為有線網(wǎng)絡(luò)，2%用WIFI，用蜂窩通信的不足1%。
必須指出的是，任正非所言的華為同時(shí)研究5G和6G恰恰說明6G沒啥技術(shù)革新，因?yàn)?G就已經(jīng)把現(xiàn)有技術(shù)用的比較到位了，5G技術(shù)升級(jí)疲軟就是在缺乏理論和技術(shù)革新的情況下，暴力堆料的結(jié)果。
雖然行業(yè)每隔7至10年就推新一代通信標(biāo)準(zhǔn)，但是技術(shù)突破和理論革新不是每7至10年就會(huì)出現(xiàn)的。在缺乏理論突破和技術(shù)革新的情況下每7至10年搞一套通信標(biāo)準(zhǔn)，本質(zhì)上都是商業(yè)概念，而不是真正能夠提升老百姓通信體驗(yàn)，降低通信成本的好技術(shù)。結(jié)果只能是用全民的財(cái)富給通信行業(yè)輸血。
當(dāng)下，需要的不是媒體的喧囂，而是靜下心來搞基礎(chǔ)理論突破，或者是在關(guān)鍵技術(shù)上有所革新，把成本、覆蓋、功耗問題解決，把如今這些商業(yè)概念的東西，變成真正的技術(shù)迭代。
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