美国为何调整宽带基准

【摘要】FCC认为25 Mbps/3 Mbps反映了许多美国家庭的需要，将来更是这样。它最好地满足了国会提出的先进电信能力。

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本文作者：雷震洲

本文来源：《通信技术政策研究》

本文转载自：中国信息通信研究院CAICT（CATRCATR）

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美国国会提出的“先进电信能力”

FCC通过对美国宽带部署和使用现状的调查，断言2010年设定的下载/上载速度为4 Mbps/1 Mbps的宽带基准不再适用，它支持不了国会认定的“先进电信能力”（Advanced Telecommunications Capability）。于2015年1月29日投票通过把宽带基准提高到实际下载速度至少为25 Mbps、实际上载速度至少为3 Mbps（25 Mbps/3 Mbps），重新定义了“先进电信能力”。

美国国会提出的“先进电信能力”是指能够让所有美国人发起和接收使用任何技术的高质量话音、数据、图像和视频通信的高速可交换的宽带通信能力，并且能以价格合理和供应及时的方式提供给所有美国人。

它是一个与时俱进的概念，不存在单一的标准，因为“先进”不是固定的，是动态变化、不断演进的。定义中的术语“先进”“高速”和“高质量”必须在不同的时期都给以新的解释。对原定的基准必须根据市场情况和消费者需求定期进行重新评价。

过去，FCC把速度视作判断互联网接入服务是否有资格称为宽带或先进电信能力的基本指标。欧盟也有类似做法，把下载速度在30 Mbps以下的称作“基本宽带”（ basic broadband），下载速度在30 Mbps和100 Mbps之间的称作“快速宽带”（ fast broadband）。

后来FCC逐渐认识到，除了速度以外还有其他影响判断是否符合先进电信能力的因素。包括延迟（latency）、使用限量（usage allowance）、业务一致性（consistency of service）、网络安全和价格等。其中，延迟对视频和音频质量而言是最重要的，业务一致性对在线实时教育是最重要的，网络安全也许与速度一样重要。本文重在介绍美国是如何重新评价和调整速度因素的。

宽带提供商不断推出高速度

美国是每4年对原定基准重新评价一次。FCC在2010年把原先的宽带基准200 kbps/200 kbps调整为4 Mbps/1 Mbps，2014年再次调整为实际下载速度至少为25 Mbps、实际上载速度至少为3 Mbps（25 Mbps/3 Mbps）。对学校与教室而言，FCC仍采用原定基准，短期是每1000学生和教职员工100 Mbps，长期是每1000学生和教职员工1 Gbps。

近年来，在美国市场上，消费者对带宽的需求十分巨大，促使宽带提供商提供的速度变得越来越高。目前市场上的高端宽带业务已达到25 Mbps到1 Gbps的速度范围。

例如，Comcast在有些市场上提供25到150 Mbps的速度。Google Fiber在密苏里州堪萨斯城、犹他州普罗沃和德克萨斯州奥斯丁提供1 Gbps，并且还在寻找向其他城市扩展的机会。宽带提供商现在都基于消费者使用的应用类型来推出不同的速度，所推出的速度比以往都高，而且一经推出，消费者立马就接受和使用。

Verizon告诉用户：连网的每一设备只使用你带宽的一部分。通过Wi-Fi，平板电脑使用的带宽在20 Mbps和40 Mbps之间，笔记本电脑、电视和游戏可能占用5 Mbps到75 Mbps。Comcast告诉消费者：6 Mbps可以让你分享照片和下载音乐，25 Mbps就能传视频，更多带宽就能传送和下载高清视频和参与游戏。Time Warner Cable建议，对一个有两个大人和两个小孩、并且想同时使用多个设备的家庭，30 Mbps比较合适。AT&T力推高达45 Mbps的速度，用户可以同时下载音乐、电影和其他。业内各公司一致认为，想使用目前普遍提供的常见业务，下载速度最少需要25 Mbps。

用户为使用高质量应用要求高速度

目前，美国人越来越依赖宽带去做许多事情，一个家庭里的消费者往往同时使用多个应用，平均一个美国家庭有7个连网的设备，而且此数每年还会增加。

美国消费者现在最常用的宽带业务包括视频业务、话音业务、数据业务、社交网与云服务以及机对机应用。

视频业务主要包括流视频、视频点播（VoD）、IPTV、视频游戏和视频会议，它一直不断地在驱动快速宽带的需求。诸如流视频和音频等实时娱乐在高峰时间已经占到下载字节的67%。虽然对接收合格质量视频所必需的带宽没有统一的标准，但是各提供商都推出了带宽的建议值。Netflix建议高清流视频为5 Mbps、超高清为25 Mbps。Apple建议对720p内容至少要6 Mbps，对1080p高清电影和电视剧至少要8 Mbps。DISH认为高清视频流需要大约5 Mbps。

