王樞



摘要:信息傳播技術的發展推動著傳播渠道的變遷。對于媒體行業而言,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,也是發展的機遇。本文將從當前備受關注的衛星互聯網與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展趨勢,并從廣電行業角度出發,探討廣電行業與兩者結合的可能性。
關鍵詞:渠道 技術衛星互聯網 5G
一、衛星互聯網與5G技術實現的基本原理
電子技術的發展催生了廣播電視,數字技術為互聯網的誕生打下了基礎,而移動通信技術的升級迭代則為移動互聯網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,數據的傳輸速率和傳輸速度實現了質的突破,激發了人們對于未來物聯網的想象,與此同時,近地衛星發射成本的不斷下降使得衛星互聯網這一曾經的構想正在逐漸成為現實。以5G和衛星互聯網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移動網絡一樣,5G網絡的本質是一種數字蜂窩網絡,在這種網絡中,供應商覆蓋的服務區域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區域。表示聲音和圖像的模擬信號在手機中被數字化,由模數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器(發射機和接收機)進行通信。收發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絡和互聯網連接。與現有的手機一樣,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。
目前無線網絡傳輸中包含了很多的協議,根據覆蓋距離的不同,無線網絡可以分成近場網絡(Proximity),個域網(WPAN),局域網(WLAN)以及廣域網(WWAN),其中近場大概是10米左右的范圍,個域網為100米左右的場景,而基于數字蜂窩網絡的5G屬于廣域網(WWAN),即支持在100km范圍內的數據傳輸,其主要基于的也是移動通信協議。
在通信協議目標方面,5G協議的目標可以分成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、虛擬現實(VR)和增強現實(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網方面的應用,旨在滿足進一步發展的數字社會的需求,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業。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字行業的需求,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的語音業務還要敏感,比如說無人車控制,無人機控制等。[1]
(二)衛星寬帶互聯網
衛星通信技術(Satellite communication technology)是一種利用人造地球衛星作為中繼站來轉發無線電波而進行的兩個或多個終端之間的通信技術。衛星互聯網產業鏈涵蓋了衛星制造、衛星(火箭)發射、衛星運營、地面設備制造等主要方面。
衛星寬帶互聯網的產生,主要是得益于近幾年來近地衛星發射成本的降低,使得眾多科技公司開始將構建衛星互聯網的計劃納入未來發展規劃中。目前,世界范圍內已經有多家科技公司宣布了各自的衛星互聯網計劃,以下是目前世界范圍內具有代表性的布局衛星互聯網的科技公司:
在具體的技術實現路徑方面,如果用戶需要通過衛星互聯網訪問一個網站,數據的傳輸過程是:數據中心—核心網—地面基站—近地通信衛星—星間傳輸—近地通信衛星—用戶接收終端。
對比5G和衛星互聯網技術不難發現,高可靠、低延時是5G網絡的重要特性,在此1ms低時延的基礎上才有工業互聯網、遠程醫療、無人駕駛等高可靠級別應用場景。而衛星互聯網的低軌道衛星,以Starlink為例,地—空—地所需傳輸時間約為3.6ms,如果加上服務器/衛星轉發延時,則延遲更高。在 SpaceX 早期公布 Starlink 計劃時曾提出網絡延遲大概在 20ms-35ms 之間,這個延時接近現有4G網絡(10~20ms),可實現實時通信和網絡游戲等場景,但無法替代5G。[2]
但同時,衛星互聯網由于能提供無遠弗屆的覆蓋能力,意味著衛星互聯網有著巨大的市場,其能夠在地面網絡未覆蓋及人群密度較低的農村、高原、海洋等偏遠區域,雖然建設衛星互聯網的門檻高,但單個衛星覆蓋的面積更大,用戶數量更多。
二、大規模網絡部署的成本
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,對當前傳播渠道產生實質性的改變,還需要考慮到建設和部署該項技術的經濟成本。只有同時具備了技術和經濟上的可行性,傳播技術才能被廣泛應用于傳播實踐中,并產生積極影響。
(一)5G網絡的部署成本
在5G網絡部署成本方面,以中國為例,目前國內三大運營商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二期無線網主設備集中采購結果》中可以看到,中國移動的總采購規模超過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網絡是個龐大而復雜的系統,除了基站還有傳輸、核心網等設備,而除了設備采購,建設過程中還涉及設計、安裝、優化等費用。
