5G到底离你有多远？2021年或许才能用上5G手机
2019/3/2 19:40:58 制造界
来源/爱否科技(ID：FViewXFG)
作者/爱否
从4G牌照正式发放，到人人用4G手机吃鸡打王者，开1元1GB甚至免流量的手机卡刷抖音微博，仿佛忽如一夜春风来。
所以当2018年12月工信部对5G频段划分完毕，当一年一度手机行业盛会MWC上几乎所有手机厂商和运营商都开始现场提供5G体验和5G手机的发布计划时，我们很自然的认为，距离一秒一部电影，1毫秒时延，万物互联的5G世界，只差一个工信部随时就可能颁布的5G牌照。
但是，本次爱否科技走进MWC，走进高通、中兴、三星、华为、OPPO、一加的5G展区，并且与工程师深度交流后，我发现，5G的普及，远比你想象的要遥远。
1/ 为什么4G普及得特别快？
试图预测未来最好的方式，往往是回溯过去。中国三大运营商在4G基站的全部投入金额在5000亿人民币。而之所以能实现如此迅速的覆盖，有着很难重现的时代背景。
一、4G牌照带来的充分竞争
如前文所说，中国4G普及的第一个里程碑是，2013年12月4日，工信部向三家运营商发放4G的正式牌照。但这里面有两个细节值得注意：
第一，这个时间点比美国运营商主动在多个城市商用4G网络的时间，整整慢了3年。所以对于所有想支持中国4G网络的手机厂商来说，国外已经有成熟商用3年以上的芯片方案可以使用，更换一台4G手机对于消费者而言，简直和3G手机一样的便宜。如果没有成熟的技术和补贴，那么4G手机刚上市的价格，将会昂贵很多。
第二，工信部为了补偿中国移动在3G制式上，因为支持国产自主技术，而导致的用户流失和盈利停滞。在2013年只发放了对移动最有利的TDD-LTE 4G牌照。所以中国4G牌照发放的第一年，实际上是中国移动提前领跑4G的一年。
这促使移动在4G第一年进行近乎疯狂的4G基站铺设，一年覆盖300个城市，近70万个4G基站，净增近1亿的4G用户。而在一年多后，联通和电信才获得对自己最有利的FDD牌照。面对移动在4G上的领先地位，又再次激发了联通、电信对4G基站的投入。
我们常说，中国的运营商是垄断环境下的有限竞争。而在3G时代的小插曲，突然将这种有限竞争变为了4G时代的充分竞争。只是这种竞争，在5G时代很难重现了。
二、4G时延降低，激发了游戏和视频向移动端转移
即便是充分竞争，这种在4G基站上的投入只可能持续一到两年，然后等待市场的反馈。到2016年年末，超过一半的用户在使用4G网络玩游戏，尤其在一线城市，这一数字达到了68%。
而从4G的提供的网络体验来看，这并不意外。在网络较好的区域，4G平均下载速度达到了20 Mbps，已经完全可以支持1080P视频的播放，甚至是低码率的4K视频。另一方面，4G的上传速度达到了12.5Mbps，则让手机视频直播成为了可能。
在移动应用场景最重要的参数网络延时上，4G则达到了150毫秒以内，这使得电脑上最为经典热门的MOBA和射击类游戏在手机上运行成为可能。而一旦像《王者荣耀》这样游戏解决了手机上的游戏交互问题，在2016年的火爆就不足为奇，桌面端的《英雄联盟》在2017年人数开始下降更显得意料之中。一旦4G能满足桌面场景的网络需求，一定能迸发出用户对游戏和视频需求的迁移。
三、腾讯阿里出手，用互联网套餐补贴拉新
当桌面端的需求逐渐开始转移到手机，移动端的流量逐渐超过桌面端时，腾讯和阿里这样的内容提供商，开始意识到4G流量的巨大价值。
随着联通进行混改，腾讯、阿里等巨头都以股份制的方式进入到运营商，并且开始推出定向免流的超值手机套餐。对运营商4G网络的补贴，是相对于拉新更为低廉且有效的方式，尤其是腾讯王卡这样的套餐，一个腾讯用户可以很自然的把时间花在视频、音乐以及游戏上，而几乎不需要多掏一分钱。
截止到2018年，4G用户的平均单月花费一直处于下降状态，相比2017年底大幅下降57.4%，但是相应的每月消耗流量却超过了4GB。
所以，5G想要成熟普及，同样离不开4G普及的这几个条件：
1)标准的成熟；
2)运营商充分竞争；
3)4G优秀的技术带来了接近宽带的体验，完成了游戏和视频需求向移动平台的转移；
4)移动互联网内容提供商对商业模式的变革，降低了4G的资费，催生出的新用户场景。
2/ MWC实际体验：5G现在成熟了吗？
相比4G来说，5G拥有着更高带宽、拥有着更低时延、以及支持海量设备的连接。所对应的就是eMBB、URLLC、mMTC三大场景(别担心，后面都会解释)。刚好，这届MWC上，都有这些场景的演示。
