王樞
摘要:信息傳播技術的發(fā)展推動著傳播渠道的變遷。對于媒體行業(yè)而言,每一次傳播技術的革新帶來的不僅是對原有傳播渠道的挑戰(zhàn),也是發(fā)展的機遇。本文將從當前備受關注的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G技術入手,比較兩者在技術原理與部署成本兩方面的差異,了解并把握渠道技術的發(fā)展趨勢,并從廣電行業(yè)角度出發(fā),探討廣電行業(yè)與兩者結合的可能性。
關鍵詞:渠道 技術衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 5G
一、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G技術實現(xiàn)的基本原理
電子技術的發(fā)展催生了廣播電視,數(shù)字技術為互聯(lián)網(wǎng)的誕生打下了基礎,而移動通信技術的升級迭代則為移動互聯(lián)網(wǎng)的繁榮提供了必要條件。如今,隨著第五代移動通信技術的出現(xiàn),數(shù)據(jù)的傳輸速率和傳輸速度實現(xiàn)了質的突破,激發(fā)了人們對于未來物聯(lián)網(wǎng)的想象,與此同時,近地衛(wèi)星發(fā)射成本的不斷下降使得衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)這一曾經(jīng)的構想正在逐漸成為現(xiàn)實。以5G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的傳播技術正在重塑著傳播渠道,分析兩種技術的實現(xiàn)原理,有助于我們更好地理解其具體的應用場景。
(一)5G(第五代移動通信技術)
5G指的是第五代移動通信技術,與早期的2G、3G和4G移動網(wǎng)絡一樣,5G網(wǎng)絡的本質是一種數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡,在這種網(wǎng)絡中,供應商覆蓋的服務區(qū)域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區(qū)域。表示聲音和圖像的模擬信號在手機中被數(shù)字化,由模數(shù)轉換器轉換并作為比特流傳輸。蜂窩中的所有5G無線設備通過無線電波與蜂窩中的本地天線陣和低功率自動收發(fā)器(發(fā)射機和接收機)進行通信。收發(fā)器從公共頻率池分配頻道,這些頻道在地理上分離的蜂窩中可以重復使用。本地天線通過高帶寬光纖或無線回程連接與電話網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)連接。與現(xiàn)有的手機一樣,當用戶從一個蜂窩移動到另一個蜂窩時,他們的移動設備將自動“切換”到新蜂窩中的頻道。
目前無線網(wǎng)絡傳輸中包含了很多的協(xié)議,根據(jù)覆蓋距離的不同,無線網(wǎng)絡可以分成近場網(wǎng)絡(Proximity),個域網(wǎng)(WPAN),局域網(wǎng)(WLAN)以及廣域網(wǎng)(WWAN),其中近場大概是10米左右的范圍,個域網(wǎng)為100米左右的場景,而基于數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡的5G屬于廣域網(wǎng)(WWAN),即支持在100km范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸,其主要基于的也是移動通信協(xié)議。
在通信協(xié)議目標方面,5G協(xié)議的目標可以分成3個場景:EMBB、URLLC和MMTC。
EMBB(Enhanced Mobile Broadband):這一應用場景比較貼近于終端用戶側,致力于滿足人們對日益數(shù)字化的生活方式的需求,專注于對帶寬有高要求的服務,如高清視頻、虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)。5G理論峰值速率最高能夠到10Gbps,一般情況下,用戶實際使用速率在1Gbps左右。
MMTC(Massive Machine Type Communications):這一類技術的應用是偏向于物聯(lián)網(wǎng)方面的應用,旨在滿足進一步發(fā)展的數(shù)字社會的需求,并專注于對連接密度有高要求的服務,如智慧城市和智慧農(nóng)業(yè)。其應用的主要對象是各類傳感器,這些傳感器一般都是有周期性的反饋信息的,而且周期一般比較長。
URLLC(Ultra-realiable and Low-lantency Communications):這一類應用場景主要是滿足數(shù)字行業(yè)的需求,并專注于對延遲敏感的服務,這里的對延遲敏感是相比傳統(tǒng)的語音業(yè)務還要敏感,比如說無人車控制,無人機控制等。[1]
