從5G到6G通訊, MARK先生帶你到南極點看衛星雨

從5G到6G通訊, MARK先生帶你到南極點看衛星雨

來自專欄 國范GUOMO

移動通訊的下一站到底是哪裡,誰也說不清楚,未來的世界到底什麼樣子?讓我們跟著這部作品的步伐一路向南,在回首思考5G時候6G到底會給今年的世界帶來哪些變化?也許你就說那個親歷者當中的一部分。

摘自自傳體科幻作品《MARK GUOMO》

一路向南

「親愛的,你準備好見證這一美好瞬間了嗎?」MARK先生把擋在姑娘面前的手拿開。從四面八方發出來的光立刻向姑娘精緻的五官撲過來。這光比煙霧的彌散更具張力,給人力量。你能看到大自然身上與生俱來的那種生命力,讓你震驚。這光又沒有輻射那般令人毛骨聳然,幽綠當中透著粉色,彷彿調皮的孩子想你打招呼。此時此刻,mark先生正和自己的未婚妻在南極點阿蒙森-斯科特站附近的中國人投資運營的極光營地度假。一幢幢飛船似的建築聳立在白色的雪原上,建築物的立腳被設計的很高,主體被抬起來給人感覺好像馬上就要起飛一般。雖然已經是南極的極夜,卻安靜急了。透徹的夜空星光閃閃,彷彿躺在金色的河水裡。

「給你看個小精靈,它是自由的。它將分享自己最後的時光向人類獻禮,包括你我。」在極光的深處,一道道人造的流星雨正在發生,這是分布在極軌的衛星自主離軌,進入大氣層燃燒發出的閃光。「它們真的很美,我可以跟世界各地的人分享這個美麗瞬間」姑娘驚喜道。曾經參與組建了聯合鐵塔公司的MARK先生對此情此景感觸頗深。5年前這些精靈們被他們的公司發射進入太空,從此就給全世界的人民提供通訊服務。「實際上現在它們是自由了,它早已經不是聯合鐵塔公司的財產了。它屬於全人類,它屬於它自己,他已經贖回了自己,並且已經向我們預定了下一階段的替代衛星」。「為什麼這麼說,難道它們真的有生命」女孩不解的問道。

「當年製造它的時候,我還在創業中,世界銀行,亞投行都投資過這家空間基礎設施公司,我們也拿過DST淡馬錫等等國際私人資本的投資,我們在俄羅斯有衛星製造廠,也用它的火箭發射,在馬來西亞跟新加波接壤的地方有發射場。很奇怪那個時候它好像是世界幾十個國家的產物,就像曾經的國際空間站。現在它們自由了,新的一批衛星已經被製造出來,它現在已經不是聯合鐵塔公司的財產了,它們自由了,這些精靈們用通訊服務付費並製造了他們的替代者,我想數據是共享的,它們之間任然存在聯繫,可以看作是這些逝去的精靈們壽命的延續」。

南極光越來越激烈,彷彿火山迸發一樣。營地里的客人越來越多。有從惠靈頓,開普頓乘專機飛過來的美國資本家,也有俄羅斯的能源巨頭乘著私人游輪縱越大西洋不遠萬里過來度假。MARK先生想:很快這裡的交通就會更好了,想想幾百萬年前,這裡曾經是一片澤國,綠樹叢生。中國的超級基建巨子們正在這裡修建極地管道隧道--從南極半島沿著埃爾斯沃斯山脈直達南極點。

這是一個具有挑戰性的工程,不過有了環亞鐵路的經驗,這點挑戰對這個巨子來說絲毫沒有壓力。環亞鐵路從英倫半島經過法蘭西,途徑莫斯科,接入中國,繞道東南亞島嶼最後接入澳大利亞直達惠靈頓。世界在中國領導人習近平先生的倡導下參與建設了這條路線,現在他已經退休了,中國乃至世界歷史上從來沒有出現過這樣一位領導人,極具智慧和膽識魄力。MARK先生讚美道「哈哈,看來儒家重商主義還是符合世界潮流的」。「我父親參與設計了這條真空環路軌道。為了抵抗西風帶的風和海浪,隧道通通被建設在水下,由一列列海底自行列車接駁到中山站所在的南極半島,然後一路高架達到極光營地。」地平線下,他的眼前彷彿出現了沙克爾頓,斯科特等探索者的身影,熱淚禁不住濕潤了面龐。

有一天等我們有條件了我們可以像Elon Musk先生一樣在火星退休。就在不久前我剛看到馬斯克先生髮的從火星度假回來的視頻。雖然有時延,不過我確定他的狀態依然很好。那艘飛船實在太棒了。MARK先生喃喃自語:「也許哪一天我們可以幫助他開發火星極地,那兒有水,這應當是個自由的國度」若有所思。

6G時代,移動通訊下一站

觀點

最近一段時間很多人正在討論5G過後,接下來人類通訊的發展方向是什麼。兩會期間中國工信部部長苗圩在接受部長之聲的採訪是說道我國已經開始著手在研究6G的發展,也就是第六代移動通信。

早在布局5G的時候,國際上其實想的方案算是比較周到,充分考慮了人類通訊需求。3gpp r14版本的時候就已經把高帶寬、低時延、大連接,廣覆蓋作為其中考核的標準之一,現階段的5G技術其實已經是對上一代通訊技術形成了系統上的革新,頻譜利用效率都達到了前所未有的高度。現階段演進的重點方案還是在速率上,不過由於中國參與的系統架構的設計,最終低時延和大連接都將成為可能。特別是今天隨著半導體技術的進步,軟體定義網路 IPV6等等新興技術手段的利用,將會有越來越多的設備可以接入到5G網路當中。