美国大约77%的家庭至少有一台高清电视机，46%的家庭有多台高清电视机。为了观看高清内容和电影，它们需要更多的带宽。需要具有实时视频会议能力的远程医疗和远程教育在美国也发展很快，尤其在农村地区。例如，据美国退伍军人事务部称，它的全国远程医疗计划在2014年期间通过200万次访问为690,000名老兵提供了服务，大约55%的访问者来自生活在农村的退伍军人，他们享用医疗保健设施的机会很有限。

另一趋势是美国消费者越来越多地选用需要大带宽的高质量视频业务。预测表明，新的视频业务将越来越多，会有很大发展。Cisco称，在2011年底美国的高清VoD已超过标清VoD，到2016年高清视频将占VoD的79%。到2018年，数字电视和在线视频将是两个普及率最高的业务，其普及率分别为86%和78%。另外，视频业务正在迅速移向宽带流传送。

最近，美国非常流行的有线电视频道HBO宣称，2015年它将开始独立提供视频流业务。CBS已经开放流新闻业务，在不久的将来它还可能在其主打频道开放视频流业务Showtime 。DISH、Sony和Verizon各自都宣布很快将推出通过互联网订购的视频业务。

可以预见，美国对视频宽带容量的需求将很快增长。对高质量、大带宽的业务需求也迫在眉睫。目前市场上已有的业务包括超高清视频业务（例如4K技术，它的分辨率为每帧12M像素，而当今的1080p高清电视只有2M像素）。据Cisco预测，到2018年4K将占到全球VoD业务量的22%。另据报道，2015年一些大型制造商正在制造比1080p电视机更大的4K系列电视机。还有，目前除了短式视频和视频电话以外，大多数互联网视频没有很大的上载流量，一旦高端视频电话流行起来，流量将趋向对称，对上载速度将提出更高要求。

美国人常用的数据业务有网上浏览、下载网页、居家上班等。据最近报道，网上浏览现在只占高峰时间互联网使用的大约10%。下载一不含视频内容的网页所需总时间随网速的提高而下降。居家上班等数据业务呈现上升趋势。

至于话音业务，许多美国人把它转移到VoIP 上去了。VoIP允许消费者通过宽带连接打电话。住宅VoIP用户数已从2008年底的1970万增加到2013年底的3770万。今后估计美国人将越来越依赖于VoIP电话。VoIP是实时业务，最少它需要100 kbps/100 kbps，当家庭带宽被其他设备和业务分享时其质量会受到影响。

社交网与云应用在美国越来越受欢迎。社交网一度被年轻人所占领，但如今73%的在线成年人都在使用某一社交网站。云计算允许消费者通过互联网而不是计算机硬盘存取数据和节目。云服务通过多种设备可以无所不在地接入内容和服务，并且几乎可把内容与服务提交给用户所在的任何地方。消费者非常依赖Apple iCloud、Amazon Cloud和Google Drive等提供的服务，用户可以在任何地方任何时间存取照片音乐和邮件。

美国人现正在把宽带连接用于M2M应用，如智能仪表、视频监视、医疗保健监测、交通运输、包裹或资产跟踪等。Cisco发现，在2013年，IP总流量中只有33%始发于非PC设备，到2018年将增长到57%。平板电脑和M2M应用增长迅速，并将继续增长。PC始发的流量预计按10% 增长，而电视、平板电脑、智能手机和M2M组件将分别按35%、74%、64%和84%的速度增长。

美国人使用宽带的常见模式

美国人使用的终端设备多种多样，包括智能手机、智能电视、平板电脑、网本、电脑和电子阅读器等，60%的消费者从不让他们的设备离线。许多移动设备或可携带设备在家里使用时往往通过Wi-Fi接到互联网。家里有固定宽带和Wi-Fi接入点的用户由移动或可携带设备产生的流量很大部分都分流到固网中去了，大大促进了互联网的使用。在过去5年中，美国的消费者与企业对互联网的使用按每用户计增加了3倍。

美国平均每家有2.58人，算上非家庭成员则多达4.3人。平均每家有7个可以连接互联网的设备，家里人常常通过多个设备同时使用一种或几种宽带业务。一些公司在推销业务时一般都允许多人同时使用。例如，Verizon有一个50 Mbps/50 Mbps的高端业务计划，最适宜3-5个设备同时使用。Comcast有下载速度为最高25 Mbps的业务计划，对有2-3个设备的家庭特别有用，用户可以同时下载电视剧和进行网购。

