芯耀
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微波回傳不可能替代光纖成為主流回傳方式，但確實(shí)為 5G 網(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)快速開通提供了一種低成本、有效的手段。5G 的商用不僅僅是 4G 帶寬升級(jí)，而在于會(huì)催生更多創(chuàng)新業(yè)態(tài)，屆時(shí)新的業(yè)態(tài)或許對(duì)微波回傳會(huì)提出更多需求。
2016 年 12 月，位于四川省涼山彝族自治州昭覺縣支爾莫鄉(xiāng)的阿土列爾村開通了“100M 光纖寬帶”。近年來，中國的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度冠絕全球，在一個(gè)偏遠(yuǎn)村莊開通光纖或 4G 網(wǎng)絡(luò)似乎是稀松平常的事。然而，這個(gè)僅有 70 多戶人家的小村并不只是偏遠(yuǎn)，還有更為惡劣的環(huán)境，如下圖所示：
這是學(xué)生每天上學(xué)放學(xué)必走的一條路，從村里走向外界，需要攀爬落差 800 米的懸崖上近乎垂直的天梯，因此該村還有一個(gè)名字——“懸崖村”。想要快速為懸崖村 70 戶人家與外界通信搭建一個(gè)“信息天梯”，重新鋪設(shè)光纖是一個(gè)難度大、成本高的工程。華為和中國電信最終選擇微波回傳的方式，在短短幾天內(nèi)就為懸崖村實(shí)現(xiàn)了百兆寬帶入戶。
5G 微波回傳，減少光纖投資
不論是寬帶還是移動(dòng)通信，用戶終端數(shù)據(jù)都需要傳輸?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8/">服務(wù)器或核心網(wǎng)，這個(gè)過程涉及到回傳。尤其是移動(dòng)通信，手機(jī)和基站之間完成接入，基站之間、基站和服務(wù)器之間需要布設(shè)專門的回傳通道，這個(gè)過程可以通過有線光纖實(shí)現(xiàn)，也可以通過無線回傳實(shí)現(xiàn)。其中，微波回傳是無線回傳的一個(gè)主要方式。
雖然說光纖回傳的可靠性強(qiáng)于無線，而且目前光纖的成本并不高。但是，當(dāng)我們需要在非常廣袤的土地上部署光纖時(shí)，這種基礎(chǔ)設(shè)施需要大量的人力投入，加上一些地區(qū)環(huán)境比較惡劣，使得光纖部署的成本大大增加。另外，光纖部署需要占用土地資源，做好地下光纖保護(hù)，在海外很多國家，土地資源的私有屬性，使得光纖部署租用土地的交易成本居高不下。因而，采用微波這種無線方式回傳就非常有效。例如懸崖村的微波回傳就解決了惡劣環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。
懸崖村微波回傳方案（來源：華為公眾號(hào)）
從全球范圍看，微波回傳已成為一種主流的回傳方式。
2017 年，第三方市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Sky LightResearch 發(fā)表了《5G 回傳，微波超越預(yù)期》一文，文中指出目前全球有 50%-60%的移動(dòng)基站通過微波進(jìn)行回傳，隨著 5G 部署步伐的加快，網(wǎng)絡(luò)容量、復(fù)雜性、時(shí)延要求更高，移動(dòng)基站的數(shù)量也會(huì)增加，微波作為無光纖場(chǎng)景下的重要傳輸手段，隨著 5G 的演進(jìn)還會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。
愛立信在 2018 年發(fā)布的《Ericsson Microwave Outlook》中提到，光纖和微波融合的方案是 4G 演進(jìn)和 5G 回傳的主流方式。到 2023 年，40%基站回傳都會(huì)基于無線的方式進(jìn)行，若剔除中國大陸、中國臺(tái)灣、韓國、日本，則到 2023 年無線回傳的比例高達(dá) 65%，因?yàn)闁|北亞這幾個(gè)地區(qū)有大量 4G 基站且其回傳主要依賴光纖的方式，因此拉低了全球無線回傳的比例。
全球基站回傳方式分布（來源：愛立信）
歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）于 2018 年 11 月發(fā)布的《5G 無線回傳》報(bào)告中也提到，無線回傳技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于全球 50%的基站連接，無線回傳顯然已成為 5G 快速部署和經(jīng)濟(jì)化的重要方案。
微波傳輸方式有一定的不足之處，主要是視距傳播，而且當(dāng)空氣中的水分或灰塵太多時(shí)，微波信號(hào)的質(zhì)量會(huì)降低。當(dāng)然，這不影響微波回傳在海外已占據(jù)回傳市場(chǎng)一半以上的份額。
可以看出，4G 時(shí)代微波回傳已經(jīng)是主流的回傳方式，5G 時(shí)代會(huì)繼續(xù)延續(xù)這一方式。不過，5G 的固有特征，對(duì)微波回傳提出挑戰(zhàn)，如帶寬的增加、公共頻段的稀缺、網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的嚴(yán)苛等。此前，全球微波回傳主要采用 6-42GHz 頻段，平均回傳容量在 50Mbps 至 500Mbps 之間，顯然，這是無法滿足 5G 時(shí)代的基站回傳容量需求的。于是，E 波段開始登場(chǎng)，即 70GHz-80GHz 頻段。
E 波段確實(shí)為 5G 的回傳提供了強(qiáng)有力的支撐。2019 年 5 月，德國電信和愛立信合作首次在 1.5 公里的 E 波段微波鏈路上實(shí)現(xiàn) 100Gbps 回傳速率，這是當(dāng)前商用微波回傳速率的 10 倍，能夠達(dá)到 5G 回傳的需求。