根據三大運營商的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網絡,究竟需要多少基站?我們可以通過對比當前4G網絡的部署情況來得出結論。根據工信部數據顯示,2019年國內4G基站總數為544萬個,如果按照4G網絡的規模來部署5G網絡,部署一套完整的5G網絡的基站成本就將達到8千億人民幣左右。
(二)近地衛星發射成本
在衛星互聯網構建方面,由于國內還并未有公司進行大規模的近地衛星發射構建衛星互聯網,因此在這里選取發射衛星數量最多的Space X公司為例對衛星發射成本進行估算。下圖為Space X 的Starlink計劃近三個月來發射衛星的統計:
截止2020年11月,Space X 已經為 Starlink計劃總計發射了15次近840顆衛星。根據Sapce X 公布的數據來看,其在2020年1月SpaceX發射60顆衛星的總成本約為3500多萬美元,平均下來,每個重達260公斤的衛星發射成本在60萬美元左右,每公斤發射成本只有2300美元。[3]
目前Space X 獵鷹9的發射價格對外是6200萬美元,但是其他的火箭可能一發要上億美元;SpaceX一次發射火箭可以裝60顆衛星,而在傳統的方式下只能裝30顆,甚至更少。此外,在2019年12月份一次媒體采訪中,Space X創始人埃馬斯克透露稱一顆衛星的造價已經低于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的成衛星的制造本已經遠遠低于50萬美元,獵鷹9號火箭的內部每次發射成本不超過6000萬美元,那么SpaceX首批發射1.2萬顆衛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。
乍看之下衛星互聯網的部署成本似乎要比5G網絡部署低,但需要明確的是,衛星互聯網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星網絡體系,其發射衛星的數量決定了其后期進行維護成本的巨大。此外,目前世界范圍內只有Space X一家公司能夠實現低成本的近地衛星發射,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顆低軌通信衛星星座的計劃——“鴻雁星座”和“虹云工程”,如果能夠把單位衛星發射和制造成本降低到與SpaceX 相同水平,那么建設衛星互聯網的成本將低于5G網絡的部署。
三、廣播電視行業的機遇
無論是第五代移動通信技術的發展還是衛星互聯網技術的出現,在一定程度上都可以看作對當前傳播渠道的一種革命。對于傳統的廣電媒體行業而言,面臨著當前有線電視用戶被大量的IPTV、OTT 產品分流,傳統渠道優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的相關政策頒布與實施,廣播電視行業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(目前國內唯一一家持有此牌照的運營主體),將傳統有線電視網絡改造成5G網絡。
上文已經提到過,5G網絡要實現運營,一般都需要有特定的傳輸頻譜,而700MHz是目前世界范圍內公認的最佳傳輸頻段,其覆蓋能力是電信運營商網絡覆蓋能力的三倍。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絡建設和運營成本,實現輕裝上陣。據中興通訊5G產品規劃總工胡凱偉稱,利用有線電視網絡運營商700MHz頻段進行5G網絡建設,全國大概只需要建設40多萬700MHz的基站即可實現全國覆蓋,相比三大運營商計劃建設覆蓋全國的百萬基站而言,大大降低了網絡部署成本。
除了部署網絡成本低,廣電行業布局5G網絡還有著強大的業務優勢,傳統廣電公司自身在整個信息傳播生態中不同于其他類型的運營商僅僅扮演管道提供者的角色,他們還是整個生態中重要的內容提供應商,許多廣電公司背靠傳統電視臺擁有著強大的內容生產團隊和內容生產牌照,這些內容無疑也為將來廣電5G業務提供不可或缺的競爭力。
(二)廣電+衛星互聯網
對于正處在發展當中的衛星互聯網而言,鑒于我國的特殊情況,暫時還沒有私人公司或企業能夠實現衛星的制造與發射,布局衛星互聯網看上去似乎與廣電行業并沒有太多的交集,但這并不意味著廣電行業不能與國內相關企業進行合作,進行地面業務的合作。
上文已經提到,國內的航天科技集團和航天科工集團已經相繼推出了各自的衛星互聯網構建計劃,將在未來發射數百顆衛星到近地軌道。廣電行業或許并不具備直接參與衛星的制造和發射的能力,但是對于地面接收基站和傳輸網絡的部署還是具備一定的滲透力。未來的廣電行業或許可以通過與國內這些衛星互聯網企業合作的方式,利用自身在各地區的地面基站建設和鋪設網絡的優勢,參與到衛星互聯網體系的建設中。
總之,無論是參與5G網絡還是衛星互聯網的建設,處在融合轉型過程中的廣電行業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度,尤其是在全國一張網戰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的連接能力,利用新技術拓展全新業務場景,增強現有的用戶粘性,挽回已經流失的有線電視用戶,重塑廣電行業在國內信息傳播生態中的傳播力、影響力和引導力。
注釋:
[1] 徐方鑫. 5G 技術和 WiFi 有什么本質上的區別?[EB/OL]. https://cloud.tencent.com/developer/article/1550432
[2 ]奇因《衛星互聯網真能替代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)