(二)衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)
衛(wèi)星通信技術(Satellite communication technology)是一種利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉發(fā)無線電波而進行的兩個或多個終端之間的通信技術。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了衛(wèi)星制造、衛(wèi)星(火箭)發(fā)射、衛(wèi)星運營、地面設備制造等主要方面。
衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生,主要是得益于近幾年來近地衛(wèi)星發(fā)射成本的降低,使得眾多科技公司開始將構建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的計劃納入未來發(fā)展規(guī)劃中。目前,世界范圍內(nèi)已經(jīng)有多家科技公司宣布了各自的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃,以下是目前世界范圍內(nèi)具有代表性的布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的科技公司:
在具體的技術實現(xiàn)路徑方面,如果用戶需要通過衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)訪問一個網(wǎng)站,數(shù)據(jù)的傳輸過程是:數(shù)據(jù)中心—核心網(wǎng)—地面基站—近地通信衛(wèi)星—星間傳輸—近地通信衛(wèi)星—用戶接收終端。
對比5G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術不難發(fā)現(xiàn),高可靠、低延時是5G網(wǎng)絡的重要特性,在此1ms低時延的基礎上才有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、無人駕駛等高可靠級別應用場景。而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的低軌道衛(wèi)星,以Starlink為例,地—空—地所需傳輸時間約為3.6ms,如果加上服務器/衛(wèi)星轉發(fā)延時,則延遲更高。在 SpaceX 早期公布 Starlink 計劃時曾提出網(wǎng)絡延遲大概在 20ms-35ms 之間,這個延時接近現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(10~20ms),可實現(xiàn)實時通信和網(wǎng)絡游戲等場景,但無法替代5G。[2]
但同時,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)由于能提供無遠弗屆的覆蓋能力,意味著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有著巨大的市場,其能夠在地面網(wǎng)絡未覆蓋及人群密度較低的農(nóng)村、高原、海洋等偏遠區(qū)域,雖然建設衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的門檻高,但單個衛(wèi)星覆蓋的面積更大,用戶數(shù)量更多。
二、大規(guī)模網(wǎng)絡部署的成本
除了技術上的可行性之外,傳播技術是否能夠被廣泛應用到社會生活中,對當前傳播渠道產(chǎn)生實質性的改變,還需要考慮到建設和部署該項技術的經(jīng)濟成本。只有同時具備了技術和經(jīng)濟上的可行性,傳播技術才能被廣泛應用于傳播實踐中,并產(chǎn)生積極影響。
(一)5G網(wǎng)絡的部署成本
在5G網(wǎng)絡部署成本方面,以中國為例,目前國內(nèi)三大運營商5G商用化部署進程已初步成型。在今年4月份剛剛出爐的《中國移動2020年5G二期無線網(wǎng)主設備集中采購結果》中可以看到,中國移動的總采購規(guī)模超過23萬個5G基站,371億預算。中標份額排名如下:
從中國移動的采購結果來看,單位5G單站采購價格約在13萬元至16萬元之間。根據(jù)各廠家份額比例和報價估算,平均每個5G基站的采購價格約為16萬元。然而這些還只是5G基站的成本,5G網(wǎng)絡是個龐大而復雜的系統(tǒng),除了基站還有傳輸、核心網(wǎng)等設備,而除了設備采購,建設過程中還涉及設計、安裝、優(yōu)化等費用。
