中美展開5G主導權之爭

新聞 09-15

5G網路的速度預計最多比目前的4G標準快100倍左右。圖片來源：MIGUEL CANDELA/LIGHTROCKETGETTY IMAGES

記者 Josh Chin / Sarah Krouse / Dan Strumpf

早期移動通信技術主要由美歐公司推動。而隨著有望再度改變互聯網使用方式的5G時代來臨，中美之間正在上演一場主導權爭奪戰。

兩國設備生產商和電信運營商都在加緊測試和鋪開新一代無線網路，這一網路的速度要比目前的4G標準快100倍左右。兩國政府也投入其中，北京方面付出的心血尤其巨大。

在5G支持下，無論是無人駕駛汽車上路行駛，還是醫生進行遠程複雜手術，都有可能變為現實。該網路可以為所謂物聯網(Internet of Things)、虛擬現實和增強現實中的聯網設備提供依託。信號塔將把高速互聯網接入設備，降低設備對線路和Wi-Fi的依賴。

華為技術有限公司(Huawei Technologies Co.)高管和研究人員7月份齊聚深圳總部，慶祝該公司一項技術被認定為5G開發的關鍵一環。發明了這項技術的土耳其科學家Erdal Arikan收穫了大家雷鳴般的掌聲。這一勝利對華為來說意味著未來的特許費收入來源和談判籌碼，同時也是中國尋求主導5G技術過程中的一個里程碑。

最近，在Verizon Communications Inc.位於新澤西州貝德明斯特的實驗室，工程師面前的電腦屏幕演示了防眩光窗戶塗料如何干擾5G超高速互聯網接入室內。一個名為「Head夫人」的頭部模型測試了新無線設備的音頻質量。Verizon去年開始在11個市場試驗5G技術。

在距此不遠的新澤西州墨里希爾，諾基亞公司的工程師們在測試一個5G兼容套袖，當班工人可以佩戴這種如同手臂護具一樣的袖套來操縱無人機或監測自己的生命體征。諾基亞在2007年就開始了5G相關研究。

在Verizon一個位於新澤西州的實驗室里，工程師們使用一個名為「Head夫人」的頭部模型進行測試。圖片來源：VERIZON COMMUNICATIONS INC.

雖然5G技術的經濟效益仍在研究之中，但支持者表示該技術的潛在回報巨大。擁有專利的公司將獲得數十億美元專利使用費。擁有最大和最可靠網路的國家將在研發需要更快網速支持的技術方面領先一步。佔主導地位的設備供應商可以讓國家情報機構和軍方在監視或擾亂敵對國家網路方面擁有優勢。

華為輪值董事長徐直軍(Eric Xu)對出席這場公司活動的人士稱，面對未來，公司深知5G標準的誕生代表著一個新的開始。

Verizon首席執行長Hans Vestberg在提到5G時也非常興奮。他稱：「我們深信5G將在社會生活的諸多領域帶來深刻變革。消費者、媒體、娛樂……所有產業。」

以某些標準衡量，中國處於領先地位。自2013年起，一個政府牽頭的委員會即開始與中國多家移動運營商和設備生產商在測試和研發上展開合作。在國家牽頭和龐大內需市場護航下，華為等中國公司得以銷售大量5G設備，並在這個過程中積累寶貴經驗。

在美國，政府通常避免向私人部門發號施令，也很少在公司間牽線搭橋，研發活動基本上由美國電話電報公司(AT&T Inc.)、Verizon、三星電子和諾基亞公司等主導。上周，英特爾公司、思科系統等多家科技公司在提交給美國貿易代表的文件中稱，關稅計劃將抬高路由器、交換機和其他產品成本，拖慢5G在美國的發展。

三家主要運營商計劃今年晚些時候在部分城市推出5G服務，不過大多數能兼容新網路的移動設備要到2019年初才能準備就緒。

伴隨5G競爭而來的是各國針鋒相對的監管舉措，旨在確保各自的優勢。特朗普政府3月份阻止了總部位於新加坡的博通(Broadcom Ltd.)收購美國晶元巨頭、5G領軍企業高通公司(Qualcomm Inc.)，理由是擔心博通會削減高通的研發資金，並使中國企業在5G領域處於領先地位。

中國政府7月份否決了高通收購荷蘭晶元製造商恩智浦半導體(NXP Semiconductors NV,)的交易，這宗交易本可幫助高通從聯網汽車等新市場的5G投資中獲利。

美國的不安情緒很大程度上源於華為日益增強的影響力。美國國會一個委員會2012年將華為和中興通訊一道列為國家安全威脅，稱這些公司的設備可能被用來監視美國人。美國的盟友澳大利亞8月份表示，將禁止華為和中興通訊設備接入其5G網路。美國其他盟友也在研究類似的禁令。

華為和中興通訊一貫否認向政府機構提供了進入其產品的後門。同樣地，因擔心間諜活動，中國也在推動在中國網路上替換或棄用美國高科技公司的產品。

中國在開發前幾代移動網路的過程中未能跟上西方國家的步伐，因此將5G技術作為優先發展重點。2000年代末推出的4G技術由美國主導，3G標準則由歐洲控制。美國在4G技術中的領先地位惠及蘋果和高通等公司，並在美國促成一大批消費者智能手機應用誕生。

