5G取代光纤宽带,可能吗?

5G取代光纤宽带网络,不仅仅是一个手机问题,这其中牵涉下一代网络的方方面面,上至技术标准、传输模式,下至终端支持等,需要更新、迭代的东西太多太多!

5G即第五代移动通信技术,5G网络应当至少满足几个特征:峰值速率达到10Gbps,相当于比4G传输速率100Mbps快100倍、5G网络时延从4G的50ms缩短为1ms,满足千亿量级的网络终端连接,整个移动网络的单位比特能耗比4G降低1000倍。

光纤宽带就是把要传送的数据由电信号转换为光信号进行通讯。 在光纤的两端分别都装有“光猫”进行信号转换。光纤宽带是宽带网络中多种传输媒介中最理想的一种,特点是传输容量大、传输质量好、损耗小、中继距离长等。光纤传输使用的是波分复用WDM,即把小区里的多个用户的上网数据利用PON技术汇聚成为高速信号,然后调制到不同波长的光信号在一根光纤里传输。

短期内4G取代光纤宽带基本不可能

了解了5G、光纤宽带的概念,下面聊一聊5G能否取代光纤宽带?以何种方式替代?何时能够取代?

分析之前,简单讲述一下移动通信技术原理,便于理解。

2G 网络相比1G最重要的变革就是在手机与基站之间采用了数字信号以增加系统容量,相比模拟信号传输更加有效,同时相比于模拟信号,数字信号保密性能更好。

2G让模拟变数字信号,多用户在频率或者时间上进行正交分割。

3G 使用了 CDMA 技术,引入了功率控制、自适应调制编码、以及所提到的多用户检测、智能天线、RAKE 接收机、分集技术等。

3G引入码字域,码分多址,用户数量可以过载。

而 4G 网络为了提高系统速率,采用了 OFDM 波形、MIMO 传输、载波聚合(CA)、高阶调制技术(64-QAM、256-QAM)等面向高速率传输技术。

4G采用OFDM在时间和频率两个维度上进行资源划分,MIMO多输入多输出引入分集和复用增益。

由于5G技术标准仍处于研发阶段,目前各大通信运营商、设备厂家、科研组织均只是针对5G技术标准提出了构想,尚未成型。

因此,5G也被称为下一代网络,这个是相对于4G来说的。

讨论5G能否取代光纤宽带,借用现实中的4G为基础蓝本,讨论分析。

众所周知,中国移动推出的TD-LTE峰值下载速率100Mbps,而中国电信、中国联通主推的FDD-LTE峰值下载速率达到了150Mbps。

2014年中国移动刚商用4G之时,下载速率可达50Mbps以上,部分网友测试了下载速率可达80MBbps,算是令人欢欣鼓舞的。

反观现在,4年之后,如今的中国移动4G下载速率一般维持在10-20Mbps,这还是三四线城市、农村一下地区。相较于北上广深等一、二线大城市,中国移动4G下载速率还达不到。许多时候,4G网络出现拥塞,上网卡顿、偶尔掉线问题。

这就不得不说,4G技术采用高频覆盖技术,基站主设备容量承载有限,一旦使用用户过多、集中爆发上网需求,4G网络利用率超过80%警戒线,拥塞、卡顿必然出现。

因此,运营商时常会对现网中4G设备进行扩容,这里的扩容是设备扩容,而传输光缆理论上传输速率是光速、传输通道容量理论上接近无限值。

而光纤宽带正是有线宽带的具体应用。

尤其是光纤宽带投入市场,以中国移动大力投入的PON+FTTX宽带接入网、中国电信、中国联通电话铜线换光纤网络改造工程为代表的三大运营商,近年来都在极大地推进“光进铜退”工程。

因此,从现状来看,4G取代光纤宽带基本无可能!

长远来看5G也不能取代光纤宽带

那么不久的将来,5G网络商用,能否替代光纤宽带呢!

5G技术采用高频段甚至超高频,5G技术正好利用前期未被使用过的高频段频谱资源。5G技术利用大规模天线,在高频段频谱资源下,波长很短,天线阵子形成天线矩阵,结合波束赋形、波束追踪技术弥补高频传输的局限性。

具体一点,打个比方,5G单站覆盖范围更小,因此,为增加覆盖效果,同时尽可能降低基站建设成本,5G对信号进行增强、放大、聚合,提升信号覆盖效果。

按照5G网络千亿容量终端设备的接入能力看,理论上可以满足手机接入5G网络。

因此,有观点坚持认为,未来5G能够取代光纤宽带!