根據(jù)三大運營商的2020年5G部署計劃,中國移動計劃2020年建設25萬個5G基站,5G相關投資約1000億元;中國電信和中國聯(lián)通同樣計劃2020年共建25萬個5G基站,5G投資分別約為453億元和350億元。那么要部署一套覆蓋全國的完整5G網(wǎng)絡,究竟需要多少基站?我們可以通過對比當前4G網(wǎng)絡的部署情況來得出結論。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示,2019年國內(nèi)4G基站總數(shù)為544萬個,如果按照4G網(wǎng)絡的規(guī)模來部署5G網(wǎng)絡,部署一套完整的5G網(wǎng)絡的基站成本就將達到8千億人民幣左右。
(二)近地衛(wèi)星發(fā)射成本
在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)構建方面,由于國內(nèi)還并未有公司進行大規(guī)模的近地衛(wèi)星發(fā)射構建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),因此在這里選取發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的Space X公司為例對衛(wèi)星發(fā)射成本進行估算。下圖為Space X 的Starlink計劃近三個月來發(fā)射衛(wèi)星的統(tǒng)計:
截止2020年11月,Space X 已經(jīng)為 Starlink計劃總計發(fā)射了15次近840顆衛(wèi)星。根據(jù)Sapce X 公布的數(shù)據(jù)來看,其在2020年1月SpaceX發(fā)射60顆衛(wèi)星的總成本約為3500多萬美元,平均下來,每個重達260公斤的衛(wèi)星發(fā)射成本在60萬美元左右,每公斤發(fā)射成本只有2300美元。[3]
目前Space X 獵鷹9的發(fā)射價格對外是6200萬美元,但是其他的火箭可能一發(fā)要上億美元;SpaceX一次發(fā)射火箭可以裝60顆衛(wèi)星,而在傳統(tǒng)的方式下只能裝30顆,甚至更少。此外,在2019年12月份一次媒體采訪中,Space X創(chuàng)始人埃馬斯克透露稱一顆衛(wèi)星的造價已經(jīng)低于50萬美元。
來自摩根士丹利(Morgan Stanley)的一項分析也顯示,如果每個Starlink的成衛(wèi)星的制造本已經(jīng)遠遠低于50萬美元,獵鷹9號火箭的內(nèi)部每次發(fā)射成本不超過6000萬美元,那么SpaceX首批發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星的預計總成本投入將會控制在埃隆·馬斯克所設想的300億美元左右。
乍看之下衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的部署成本似乎要比5G網(wǎng)絡部署低,但需要明確的是,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的整體架構還包括地面接收基站的建設以及接受設備的制造和一系列的運營維護費用等等,而且Starlink計劃是建造一個覆蓋全世界的衛(wèi)星網(wǎng)絡體系,其發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量決定了其后期進行維護成本的巨大。此外,目前世界范圍內(nèi)只有Space X一家公司能夠實現(xiàn)低成本的近地衛(wèi)星發(fā)射,在技術上存在著一定的壟斷。
在我國,航天科技集團和航天科工集團也都分別在2018年提出了建設300余顆和156顆低軌通信衛(wèi)星星座的計劃——“鴻雁星座”和“虹云工程”,如果能夠把單位衛(wèi)星發(fā)射和制造成本降低到與SpaceX 相同水平,那么建設衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的成本將低于5G網(wǎng)絡的部署。
三、廣播電視行業(yè)的機遇
無論是第五代移動通信技術的發(fā)展還是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn),在一定程度上都可以看作對當前傳播渠道的一種革命。對于傳統(tǒng)的廣電媒體行業(yè)而言,面臨著當前有線電視用戶被大量的IPTV、OTT 產(chǎn)品分流,傳統(tǒng)渠道優(yōu)勢不斷被消解的困境,積極尋求與新興信息傳播技術的合作或許是一條不錯的轉型路徑。
(一)廣電+5G
隨著全國有線電視整合一張網(wǎng)的相關政策頒布與實施,廣播電視行業(yè)再一次迎來了對未來轉型路徑的探討。在眾多的聲音中,呼聲最高也最有可操作性的就是廣電+5G戰(zhàn)略。具體來講,就是廣電可以利用自身獨有的700MHz的5G牌照(目前國內(nèi)唯一一家持有此牌照的運營主體),將傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡改造成5G網(wǎng)絡。