一、媲美光纤的网速和带宽(eMBB)
三星在最新旗舰机S10上，展现了自己的5G场景：4K棒球直播，可以任意9机位无延迟切换。
经过爱否科技的实际体验，拖动直播进度条，几乎没有任何卡顿。如果说4G实现了流畅播放1080P视频，那么5G播放多路多机位的4K视频，就跟播放本地视频一样。
不过在三星S10的2K屏幕上，需要放大才能意识到这是4K视频。
华为在MWC则带来了5G的芯片以及三款面向家庭个人的5G设备。三款的原理都是可以通过插入SIM卡接入5G，部分型号同时支持无线路由功能，华为和三星的展示方向主要是5G的第一个特性：媲美光纤的带宽。
以5G的理论性能来说，不仅能承载一个家庭的所有网络需求，甚至能满足8K视频的带宽需求。但是需要冷静的是，受限于手机屏幕的分辨率，4G就可以实现的高码率1080P已经完全够用。以致于展示区的小姐姐为了证明正在播放的视频是实打实的4K，在三星S10的6.4英寸2K屏幕上，像放大照片一样放大4K视频。
而如果是想用手机投屏到非移动的电视上，则5G的带宽与现有的光纤就会重合。而华为的设备对于主要面向的是对于很多地区无法覆盖光纤，但是利用5G的不亚于主流光纤套餐的带宽和时延，全面代替光纤。
作为5G的重要特性，超高带宽已经完成了全部标准，随时可以进入到商用。
二、在云端上运行3A游戏大作(URLLC)
相比三星在2K的屏幕上放大4K视频，OPPO在高通的展示区提供了一个更加吸引人的使用场景：云端游戏。
现场手机通过5G网络连接一个爱立信的5G基站，对游戏的操作数据通过5G传到距离巴塞罗那1000多公里的阿姆斯特丹，再由阿姆斯特丹的游戏服务器将高画质格斗游戏《灵魂能力6》的画面通过光纤传达到最近的5G基站，最终传回OPPO这台手机上。手机通过Type-C连到电视，现场的游戏延迟大约50毫秒左右。
现场演示的工作人员称，因为现场网络环境不好，目前是按照1080P的码率。但是在实验室内部，可以无压力的使用4K分辨率。
这背后依靠的是5G的第二个特性：低时延(也就是通俗意义上的低延迟)。如果说4G的100毫秒完成了部分桌面游戏向移动端的转移，那么低时延解决的则是算力转移。
如果100毫秒时延可以让射击类(吃鸡)MOBA类(王者荣耀)从PC宽带转移到4G手机，那么当时延达到6毫秒以内，人类的感官机能就已经完全无法察觉到。而5G所宣称的1毫秒，实际上已经远远低于显示器的延迟。所以整个行业对于5G都有着极高期待。
在5G网络环境下，任何设备(如手机)理论上都可以变成一个具备触摸功能的显示器，所有处理能力都可以搬到云端。哪怕这种延迟速度有很大的概率在实际上要打一些折扣，但是依然让人期待。
但是需要注意的是，当我们把直接影响手机甚至是计算机基本工作的算力转移到云端，就意味着对5G的覆盖要求要远远超过目前4G的，而由于5G的波长更短，穿透能力更差，相同的范围内，对5G基站的数量要求要高出数倍，目前业内评估，基站的成本至少是数倍的增长。所以算力转移在5G普及的初期更多的是选择在少数信号覆盖良好的固定场景下，而一旦场景相对固定，5G的竞争对手又变成了光纤和WiFi。
三、低时延和自动驾驶(mMTC)
5G一度被认为是自动驾驶的基础技术。而对安全级别要求极高的驾驶技术来说，对于车辆识别以及路况的分析的画面如果需要通过5G云端来实现，就瞬间充满了非常多不确定性：比如5G信号的覆盖，有线网络的波动，摄像头对360度画面的分析时，编码解码所需要的时间。这都是与自动驾驶低时延高稳定的原则相违背。在自动驾驶方面，5G对城市管理部门对路面的监控以及城市交通资源的合理分配的意义，要远远大于对自动驾驶本身的意义。
谷歌以及传言中的苹果的自动驾驶，也都是在本地计算进行；而同样基于本地图像识别辅助自动驾驶的特斯拉，已经完成了百亿公里的数据收集。
最关键的是，低时延作为5G的最具想象力的特性，真正能够商用的时间，还需要等5G的Rel-16标准先制定出来。而5G超高带宽的标准Rel-15，在2018年6月才刚刚确定。要等Rel-16制定完成，得以年计算。
四、不要把物联网和5G混为一谈
高通的展台上，演示了5G在未来仓库以及物流中的实际应用。这是基于5G的第三个特性：海量设备的连接。
而这可能是大众对物联网最大的误解。物联网如果手机通过移动互联网将每一个联网一样，是一种多设备间连接的解决方案，我们可以通过2G语音连接，也可以通过3G视频连接，也可以通过4G的100毫秒的低时延玩游戏。所以，5G只是物联网的一种选择，这是个完全凌驾于5G之上的概念。
