編者按：在研究實驗室和繪圖板中經(jīng)歷了大約十年之后，5G 即將部署。事實上，該技術(shù)的早期部署現(xiàn)在正在上線。您可以說出來，因為營銷人員已經(jīng)投入其中并開始推廣它。隨著 5G 走出實驗室，AspenCore 的團隊從技術(shù)、供應鏈、運營商和政策的角度研究了實現(xiàn)全面部署所需的條件。

作者：Larry Desjardin，特約作家

Verizon 正在美國主要城市推出首批 5G 毫米波系統(tǒng)。AT&T 和 T-Mobile 承諾很快就會跟進。雖然 5G 或第五代無線通信技術(shù)承諾更快的速度和更低的延遲，但另一個棘手的問題已經(jīng)出現(xiàn)：本地連接費用。

附件費用一直是蜂窩部署財務計算的一部分。如果 4G LTE 蜂窩需要安裝在城市燈桿或其他結(jié)構(gòu)上，城市將向服務提供商收取一次性安裝費，然后是年費和電費。費用可能很大。波士頓向威瑞森收取 2,500 美元的 4G 小型基站安裝費用。紐約每年每根電線桿收費 4,500 美元。價格差異很大，城市調(diào)整費用以促進服務不足地區(qū)的特定地理推廣或增加公共 Wi-Fi。當然，這對地方政府來說也是一個有吸引力的收入來源。表格1 顯示了美國幾個城市的 4G LTE 小型基站安裝的當前定價結(jié)構(gòu)。并非所有收取的費用都公開披露。如果未公開，則該值留空。

表 1：幾個城市的小基站附加費結(jié)構(gòu)。

然而，以毫米波頻率部署的 5G 將需要更多的小區(qū)。使頻譜以前所未有的數(shù)量可用的相同頻率也有一個限制：蜂窩范圍。4G LTE 信號可以輕松穿越數(shù)公里，但 5G 毫米波范圍僅限于數(shù)百米。范圍的平方?jīng)Q定了覆蓋的區(qū)域，因此范圍減少 10 倍會導致覆蓋范圍減少 100，并且相應地需要更多的小小區(qū)。

設(shè)備制造商愛立信最近發(fā)表的一篇論文建議將小型蜂窩以網(wǎng)格模式部署以用于固定無線接入 (FWA)，每個蜂窩距離相鄰蜂窩約 350 m。FWA 不是針對手機的服務。相反，它是部署住宅互聯(lián)網(wǎng)的另一種方法，與有線網(wǎng)絡(luò)、DSL 和其他 FWA 提供商競爭。這是 5G 的一個很好的首個應用程序，詳見“5G 無線的第一個殺手級應用程序甚至可能不是移動應用程序”。客戶的固定位置緩解了 5G 的一些更困難的挑戰(zhàn)。即便如此，小區(qū)邊界上的住宅可能需要定制安裝的天線來接收 5G 承諾的互聯(lián)網(wǎng)服務。

收費問題使地方政府與蜂窩服務提供商抗衡。5G 部署只需要為相同數(shù)量的客戶提供更多的小型基站。地方政府將此問題視為潛在的收入意外之財，而服務提供商則認為費用繁重。FCC 擔心這些費用會阻礙 5G 的部署，將費用限制在每次安裝 500 美元和之后每年 270 美元，外加電費。只有當當?shù)卣C明當?shù)卣某杀靖哂谏舷迺r，才能提高費用。西雅圖等幾個城市已經(jīng)起訴聯(lián)邦通信委員會推翻限制。

我不會深入探討與此問題相關(guān)的所有政策問題。它們是復雜的和多方面的。然而，我們可以使用一些工程和數(shù)學來估計這些費用對每個客戶意味著什么，并使用我們自己的判斷來判斷它們的重要性。畢竟，客戶最終會通過每月訂閱來支付這些費用。為了進行分析，我們使用了小蜂窩間距為 350 m 的 FWA 業(yè)務模型，如愛立信論文中所述。每個小區(qū)的覆蓋面積為 0.1225 km 2，或 12.25 公頃。這大約是30英畝。然后，我們將研究四種住房密度情景：郊區(qū)、密集的城市、城市和農(nóng)村。FWA 要求每個住所配備一臺設(shè)備。假設(shè) 25% 的市場份額，我們可以估計每個單元服務的客戶數(shù)量。費用簡單地除以客戶數(shù)量，以得出每個客戶的影響。

