技術(shù)
導(dǎo)讀:2019年末將至,回顧今年科技領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù),5G可謂是當(dāng)紅炸子雞,其熱度可從A股5G指數(shù)的均線走勢(shì)圖上得到直觀的驗(yàn)證(見圖1)。
與此同時(shí),5G離人們的生活越來(lái)越近。截至2019年11月底,中國(guó)的5G基站已建成11.3萬(wàn)個(gè),今年年底將達(dá)到13萬(wàn)個(gè),5G套餐的預(yù)約用戶數(shù)也已經(jīng)達(dá)到千萬(wàn)。
在5G已來(lái)的背景下,如何正確理解5G被提上日程。筆者注意到,網(wǎng)絡(luò)上很多與5G相關(guān)的文章,對(duì)5G的理解和詮釋不清晰:有些對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的理解出現(xiàn)了偏差;有些強(qiáng)調(diào)5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì),卻沒有看到5G技術(shù)的弱點(diǎn);有些著重闡述5G對(duì)其他行業(yè)的影響,卻忽略了其背后的商業(yè)邏輯。
因此,筆者在這里借用希臘哲學(xué)家亞里士多德的“第一性原理”,為讀者做一次年終盤點(diǎn),希望讓讀者一文讀懂5G。
本文將從5G標(biāo)準(zhǔn)的正確解讀開始,然后梳理5G關(guān)鍵技術(shù)及其背后的路徑依賴,然后分析路徑依賴導(dǎo)致的通信行業(yè)商業(yè)變化,最后以筆者所在的金融行業(yè)為例,預(yù)測(cè)一下5G對(duì)金融業(yè)產(chǎn)生的影響。
01 5G的正確解讀
5G的正確解讀包含3個(gè)層面:5G由誰(shuí)提出;5G的設(shè)計(jì)指標(biāo);5G指標(biāo)的正確理解。
5G是由國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)提出的。該組織致力于收集全球通信業(yè)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀,梳理全球通信行業(yè)未來(lái)發(fā)展需要解決的問題,進(jìn)而制定全球通信行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。2015年10月,ITU認(rèn)為現(xiàn)有的4G通信網(wǎng)絡(luò)不足以支撐未來(lái)10年通信業(yè)的發(fā)展需求,因此發(fā)布新一代通信網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃IMT-2020,俗稱5G標(biāo)準(zhǔn)。
IMT-2020明確定義了5G針對(duì)的應(yīng)用場(chǎng)景、設(shè)計(jì)目標(biāo)以及時(shí)間計(jì)劃,如圖2 所示。
其中代表性的文檔為M.2083和M.2410。這2份文檔具體定義了5G需要支持的應(yīng)用場(chǎng)景以及5G標(biāo)準(zhǔn)的性能指標(biāo)。下面簡(jiǎn)單做個(gè)介紹:
1、M.2803文檔。該文檔定義了5G網(wǎng)絡(luò)需要服務(wù)的3個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景,即應(yīng)用特性:
(1)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB);
(2)高可靠低延時(shí)(uRLLC);
(3)海量連接(mMTC)。
此外,該文檔還制定了衡量5G網(wǎng)絡(luò)性能的8項(xiàng)指標(biāo),如圖3所示。
2、M.2410文檔。該文檔定義了5G網(wǎng)絡(luò)建成后需達(dá)到的性能指標(biāo)下限。例如,文檔定義了增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景下,需要達(dá)到的下行傳輸峰值速率(Peak data rate)為20Gbps。
對(duì)于以上提到的5G應(yīng)用特性和技術(shù)指標(biāo),有幾點(diǎn)注意事項(xiàng)需要特別指出:
5G的3個(gè)應(yīng)用特性:增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)、高可靠低延時(shí)(uRLLC)、海量連接(mMTC),是對(duì)5G通信網(wǎng)絡(luò)可靈活配置提出的要求,即一張物理網(wǎng)絡(luò),動(dòng)態(tài)配置和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源。這不是指5G任何時(shí)刻對(duì)每一個(gè)用戶都需要同時(shí)滿足這3個(gè)要求。
通信系統(tǒng)是由發(fā)送端和接收端構(gòu)成的,5G的8項(xiàng)指標(biāo)(見圖2)有針對(duì)發(fā)送端(基站設(shè)備廠商)提出的要求,有針對(duì)接收端(手機(jī)終端廠商)提出的要求,還有針對(duì)通信運(yùn)營(yíng)商提出的要求,并不都是站在終端用戶角度衡量的。在這8項(xiàng)指標(biāo)中,有主有次,5G最核心的指標(biāo)是峰值速率(又稱信道容量),因?yàn)樵撝笜?biāo)是其他多數(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。需要注意的是,該指標(biāo)主要是針對(duì)基站設(shè)備商、運(yùn)營(yíng)商提出的要求:假設(shè)運(yùn)營(yíng)商將所有的帶寬資源都分配給單一用戶,在理想無(wú)錯(cuò)誤的無(wú)線信道條件下,運(yùn)營(yíng)商必須能有傳輸20Gbps的能力,這不代表用戶的下載速度。實(shí)際上,5G承諾的用戶下載速度為100Mbps,這在M.2410文檔中已明確定義。
ITU提出的IMT-2020本質(zhì)上是5G技術(shù)的需求文檔。它規(guī)定了5G所需要達(dá)到的目標(biāo)和要求,并沒有規(guī)定具體的實(shí)施技術(shù)和路徑。這部分工作實(shí)際上交給了由通信產(chǎn)業(yè)各大公司代表構(gòu)成的3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織,該組織負(fù)責(zé)5G的技術(shù)層面的選型與標(biāo)準(zhǔn)化。
因此,若想看清5G,只看到ITU提出的5G實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是不全面的。只有理解負(fù)責(zé)5G具體實(shí)施的3GPP組織在技術(shù)選型過(guò)程中的路徑依賴,才能了解5G技術(shù)的副作用以及為此付出的代價(jià),進(jìn)而從全局上看清5G對(duì)通信行業(yè)、對(duì)其他行業(yè),譬如金融行業(yè)的影響以及背后的邏輯。
下面我們就來(lái)簡(jiǎn)要梳理一下3GPP選定并已標(biāo)準(zhǔn)化的5G關(guān)鍵技術(shù)以及其路徑依賴。
02 5G關(guān)鍵技術(shù)與路徑依賴
前文提到5G的8項(xiàng)指標(biāo)中,峰值速率是基礎(chǔ),該指標(biāo)相比4G提高了20倍。其實(shí),峰值速率又稱信道容量,一直是通信業(yè)發(fā)展的主線。本節(jié)筆者想闡述的是3點(diǎn):(1)5G如何做到20倍增長(zhǎng)的;(2)它的路徑依賴是什么;(3)這些路徑依賴,對(duì)通信業(yè)產(chǎn)生了哪些重大變化。
如同摩爾定律指引半導(dǎo)體行業(yè),香農(nóng)定理(Shannon-Hartley)一直為通信行業(yè)發(fā)展指明了道路。以下公式就是筆者為方便讀者閱讀而簡(jiǎn)化的版本:
5G的核心技術(shù)都是遵循此定理發(fā)展的,如表1所示,5G利用與香農(nóng)定理各項(xiàng)變量對(duì)應(yīng)的相關(guān)技術(shù),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí),實(shí)現(xiàn)信道容量這一根本指標(biāo)的突破。
然而,上述這些技術(shù)都不是完美無(wú)副作用的,每項(xiàng)技術(shù)副作用的疊加構(gòu)成了5G的路徑依賴,如表2所示。
從表2可以看出,5G相比2G、3G、4G時(shí)代,對(duì)基站、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備需求數(shù)量大幅增加,這是5G技術(shù)的最大路徑依賴。該依賴在5G工程實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生了4個(gè)方面的問題。在這里,筆者收集了一些組網(wǎng)上公開報(bào)道的相關(guān)數(shù)據(jù),給讀者直觀感受一下:
(1)基站數(shù)量:5G基站在市區(qū)預(yù)計(jì)平均300米需要部署一個(gè),4G基站大致1公里左右部署一個(gè)。因此,如運(yùn)營(yíng)商提供相同的信號(hào)覆蓋度,所需的基站數(shù)量將是4G的2-3倍。
(2)基站重量:5G單個(gè)基站的設(shè)備重量是大約在50-60千克,4G單個(gè)基站的設(shè)備重量約為20-30千克,因此,現(xiàn)有承重設(shè)施需要改造升級(jí)。
(3)基站功耗:5G設(shè)備耗能約是4G設(shè)備的2-3倍, 5G基站滿載功率約為3700瓦,4G約為1000瓦。
(4)現(xiàn)有基站配套設(shè)施復(fù)用程度:預(yù)計(jì)96%的站點(diǎn)需進(jìn)行改造,復(fù)用率低于4%。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,5G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不僅將承擔(dān)大量的網(wǎng)絡(luò)基建成本,還將承擔(dān)比4G高得多的電力與運(yùn)維成本。
這是一個(gè)值得思考的問題:因?yàn)?G使用的技術(shù)在通信產(chǎn)業(yè)鏈的最上游已經(jīng)被制定為標(biāo)準(zhǔn),其構(gòu)成的技術(shù)路徑依賴最終轉(zhuǎn)化為成本,正在傳導(dǎo)到位于產(chǎn)業(yè)鏈下游的運(yùn)營(yíng)商。運(yùn)營(yíng)商是否能承受?我們可以從移動(dòng)流量單價(jià)、運(yùn)營(yíng)商的營(yíng)收、利潤(rùn)這3個(gè)維度做一個(gè)大致判斷,下面看3張圖:
通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以看到,運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)至少3年日子不好過(guò)了,除了中國(guó)聯(lián)通受到混改紅利影響,凈利潤(rùn)在2018年有較大提升之外,運(yùn)營(yíng)商的營(yíng)收增速在下滑(見圖5),凈利潤(rùn)增速不是下滑就是一馬平川(見圖6),而且移動(dòng)流量高收費(fèi)的日子一去不復(fù)返(見圖4)。
現(xiàn)在,全新的5G終于上馬了,結(jié)果成本如此之高,僅靠網(wǎng)絡(luò)套餐的價(jià)格上升是難以消化的。所以,如果運(yùn)營(yíng)商自身不做改變,那就是等著本行業(yè)發(fā)明的技術(shù)革了自己的命。與此同時(shí),運(yùn)營(yíng)商還面臨一個(gè)嚴(yán)峻問題,那就是5G網(wǎng)絡(luò)需要一張物理網(wǎng)絡(luò)同時(shí)支持多種應(yīng)用場(chǎng)景(eMBB、uRLLC、mMTC),這意味著運(yùn)營(yíng)商需要有根據(jù)客戶需求動(dòng)態(tài)配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能力,此能力只有每個(gè)基站都可以被軟件定義和控制的情況下才能實(shí)現(xiàn),這本質(zhì)上和IT領(lǐng)域的云計(jì)算異曲同工。
換言之,由于5G技術(shù)的路徑依賴,強(qiáng)推著5G時(shí)代下的運(yùn)營(yíng)商既需要趕快具備云服務(wù)的能力,又需要解決如何利用5G高密度的基站創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)模式和收入,來(lái)抵消5G的高額成本。
因此,筆者認(rèn)為,5G時(shí)代下,客戶與運(yùn)營(yíng)商,也就是買方與賣方之間的關(guān)系會(huì)發(fā)生變化。同時(shí),筆者還認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商會(huì)利用5G的基礎(chǔ)設(shè)施,帶來(lái)除了基于5G關(guān)鍵技術(shù)的2項(xiàng)額外“福利”:
(1)云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IaaS):開放基站配套的硬件基礎(chǔ)設(shè)施,閑置時(shí)供租用;
(2)精準(zhǔn)定位服務(wù):利用5G基站的高密度,提供基于5G無(wú)線電信號(hào)的高精度定位,同時(shí)服務(wù)室內(nèi)和室外區(qū)域。
上述“福利”可以看成是通信業(yè)在商業(yè)驅(qū)動(dòng)下的創(chuàng)新。綜上,5G帶來(lái)的是通信行業(yè)技術(shù)和商業(yè)上的雙重創(chuàng)新,這是不同于以往的通信標(biāo)準(zhǔn)迭代的。