個人的感覺,6G似乎很難再有巨大的顛覆性的變革,更像4G對於3G的演進效果,那就是在若干領域深入細化。5G就將建立的新型網路架構,實現了軟硬體的解耦,讓基站升級網路資源分配成為軟體就可以定義的事情。新型空口在這個基礎上兼容各類接入標準方案,無論是無人駕駛汽車也好還是無人機,甚至天基的衛星都能利用新空口提供用戶接入網路的管道。有了半導體水平的進步,massive mimo 得以大規模的成本的生產並且集成到終端上去。有了半導體水平的進步,晶元系統間的傳輸路徑更簡單功耗更低,時延得到保證。半導體將會成為決定5G乃至通訊技術水平的關鍵。掌握先進半導體材料,製造工藝的國家必將引領這一潮流。

作為方向來說,速率,時延等等都依賴通訊基礎設施的完善,沒有基礎設施的完善,這些場景都將是紙上的空想。事必大國都要投入巨資進行5G基礎設施的升級和建設。除了半導體行業需要加快發展之外還有哪些因素可能制約通訊技術的發展。我們觀察一下,幾大訴求當中,前三者都可以被基站和終端的量產解決。唯一第四點廣泛覆蓋,目前沒有特別好的解決方案。似乎隨著5G的 深化,乃至6G時代的演進,必然要觸碰廣泛覆蓋的痛點。這個痛點之所以痛,對於電信運營商來說,你在人口密集城市,就算做到每個月不限流量,你想多從用戶口袋裡掙到100塊錢,那都是難題。但是如果在郊區在內陸,沒有網路沒有信號的地方,只有你能給用戶一個波束能讓他連接網路,那麼即便是每小時100塊錢,也有人願意用,因為這才是剛需啊。

利用空間平台來實現廣泛覆蓋未來一定會成為剛需。至於到底是無人機,飛艇還是衛星,可能各有各的好處。要實現廣泛覆蓋和經濟效益之間的平衡,那麼衛星這種比基站覆蓋範圍廣的空間平台就成了一個好的選擇,這也符合內陸地區地廣人稀的現實狀況。

目前歐洲研究5G和衛星的機構比較多,去年筆者跟英國薩里大學埃文斯老師的溝通中也能看出這些老牌發達國家心理的想法。美國人其實是最想這麼整的,而且目前看也是動作最激烈的,就在前不久的sateliite 2018大會上,陸陸續續出現一大批小衛星星座的企業。

自由市場促進下的美國儼然就要爆發低軌星座大戰。也正是因為這個原因,正如美國的政治一樣,看起來還是比較混亂,中間的廝殺會比中國激烈不少。歐洲人的衛星或者航天工業有點國家驅動結合市場行為的味道,他並不是完全的私人行為,歐洲人更喜歡安安靜靜的替人代工衛星好了。所以你看到銥星新一代是泰雷茲代工的,一網的衛星是空客代工的,甚至想Telesat的實驗星還是找英國薩里衛星公司SSTL代工的。

國內低軌衛星發展低軌時間比較晚,而且進度遠遠落後發達國家,如果我們還是按照老的模式去跟的化,可能我們在移動通訊領域剛剛拿到手的話語權又將丟失,這一點也希望咱們國家相關部門重視起來。不過可喜的是國內兩大航天企業,科工和科技紛紛行動,推出鴻雁星座,以及五朵雲工程。未來說不定電信運營商或者電信設備製造商也會投資參與到低軌衛星星座建設中來,大家拭目以待。

那麼我們的真正機遇在哪裡,彎道超車的點應該設在哪裡呢?那就是必須基於國際移動通訊標準那一套規則來做衛星網路,必須實現衛星網路和地面網路的深入融合,甚至就是一個網路系統,衛星只當作是基站的一種形式。天地融合,尤其是跟5G地面網,預計美國的oneweb 和starlink都是這種思路,但是因為標準沒有形成,它們尚且不能構建天衣無縫的世界網路。中國應該著重在這裡發力,瞄準的就是在這兩個星座的壽命周期到的時候發力到合適的時間節點上,形成全面超越。我們要利用我們國家在IMT2020組織的話語權,利用我們企業在3GPP的影響力,全面共同推進新的融合的標準方案。我們始終認為沒有這一套體系,不管是oneweb也好還是starlink也好,尚且不能對世界通訊系統帶來重大挑戰。

真正通訊體系大一統的時代才是。這其中中國的企業尤其是民營企業怎麼有所作為則顯得至關重要。我們要保證各國的衛星系統可以在其他國家對等的提供數據傳輸服務,當然低軌衛星的落地尤其是全球運營不可能走高軌衛星的思路,需要探索一條全新的路徑。在這方面民營企業世域天基早已走在前面。

未來的世界真的很美,你準備好了嗎?

料想不久將來,一旦市場進入爆發期,各種企業,航天的會做運營商的事情,運營商會做航天的事情,地面終端製造商甚至也會開始作衛星。在互相融合的過程中一定有很多火花,逆水行舟不進則退,就如同三網融合,互聯網電視的風頭興起和傳統廣播電視網路的衰退一樣。不能適合時代發展的就有體系下的企業終將分崩離析,甚至徹底瓦解。

版權聲明:科幻自傳體作品《MARK GUOMO》 ,當中故事情節,主線,場景設計均出自作者日常或者未來規劃,均屬於知識產權保護範疇。未經許可不得進行抄襲。希望這部作品能促進MARK先生一路向南,實現中國夢,自個的夢。

創作不易,感興趣的朋有可以對接合作。現在打賞作者還附送南極旅行攻略,如需諮詢更多細節定製方案請評論留言。二維碼已給出。

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