网速越高，家里人可同时使用的业务就越多。例如，当下载速度为25 Mbps时，可以同时在线上课、下载文件和观看电影，或者同时观看2个高清视频。而下载速度为10 Mbps时就做不到。又如，当上载速度为3 Mbps时，可以同时上载2个大型文件或同时在线上课和上载文件。而上载速度为1 Mbps时就不行。

FCC在考察用户对宽带的采用情况时发现，当消费者有更高的速度可供选择时，他们向高速业务转移的步子相当迅速，而且不是局限于少数高端宽带用户或早期采用者。购买了高速度之后，他们除了使用最常见的业务外，还会使用不断翻新和新出现的先进业务。在25 Mbps/3 Mbps的速度问世之后，其采用率从2011年底的7%上升到2013年底的29%，增长了4倍。而且不管消费者住在城市或农村或部落领地，向25 Mbps/3 Mbps(或更高速度)转移的速率是相近的，跟高速宽带的部署程度无关。

现在看来，这一趋势将延续下去，消费者将来会选用更高的速度。Cisco预计，到2018年，全球固定宽带的速度将从2013年的16 Mbps上升到42 Mbps。

FCC调整宽带基准的理由

FCC通过这次慎密调查和重新评估，最后得出结论：就目前而言，25 Mbps/3 Mbps的宽带基准最符合国会给出的先进电信能力定义。理由如下所述。

通过对现有速度基准（于2010年设定）4 Mbps/1 Mbps的重新评估，认为它不足以支持目前已经广泛使用的宽带业务（如高清视频等），更不包括正在推出的先进业务（如4K TV等）。大多数意见认为4 Mbps/1 Mbps不再满足用户需要了。所以，FCC决定更新速度基准，以满足国会提出的先进电信能力。

考虑到每个家庭包含两个或两个以上的人，每人同时使用一个以上宽带设备的情况不多见。

消费者往往是为整个家庭而购买固定宽带业务，宽带部署时也是针对家庭，而不是个人。

因此，在家庭层面而不是在每个家庭成员层面上，考虑宽带需求是比较合适的。

在调查中，波士顿市认为速度基准必须足以允许各家庭成员同时使用多个设备。例如，晚餐后家长要完成工作任务，学生要上网完成作业、进行社交或娱乐，而且所有这一切还要与家庭安全服务、VoIP电话、跨接在Wi-Fi上的智能手机分享网络容量。美国自2010年更新基准以来家庭使用宽带的情况发生了很大变化。为了向所有家庭提供国会要求的先进电信能力，25 Mbps的下载速度是十分必要的。每一高清视频流最少需要5到8 Mbps，更先进的视频业务需要大约25 Mbps，例如4K电影。除了视频流，消费者还需要其他用途的高质量宽带业务，如在线上课和视频会议等。以上这些事实足以支持选择至少25 Mbps的速度。

在美国有关宽带部署的数据中，可以发现10 Mbps和25 Mbps两种下载速度，没有两者之间的速度。

25 Mbps能满足国会提出的先进电信能力，而10 Mbps不能，它不支持高质量视频等先进应用，尤其在家庭多用户的情况下。25 Mbps/3 Mbps不仅能使当今的家庭获取目前正流行的宽带业务和促进那些刚露头的业务，而且还能很好地容纳先进的能力和鼓励新技术、新业务的部署。3 Mbps的上载速度不仅允许消费者始发和接收话音和视频宽带业务，而且还能容纳互动式应用。

例如，1 Mbps就不适合视频会议，无法上载视频。3 Mbps就可以，能满足当今的家庭需求。目前大多数宽带业务只需较低的上载速度，但有些业务，如用于远程医疗和在线授课的双向高清实时视频以及先进云服务等业务就需要较高的上载速度。将来也许还需要对称的上下载速度。此外，把25 Mbps/3 Mbps设定为新的基准能保留使用多年。

对25 Mbps/3 Mbps新基准也有不同的声音。有人认为25 Mbps太高了、纯粹是忽悠，有些家庭并不需要25 Mbps/3 Mbps。但事实是，这样的速度现在已经可以向83%的美国人提供，美国人正在迅速采用25 Mbps/3 Mbps，如前所述，短短两年采用率就从7%上升到29%。还有人提议保留原4 Mbps/1 Mbps基准或增加一个10 Mbps/1 Mbps基准，但FCC不同意，认为25 Mbps/3 Mbps反映了许多美国家庭的需要，将来更是这样。它最好地满足了国会提出的先进电信能力。

【作者简介】

雷震洲：教授级高级工程师，曾任工业和信息化部(原信息产业部)电信科技情报研究所所长，电信研究院总工程师。联系方式：[e-mail].

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