03 5G對(duì)金融行業(yè)的影響
了解了5G技術(shù)的路徑依賴及其促生的新服務(wù),那么,5G對(duì)金融行業(yè)有哪些具體影響呢?筆者梳理了一張表格,見表3。
如表3所示,筆者認(rèn)為5G對(duì)金融可能產(chǎn)生的影響主要集中在金融業(yè)務(wù)的3個(gè)場(chǎng)景:獲客、消費(fèi)金融、供應(yīng)鏈金融。下面作簡(jiǎn)單介紹:
1、獲客。5G對(duì)金融獲客來(lái)說(shuō),主要是客戶覆蓋面變大了。農(nóng)村與城市相比,人口密度相對(duì)較低,采用5G的高帶寬接入互聯(lián)網(wǎng)比光纖到戶更加經(jīng)濟(jì),因此會(huì)增加普惠金融的總客群人數(shù)。
2、消費(fèi)金融。隨著雙錄政策開始實(shí)施,金融行業(yè)對(duì)于視頻、音頻等非結(jié)構(gòu)化、高帶寬需求的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。5G的高帶寬會(huì)提供比4G更加優(yōu)異的用戶體驗(yàn)。在支付層面,得益于5G的高可靠低延時(shí)特性,將進(jìn)一步縮短用戶交易時(shí)間,提升支付成功率。與此同時(shí),對(duì)金融機(jī)構(gòu)來(lái)講,這也變相提升了其支付系統(tǒng)的吞吐量。5G還意味著支付渠道的擴(kuò)展,例如穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過(guò)5G技術(shù)聯(lián)網(wǎng),支付終端將不僅僅限于用戶手機(jī)。營(yíng)銷方面,5G網(wǎng)提供的高帶寬、低延時(shí)對(duì)多媒體營(yíng)銷、交互式營(yíng)銷等多種營(yíng)銷方式可以說(shuō)是十分對(duì)口。
3、供應(yīng)鏈金融。5G對(duì)金融業(yè)促進(jìn)最大的是在供應(yīng)鏈金融領(lǐng)域,促進(jìn)的原因恰恰是利用了5G需要高密度部署基站,且運(yùn)營(yíng)商有較強(qiáng)對(duì)外輸出其云服務(wù)的動(dòng)力。這里舉2個(gè)小例子。
第一,由于5G基站是高密度部署的,平均200-300米/個(gè),供應(yīng)鏈金融很多倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè),其倉(cāng)庫(kù)的占地面積都超過(guò)了5G基站的覆蓋面積,這些企業(yè)可以就近租用周邊的基站基礎(chǔ)設(shè)施,搭建企業(yè)專有云服務(wù),同時(shí)由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)運(yùn)維,這為倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)省去了自建數(shù)據(jù)中心購(gòu)買設(shè)備、拉線、挖槽等基建成本,同時(shí)租用的5G基站就在庫(kù)區(qū)附近,相當(dāng)于局域網(wǎng),帶寬問題也一并解決了。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言,基站資源得到了共享、創(chuàng)造了收入,這是雙贏買賣。
第二,5G基站的高密度覆蓋,可提供的定位服務(wù)會(huì)比GPS更加精確、節(jié)能,這對(duì)供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)中的資產(chǎn)進(jìn)行定位有較大幫助,尤其是室內(nèi)場(chǎng)景。
筆者相信,5G的到來(lái),對(duì)金融行業(yè)還會(huì)有更多的場(chǎng)景發(fā)揮賦能作用。
04 結(jié) 語(yǔ)
在2019年末,我們系統(tǒng)地盤點(diǎn)了5G技術(shù),以及5G賦能金融行業(yè)背后的邏輯:從標(biāo)準(zhǔn),到技術(shù),到路徑依賴,到成本倒逼下的通信業(yè)新的創(chuàng)新。可以看到,5G的創(chuàng)新中不僅有技術(shù),也有商業(yè)。筆者預(yù)見,5G將作為通信技術(shù)與信息技術(shù)的匯合點(diǎn),由運(yùn)營(yíng)商為代表,綜合提供傳輸、計(jì)算、存儲(chǔ)服務(wù),作為共享的基礎(chǔ)設(shè)施賦能其他行業(yè),就像5G將賦能金融行業(yè)一樣。