放眼過去、現在和未來 5G時代美國最怕的是中國通訊行業彎道超車

連接方式將決定未來社會。從AI和自動駕駛汽車，從遠程醫療到VR/AR，再到一些尚未實現甚至無法想像的技術，但凡是讓我們生活變得更容易、更安全、更健康的事物，幾乎都和高速、穩定的互聯網連接有關。

為了跟上新式物聯網設備和車聯網產業的爆炸式增長，還要加上流媒體視頻產業的快速興起，通訊行業對5G技術的投入日益增加，急迫想要搶佔技術高地。

5G網路有望給你的手機提供大約每秒10G的下載速度，比目前典型的4G網路快了600多倍，還比谷歌光纖提供的標準家庭寬頻服務快了10倍。在這個速度下，你可以在25秒內下完一部4K超清電影，也可以選擇同時播放幾段高清視頻。

美國運營商承諾，無論如何，5G將在2020年全美普及，但首批5G網路的速度或許達不到設想目標。5G不是一項單一的技術或標準，而是一系列不同技術的集成，部署這些技術的路徑方法和建設4G網路截然不同。多家運營商已經推出了演示和試點項目，展示了在5G下，無線網路性能的巨大飛躍。但演示歸演示，實際上，網速最快、基於「毫米波」技術的5G移動網路很可能在數年內都無法廣泛鋪開。

因此，各公司可能會開發其他技術建設5G網路，比如用4G基礎設施和5G核心設備結合，也就是所謂的非獨立組網。雖然最終效果比獨立5G網路差點，但在很大程度上可以依賴現有的基礎設施，而且網速也比現在快，是過渡時期可以接受的方案。

之所以只能作為過渡方案，因為5G代表的不僅僅是速度，更代表一種近乎實時萬物互聯服務。隨著聯網汽車、環境感測器、恆溫器等物聯網設備的數量在未來幾年加速增長，這一點將至關重要。

美國對5G技術發展的各個時間點頗為緊張。各行各業的行業專家和政治領袖都向社會發出了警告：如果中國或其他國家更快地為5G奠定了基礎，美國企業有可能落後，為了在2020年前實現全國5G的目標，政府必須向運營商開放更多的無線頻譜;運營商必須迅速擴大基礎設施建設;硬體製造商需要趕緊研發新一代設備，為迎接5G浪潮做好準備。

從1G到5G

上世紀70年代末和80年代建成的第1代移動無線網路依託的是模擬信號，聲音通過無線電波傳送，沒有任何加密，所有人都可以使用現成的組件收聽對話。20世紀90年代建造的第2代開始出現了數字信號，傳輸內容得到加密，無線頻譜的使用也更加高效，撥號網路隨之出現，後來還有了早期DSL服務。第3代網路通訊，也就是3G網路，第1次給人們帶來了網路代際的觀念。除了網路帶寬提升以外，3G網路還引領了智能手機革命。

無線頻譜是指3000GHz以下無線電波頻率的整個範圍。為了不同目的，以及防止不同的用戶互相干擾對方的信號，每個國家都有專門機構給運營商分配無線頻譜。傳統上，移動網路主要依賴低頻段和中頻頻段，因為這些頻段電波覆蓋距離廣、穿牆能力強。不過，由於前幾代網路佔用了過多頻段，5G只能使用更高頻段。

全球首批3G網路出現於本世紀初，但它們在中美的普及都較慢。當2007年第1代iPhone發布時，它甚至不支持全3G的速度，更不用說4G了。而在歐洲，當時的諾基亞仍是全球最大的手機製造商，這很大程度上要歸功於歐洲2G網路的主流地位。在3G覆蓋和移動互聯網使用方面，日本是相對領先的國家。

但在2008年7月，首批具備3G功能的iPhone開始普及後，美國的移動互聯網發展正式啟動。幾個月後，首批使用谷歌Android操作系統的手機開始在美國上市。很快，一度被視為奢侈品的智能手機成了生活必需品，隨後社交網路的出現，互聯網的用戶群迅速擴大，用戶粘性持續上升。

緊接著，移動互聯網倒逼通訊技術發展，美國率先轉向4G，運營商業務擴大和網路升級，帶來了巨大的就業和創新增長。與此同時，隨著美國企業在通訊產業的地位日漸提升，諾基亞(Nokia)和日本手機製造商在全球範圍內逐漸失去了市場份額。