根據諮詢公司德勤(Deloitte)8月進行的一項研究，2015年以來中國已建造了約35萬個蜂窩基站，而美國不到3萬個。德勤還指出，中國每一萬人有14.1個基站，美國則為4.7個。這對5G至關重要，因為5G網路需要的蜂窩基站數量遠遠多於4G。

在北京以北的長城附近，政府設立了一個5G實驗室，這是中國進軍5G的切實舉動。據參觀過這個實驗室的工程師和業界高管稱，整個實驗場地錯綜複雜，布滿基站和移動設備模型，每家大型中資移動運營商和設備生產商都有各自的室內及室外設施。

在多家科技公司、大學和中國工業和信息化部下轄研究機構的協作下，實驗正在陸續進行，參與各方的目標是到今年年底前將實驗階段收官。

據前貝爾實驗室研究員、現中國移動首席移動技術科學家易芝玲(Chih-Lin I)稱，上述實驗結束後，中國移動將在17個城市開展自己的後續實驗。中國移動是國有移動運營商，用戶數量全球居首。預計到2020年中國將實現5G商用。

速度更快的新一代5G網路依賴能更有效利用無線電波的尖端技術。相關計劃要求該高速網路在高頻毫米波上運行，這些高頻毫米波能夠處理更多數據，但傳輸距離不如前幾代網路所使用的低頻電波。這意味著5G網路將依靠大量天線以及靠近消費者和商戶的去中心化數據中心，也就是說需要對基礎設施進行大筆投資。預計5G網路將具備無人駕駛汽車等先進設備所需的速度和響應能力，無人駕駛汽車必須與交通信號、其他車輛及周邊環境保持即時溝通。

中國引領5G未來的雄心很大程度上取決於能否制定技術標準，全球其他地區必須遵守這些標準，並支付使用和許可費用。為此中國一直在制定全球標準的國際電信產業團體中扮演積極角色。

中國國內和國外專家預計，一旦相關標準完全確定，高通等西方公司最終將掌握大多數關鍵專利，但中國也在取得進展。

2009年，隨著華為啟動5G技術研發，該公司聘請了現已倒閉的設備製造商北電網路有限公司(Nortel Networks co.)的前高級研究員童文在渥太華建立一個研究實驗室。在翻閱一本學術期刊時，童文無意中發現了「極性編碼(polar coding)」，這是土耳其科學家Arikan發明的修正數據傳輸錯誤的新方法。

華為投入了大量資源開發這種編碼。2016年在內華達州里諾Peppermill舉行的一次關鍵的標準制定會議上，中國政府要求中國企業集體投票支持這種編碼。據當時在場的一位標準專家稱，競爭很激烈，一直持續到午夜以後，與之競爭的另外一種技術受到多數西方公司青睞。

這位專家稱：「中國人認為這很重要。這是我們所見過的最大的政治鬥爭之一。」

會議以一種折中的方式結束：該標準的一部分將採用極性編碼，這將賦予華為一項關鍵專利的所有權。迄今為止，華為已經在5G研發上投入了超過10億美元。

2月25日，華為CEO余承東在巴塞羅那介紹5G設備。圖片來源：SIMON DAWSON/BLOOMBERG NEWS

美國政府已不再強制要求私營部門採取行動，這就導致單個公司所做的工作帶來了更為分散化的成果。今年1月，美國國家安全委員會(National Security Council)一位高級官員提出，可以由政府主導，打造國有化的無線網路，以便與中國政府相抗衡。但監管機構和官員們表示，這個點子代價太高且不切實際。

美國聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission, 簡稱FCC)本月早些時候宣布，計劃不理會涉及小型蜂窩發射器部署的一些地方性法規和費用，以加快5G網路的建設。該計劃料將於9月底獲批。小型蜂窩發射器是5G網路的一個重要組成部分。

得到美國政府資助的一些學術研究為商用技術的研發鋪平了道路。美國國家科學基金會(National Science Foundation，簡稱NSF)正協調各方，為5G以及未來幾代無線網路構建測試平台。

NSF在2015年發表的關於5G網路開發的內部報告顯示，相較於歐洲、韓國、日本和中國，美國在這一領域非常落後。

貝爾實驗室前研究員、NSF董事Thyaga Nandagopal正在領導上述測試平台項目，企業、學術機構和政府部門可以在該平台上協同測試5G及其他無線網路應用。美國、歐洲和亞洲近30家公司已承諾未來七年投入5,000萬美元資金和設備，美國政府也承諾投入5,000萬美元。在紐約，哥倫比亞大學等學術機構運營著一個由NSF資助的試驗場，該試驗場計劃在1月前啟動一個小規模試點。

Nandagopal稱，協同投資令中國處於相對有利的位置，但NSF的努力側重2020年後的無線研發，而不是5G部署的最初幾年。

他稱：「我們可以進行戰略性投資，並獲得比其他人更好的結果。」

美國一些電信公司正在搶佔屋頂和電信桿，用於部署可加快網速的小型基站，同時也在施壓設備製造商生產5G兼容產品。