根據(jù) Dell’Oro 發(fā)布的研究報(bào)告，華為占據(jù)微波傳輸市場(chǎng)的最大份額，在 2019 年第四季度獲得了 29%的份額。此前，任正非接受媒體采訪時(shí)曾提到“全世界能做微波的廠家也不多，華為做到最先進(jìn)”，這也許是華為能領(lǐng)先微波傳輸市場(chǎng)的主要原因。
全球微波傳輸市場(chǎng)供應(yīng)商份額（來源：Dell’Oro）
Dell’Oro 預(yù)測(cè)，由于 5G 基站需要更好的回傳系統(tǒng)，未來 5 年市場(chǎng)對(duì)微波傳輸設(shè)備的需求將達(dá)到 170 億美元，僅移動(dòng)回傳就將驅(qū)動(dòng)微波傳輸市場(chǎng) 70%的收入，其中 E 頻段系統(tǒng)出貨量在未來 5 年將以 36%的年復(fù)合增長率增長。
電信普遍服務(wù)、5G 微波回傳的機(jī)遇
正如前文所述，海外大部分國家尤其是發(fā)達(dá)國家，一方面人力成本較高，另一方面土地私有，光纖大范圍部署難度很大，因此微波回傳比例很高。而中國人力成本相對(duì)低且土地為公有，因此光纖部署難度大大降低，形成大規(guī)模光纖鋪設(shè)。是否微波回傳在國內(nèi)就沒有場(chǎng)景？不可否認(rèn)，由于光纖基礎(chǔ)設(shè)施非常完善，微波回傳在國內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到類似海外一樣和光纖平分秋色的態(tài)勢(shì)，但在它仍然能夠作為光纖的重要補(bǔ)充有一定的應(yīng)用場(chǎng)景。
（1）電信普遍服務(wù)中無線回傳的作用
普遍服務(wù)作為全球信息通信業(yè)發(fā)展的最高宗旨，在中國得到了最好的執(zhí)行。
根據(jù)公開資料，電信普遍服務(wù)試點(diǎn)由工信部、財(cái)政部于 2015 年底開始組織實(shí)施，前三批試點(diǎn)中央財(cái)政資金帶動(dòng)基礎(chǔ)電信企業(yè)投資累計(jì)投入超過 400 億元，支持推動(dòng) 13 萬個(gè)行政村光纖網(wǎng)絡(luò)通達(dá)，其中包含 4.3 萬個(gè)貧困村。試點(diǎn)工作極大提升了我國農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平。
2018 年 6 月，新一輪電信普遍服務(wù)全面啟動(dòng)，作為電信普遍服務(wù)的“升級(jí)版”，工信部正式批復(fù)確定支持 123 個(gè)地市實(shí)施行政村 4G 基站建設(shè)，滿足 1.2 萬個(gè)行政村 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，支持 23 個(gè)地市實(shí)施邊疆 4G 基站建設(shè)，支持海南省三沙市實(shí)施海島 4G 基站建設(shè)等決議。
在光纖網(wǎng)絡(luò)基本通達(dá)基礎(chǔ)上，工信部、財(cái)政部繼續(xù)深化電信普遍服務(wù)試點(diǎn)，支持農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū) 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋，力爭(zhēng)到 2020 年實(shí)現(xiàn)行政村 4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達(dá)到 98%以上。
行政村 4G 覆蓋達(dá) 98%以上，這在全球其他國家是不可能完成的任務(wù)。在 4G 覆蓋的同時(shí)，大部分地區(qū)也實(shí)現(xiàn)了光纖覆蓋，然而類似本文開頭的“懸崖村”那樣的惡劣環(huán)境，通過微波回傳是快速、低成本達(dá)到電信普遍服務(wù)目的的最好方式。
隨著 5G 的發(fā)展，若干年后普遍服務(wù)也會(huì)擴(kuò)展到 5G 覆蓋，或許那個(gè)時(shí)候微波回傳將再次發(fā)揮其作用，為大量偏遠(yuǎn)地區(qū)和人煙稀少地區(qū)送去 5G 服務(wù)。
（2）行業(yè)服務(wù)中的微波回傳
5G 賦能千行百業(yè)，在很多行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中，尤其一些光纖基礎(chǔ)設(shè)施還未完善地方，微波回傳可以快速、低成本為行業(yè)客戶搭建 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，無需等待光纖鋪設(shè)。例如，一些視頻回傳場(chǎng)景，包括公共安全監(jiān)控、輸配電監(jiān)控、油氣生產(chǎn)監(jiān)控等場(chǎng)景，若處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以直接采用微波進(jìn)行回傳。
以華為 AirFlash 5G 企業(yè)微波解決方案為例，已經(jīng)在安防、地鐵、電力、油田落地。在河南周口，通過點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波接入視頻站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)平安城市視頻系統(tǒng)快速上線開通；在深圳地鐵，車載 5G 無線監(jiān)控視頻通過微波方式實(shí)現(xiàn)快速上傳，為智能巡檢和客服提供支撐；在秦嶺特高壓輸電監(jiān)控應(yīng)用中，通過微波方案為監(jiān)控系統(tǒng)提供無人區(qū)可視化信息回傳。
最后，再次強(qiáng)調(diào)一下，在國內(nèi)環(huán)境中，微波回傳不可能替代光纖成為主流回傳方式，但確實(shí)為 5G 網(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)快速開通提供了一種低成本、有效的手段。5G 的商用不僅僅是 4G 帶寬升級(jí)，而在于會(huì)催生更多創(chuàng)新業(yè)態(tài)，屆時(shí)新的業(yè)態(tài)或許對(duì)微波回傳會(huì)提出更多需求。