對于住房密度，我們將使用以下平均值：

農(nóng)村：0.5 戶/公頃

郊區(qū)：10 戶/公頃

市區(qū)：67戶/公頃

密集城市：423戶/公頃

密度取自英國對各種住房密度的研究，農(nóng)村每 5 英畝匹配一個住宅，這是美國非法人地區(qū)的典型密度限制

這導致表 2顯示每個客戶的成本取決于住房密度和收取的費用。首先，顯示了新的 FCC 限制，然后是三個大都市地區(qū)的當前年費：圣何塞、林肯和紐約。

表 2：本地 5G 連接費用的每位客戶成本計算取決于住房密度和費用金額。

可以從表 2中收集到一些要點。首先，住房密度對收費的影響有著巨大的影響。即使在 FCC 價格限制之下，每年 176 美元的農(nóng)村成本也非常高。這是與許多農(nóng)村寬帶部署相關(guān)的問題的一個縮影，因為成本必須分配給更少的客戶。農(nóng)村客戶顯然受到這些費用的影響。然而，農(nóng)村寬帶并不是 5G 的首批部署之一。

郊區(qū)的成本也很高。紐約每臺電池每年 4,500 美元的成本導致每位客戶 146 美元，幾乎與 FCC 限制下的農(nóng)村客戶一樣多。林肯每月 1,995 美元的費用超過 5 美元。這是 5G FWA 的潛在競爭對手之一康卡斯特每月 30 美元 (15 Mbps) 或 40 美元 (60 Mbps) 費用的很大一部分。對于郊區(qū)客戶（5G FWA 的早期目標區(qū)域之一）而言，這些費用對 5G FWA 產(chǎn)品的競爭力有重大影響，可能足以阻止一些部署。

城市密度按比例降低了費用對每位客戶的影響。他們沒有將每個小區(qū)的成本分攤給 31 個郊區(qū)客戶，而是分攤給 205 個城市客戶，幾乎是 7 倍。這些密度是中等規(guī)模公寓大樓的典型區(qū)域。為每個用戶增加每月 5 美元費用的相同林肯費用現(xiàn)在增加不到 1 美元。根據(jù) FCC 的限制，他們增加了 11 美分。有人可能會爭辯說，收費對城市環(huán)境的影響并不是特別嚴重。

以高層公寓樓為例，密集的城市環(huán)境應該會進一步降低收費的影響。即使是曼哈頓 5,100 美元的年費，每位用戶每月的費用也僅為 33 美分。然而，5G 系統(tǒng)遇到了另一個障礙：支持的用戶數(shù)量。密集城市環(huán)境的計算假設(shè)每個小區(qū)有 1,295 個客戶。的確，蜂窩范圍可以覆蓋這么多潛在客戶，但在此之前，5G 蜂窩將簡單地耗盡總帶寬。FWA 應用中 5G 小區(qū)的良好負載可能是 100 到 200 個用戶。對于總?cè)萘繛?10 Gbps 的小區(qū)，這相當于每個用戶 100 Mbps 到 50 Mbps。這與城市環(huán)境場景中的每個小區(qū)的用戶數(shù)量相同。由于這個限制，即使對于密集的城市環(huán)境，

我由此得出的結(jié)論是，目前的 4G LTE 接入費可能會阻礙 5G 在農(nóng)村和郊區(qū)環(huán)境中的部署，但在城市和人口密集的城市地區(qū)可能影響甚微。

這種分析有幾個注意事項。這僅適用于 FWA，即每個家庭一個潛在客戶。5G 移動應該增加一個地理區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量，減少對每用戶的影響。此外，假設(shè)任何一家服務提供商的市場滲透率為 25%。農(nóng)村或郊區(qū)環(huán)境中的用戶數(shù)量成比例地取決于該市場份額價值。如果這是唯一的互聯(lián)網(wǎng)選擇，可以想象在某些農(nóng)村環(huán)境中擁有近 100% 的市場份額。

與許多與 5G 相關(guān)的項目一樣，當涉及到本地費用時，魔鬼在細節(jié)中。

審核編輯 黃昊宇