对于物联网来说，绝大多数的连接需求，是对时延没有需求，但是对低功耗有需求。比如智能家居，比如散布在城市各个角落的共享单车，比如正在分拣的物流快递。
而5G是一种低延时、高功耗的技术，高功耗是物联网领域不需要也不愿看到的。无论5G是否普及，物联网早已经通过NB-IOT这种低功耗高时延的蜂窝连接方式进行着。
而5G对于物联网真正具有意义的是，从目前4G、WiFi有限连接数量，升级到5G可以实现的海量连接。但是到目前为止，依然很难找超出4G以及WiFi连接上限的物联网场景。
而限制5G在物联网领域发挥作用的关键标准：Rel-17的标准，仍在测试制定中，至少需要2到3年的时间。
所以即便工信部如外界猜测，在今年十月发布5G牌照，运营商也至少需要等待Rel-17的出台，才具备大规模铺设真正成熟5G基站的基础。
3/ 同样迷茫的开发者
标准的不成熟，手机价格初期居高不下，是每一项新技术的必然经理的阶段。4G对腾讯阿里来说，是让以前只能用WiFi看视频打王者的用户，可以通过4G实现。这本质上是迁移。真正因为4G而诞生出的新需求，是近年才崛起以抖音为主的短视频，和户外直播。
对于5G来说，真正有可能因它诞生的新需求，只可能是仍在发展中的AR和VR。然而在MWC上，我们体验到的AR/VR产品，相比过去两年并没有什么提升。
所以，无论是手机厂商还是互联网巨头公司，早早就开始进行各种闭门会议，探讨5G可能出现的新用户场景。但是时至今日，曾经享受到4G普及带来的移动互联网红利的互联网巨头，面对5G时，依然相当的保守。因为他们所布局的绝大多数内容，在4G现有的速度，都被很好的满足着。如果没有更低的资费，那些内容供应商就无法产生将内容迁移到5G的动力。
4/ 即将到来的5G手机和5G基站
在MWC上演示5G手机的厂商，都明确会在2019年年内发布5G手机。
因为标准的未成熟，此时的5G芯片在量产过程中，还面临着发热、耗电以及天线设计等诸多问题。所以上市的第一批5G手机，价格一定远远高于各家目前旗舰机的价格，甚至接近万元。在5G网络没有大范围铺设并进入到商用前，也很难期待运营商会对第一批5G手机进行大规模的补贴。
相应的网络覆盖方面，国内运营商也表示，今年会在广东省、江西省、天津市、上海市、重庆市、武汉市等总共将建立10万个5G基站，，甚至北京市甚至提出在2019年内对五环内实现5G全覆盖。这种仿佛一下拉近我们和5G距离的新闻中，我们很容易看出一些端倪：其实要达到4G相同的覆盖效果，5G基站的数量至少是4G基站三倍以上。但截止到2018年8月，北京市的全部基站数量也才接近9万个，覆盖率约为98%。按照5G的数量，北京市的5G基站数量至少应为30万个以上。
而且这些5G基站所能展现的，仅仅是5G三大特性中标准完善的第一个特性，超高带宽。这对运营商来说，可以与华为在MWC上发布的热点配合，实现对一些无法覆盖光纤的老旧小区实现5G覆盖。
可以预见到的是，伴随着5G低时延、多设备连接的标准完善之后，这些基站可能再次面临升级甚至替换。
5/ 5G终将到来，一如5G终将落幕
5G推广最大的阻力，是标准建立之后，是否真的能诞生拉动用户换机的需求。而时下最热的物联网和自动驾驶，显然都不是5G的救星。
所以对于手机厂商和运营商来说，5G的巨额研发和天价的基站铺设费用之间，是先造车还是先铺路的矛盾：手机厂商的郁闷在于，没有运营商大规模基站，我发布的5G手机根本没有用武之地；运营商也在苦恼，你们这些厂商只是把5G的芯片塞进了手机，根本没有带来打动消费者的使用场景，我为什么要花上万亿来铺基站呢？
但是显然，手机厂商和运营商也达成了一定的共识，那就是为开发者提供一个可用的5G环境，而不是仅仅依靠想象，来催生推动5G普及的用户需求。
所以，要回答5G真的什么时候到来，要分成两个部分。
首先是今年会在个别城市覆盖以高带宽为主要优势的5G先行版，面向的是的开发者，以及通过5G实现光纤宽带覆盖的部分用户；而真正对于消费者而言，值得购买的5G手机，以及真正享受到5G网络的时间节点，则至少是2021年。这与OPPO中国区总裁沈义人的判断基本一致，在今年MWC上，他们刚刚推出了自己的5G手机。
我们没有丝毫怀疑5G即将到来，但也需要意识到，并不是每一次科技的进步都会推动世界，因为真正推动世界的，是对现状的不满。这恰恰是5G所面临的最大困境。
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