上文已經(jīng)提到過,5G網(wǎng)絡要實現(xiàn)運營,一般都需要有特定的傳輸頻譜,而700MHz是目前世界范圍內(nèi)公認的最佳傳輸頻段,其覆蓋能力是電信運營商網(wǎng)絡覆蓋能力的三倍。按照設備商的說法,700MHz沒有采用Massive MIMO等技術,成本和能耗相對較低,因此能夠極大降低網(wǎng)絡建設和運營成本,實現(xiàn)輕裝上陣。據(jù)中興通訊5G產(chǎn)品規(guī)劃總工胡凱偉稱,利用有線電視網(wǎng)絡運營商700MHz頻段進行5G網(wǎng)絡建設,全國大概只需要建設40多萬700MHz的基站即可實現(xiàn)全國覆蓋,相比三大運營商計劃建設覆蓋全國的百萬基站而言,大大降低了網(wǎng)絡部署成本。
除了部署網(wǎng)絡成本低,廣電行業(yè)布局5G網(wǎng)絡還有著強大的業(yè)務優(yōu)勢,傳統(tǒng)廣電公司自身在整個信息傳播生態(tài)中不同于其他類型的運營商僅僅扮演管道提供者的角色,他們還是整個生態(tài)中重要的內(nèi)容提供應商,許多廣電公司背靠傳統(tǒng)電視臺擁有著強大的內(nèi)容生產(chǎn)團隊和內(nèi)容生產(chǎn)牌照,這些內(nèi)容無疑也為將來廣電5G業(yè)務提供不可或缺的競爭力。
(二)廣電+衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)
對于正處在發(fā)展當中的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)而言,鑒于我國的特殊情況,暫時還沒有私人公司或企業(yè)能夠實現(xiàn)衛(wèi)星的制造與發(fā)射,布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)看上去似乎與廣電行業(yè)并沒有太多的交集,但這并不意味著廣電行業(yè)不能與國內(nèi)相關企業(yè)進行合作,進行地面業(yè)務的合作。
上文已經(jīng)提到,國內(nèi)的航天科技集團和航天科工集團已經(jīng)相繼推出了各自的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)構建計劃,將在未來發(fā)射數(shù)百顆衛(wèi)星到近地軌道。廣電行業(yè)或許并不具備直接參與衛(wèi)星的制造和發(fā)射的能力,但是對于地面接收基站和傳輸網(wǎng)絡的部署還是具備一定的滲透力。未來的廣電行業(yè)或許可以通過與國內(nèi)這些衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作的方式,利用自身在各地區(qū)的地面基站建設和鋪設網(wǎng)絡的優(yōu)勢,參與到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體系的建設中。
總之,無論是參與5G網(wǎng)絡還是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設,處在融合轉型過程中的廣電行業(yè)在面對新興的信息傳播技術時都應該秉承著積極嘗試的態(tài)度,尤其是在全國一張網(wǎng)戰(zhàn)略有了實質性進展的當下,更應該嘗試應用新技術來重建廣電行業(yè)的連接能力,利用新技術拓展全新業(yè)務場景,增強現(xiàn)有的用戶粘性,挽回已經(jīng)流失的有線電視用戶,重塑廣電行業(yè)在國內(nèi)信息傳播生態(tài)中的傳播力、影響力和引導力。
注釋:
[1] 徐方鑫. 5G 技術和 WiFi 有什么本質上的區(qū)別?[EB/OL]. https://cloud.tencent.com/developer/article/1550432
[2 ]奇因《衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)真能替代5G?》[EB/OL].http://www.360doc.com/content/20/0429/23/32850188_909321899.shtml
[3] Elon Musk touts low cost to insure SpaceX rockets as edge over competitors [EB/OL]https://www.cnbc.com/2020/04/16/elon-musk-spacex-falcon-9-rocket-over-a-million-dollars-less-to-insure.html
(作者系中國人民大學新聞學院博士生)