理由一:随着流量费用在继续下降,5G网络取代光纤宽带是迟早的事。

中国电信、中国联通推出的4G无限流量套餐已经成为现实。

说实话,4G比起光纤宽带最大的优势,就是下行速度快,上行也不赖。

理由二:如同固定电话被光纤宽带取代一样的结局,尽管商用固话目前是必不可少,但是整体是日薄西山了。因此,5G取代光纤宽带就是历史的选择!

理由三:如果将现有的光纤宽带网络末端的分光器更换成5G基站设备,通过无线终端接入客户家里,那么现有光纤宽带立马可以被淘汰。意思是未来5G技术小型化,应用到家庭中,实现家庭用户的互联网上网需求,那么5G取代光纤宽带一定可以实现。

当然,相反的观点坚持认为,未来5G不能取代光纤宽带!

理由一:多年前三大运营商为了弥补有线宽带线路资源不足的劣势就搞了无线宽带CPE,但这个东西实话说,一般家庭使用问题不大,但对网络质量要求高的就算了,丢包、跳PING、速度不稳定,无线的抗干扰能力本身受制于太多因素。以此类推,5G网络受制于无线网络的弱点与天然劣势,想要取代光纤宽带几乎不可能。

理由二:5G商用普及后,光纤宽带加上固定电话,必将成为企业、党政军的专属业务。以后光纤宽带和5G并存,但光纤宽带主要为高端用户(政府、大企业等),给要求比较高的用户提供服务;5G则面向流动性强的普通大众,如家庭用户、个人等。

理由三:用户一多,基站肯定受不了,速度肯定慢下来。资费方面,在家肯定是宽带好,现在的光纤1000M好多地方都覆盖了,所以在家肯定是光纤宽带;无限量套餐也只能在外出用方便点,而且现在手机流量都限制在40G。

光纤宽带的速度和稳定性远远超过5G网络。

空气中的电磁频率是固定的,存在传输上限值,超高频也是如此,而光纤宽带里面的玻璃丝光速传播可以看成是接近无限的。

所以5G取代光纤宽带是不可能的。

认同与反对的双方各自坚持观点,而且论点均有一定道理。现有环境下,正反双方出发点基于现实给出自己的理由。

那么,不久的未来5G取代光纤宽带是否成为现实呢?

按照现有技术研发进度、以及世界主流电信运营商的5G商用进度表,5G最早投入商用需要2025年以后。那个时候,光纤宽带发展是个什么样子?

依照三大运营商目前的光纤宽带网络建设速度,到2025年,不说全国光纤宽带全覆盖,至少得90%以上地区覆盖了光纤宽带!

不谈技术,只谈人为。5G替代光纤宽带,三大运营商投入宽带建设的巨量资金怎么办?如何收回成本?光纤宽带怎么赚钱呢?

为什么运营商要革自己的命?持续主动给自己减少收入呢?

退一步讲,即便运营商愿意承担光纤宽带网络的成本损失,5G取代光纤宽带真有那么简单吗?

5G覆盖是一个巨大难题,容量承载也是一个现实问题,全中国目前有13亿手机用户,全部接入5G。假设5G取代光纤宽带,13亿部手机终端失去光纤宽带接入通道,将时刻保持连接5G网状态,而且随时产生上网流量,这将是多么巨大的网络流量啊?

未来,智能城市、智慧家庭、物联网、人工智能、虚拟现实的进一步发展,智能终端设备数量只增不减,都将全部接入5G网络。

现有的电视机、台式计算机全部是老式接口,接入光纤宽带网络是没有问题的。假设需要全部接入5G网络,必定是无线接入,接口技术、通信标准是一个亟待解决的技术问题。

增强现实、AR设备、智能家电、新型汽车、智能穿戴设备等接入5G网络,如何做到互不干扰?频率使用规划是一个难题!

总之,5G取代光纤宽带网络,不仅仅是一个手机问题,这其中牵涉下一代网络的方方面面,上至技术标准、传输模式,下至终端支持等,需要更新、迭代的东西太多太多!

从另一个角度看,大哥大时代,人们哪能想象到5G是个什么样子?不过现在,5G都快商用实现了。

因此,保持探索、更新迭代的科学态度,不正是移动通信成长到今天并将不断前进的动力嘛!

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