全球各地的運營商已經開始建設5G測試網路，然而，儘管這項技術的核心規格從2011年開始議定，到2018年6月完成，但外界乃至業內對其具體內容仍不甚明了。例如，AT&T去年宣布，將在20個城市推出名為「5G演進」(5G Evolution)的服務，但有人稱這是他們的宣傳話術，因為AT&T用於這些網路的技術實際上是競爭對手T-Mobile已經在使用的4G技術。

部分廠商還在推進其「毫米波」網路的部署，這倒是真的5G網路，但又和傳統的有所不同。比如Verizon的「5G家庭」服務，就是為家庭寬頻提供固定無線服務，而非移動無線服務。

5G的未來

包括運營商、設備製造商和政客在內的美國人都擔心，如果美國在5G網路方面發展太慢，在4G時代唯美國命是從的歐洲、日本移動產業可能會發生變化。

其擔心來源於中國。在2018年1月泄露的一份美國國家安全委員會文件中，該委員會提議建立一個國有化5G網路，以補充私營部門。他們擔心，如果中國率先推出領先的5G技術和設備，其蓬勃發展的科技產業將為下一代通訊產業制定標準，並引發一連串不利後果：搶佔5G技術先機，中國可以在AI競賽中佔據優勢，因為更完善的5G網路意味著更大的數據傳輸量，更多數據用於訓練演算法可能意味著更好的AI應用。

為了更快地建設5G網路，通訊行業需要更多網路頻段。5G最常使用的是毫米波頻段，主要是因為中低頻段都被佔用了。雖然毫米波網路可以提供10Gbps的網路速度，但代價也相當巨大。毫米波信號衰減很快，很容易被樹木、人甚至雨水等障礙物干擾。要實現如今一樣的移動網路覆蓋率，運營商不可能像現在一樣，只部署幾個大型基站，而是要在城市中部署大量的小型接入點。

以後的毫米波接收器可能會像煙霧探測器一樣小，但無處不在。麥肯錫的一份報告稱，運營商可能需要15至20個毫米波段接收器，才能覆蓋目前只靠2-3座現代手機發射塔就能覆蓋的城市地區。同時，就像你家裡的Wi-Fi路由器，這些接入點很可能需要連接到有線網路。部署所有這些額外的接入點，再將它們連接到互聯網，運營商需要付出高昂的建設成本，還要耗費大量時間。

為了降低前期建設成本，通訊產業正在不斷推進新技術。例如，Facebook和一些通訊公司聯合開展了一項電信基礎設施項目，意圖開發一種名為Terragraph的天線，讓無線接入點互相連接，無需完全依靠有線連接進行回程。

Verizon在休斯頓的5G網路試點獨立研究發現，毫米波或許比預期更有彈性，但問題是，全國性的毫米波網路可能需要數年時間才能建成。因此，世界各地的運營商現在都在轉向所謂的「中頻」無線頻譜，其中包括Wi-Fi路由器和一些行動電話網路使用過的頻率。由於可用頻段上，它不像高頻信號一樣，可以高速傳輸數據，但是信號可以傳播得更遠更可靠，這使得使用大型發射塔覆蓋區域成為可能。

FCC已經批准運營商使用部分目前用于軍用雷達和衛星通信的中頻頻譜，但進度仍比較落後，比如在韓國，政府已經開始拍賣中頻頻譜，而中國更是在4G階段就為5G保留了大量中頻頻譜。

目前，美國尚處在拍賣高頻段頻譜階段，拍賣中頻段頻譜的提議仍在推進中。根據Recon Analytics的數據，運營商可能需要數月甚至數年的時間，才能將拿到頻譜使用許可證轉化為實際使用頻譜，因為升級現有的基站需要時間。這一過程不僅涉及到實體部署，通常還需要在州政府或地方政府走冗長的許可程序。

消費者產生了另一層次的擔心，有人認為，5G的快速普及正在削弱公眾對無線行業的監管。例如，FCC在2017年取消了對網路中立的保護，理由就是更少的監管將帶來對5G等網路基礎設施更多的投資。2018年，它又投票推翻了州和地方有關無線設備配置的規定，以幫助運營商更快地建設5G網路。與此同時，T-Mobile和Sprint正敦促監管機構批准2家公司的合併，理由是它們將能夠更快、更有效地共同部署5G。

緊接著，監管減少和通訊行業寡頭形成的後果將會顯現，消費者面臨5G價格上漲和可用性下降的風險。消費者組織Public Knowledge副總裁菲爾德(Harold Feld)警告稱，如果沒有監管部門強制要求，運營商可能就不會在低收入地區或農村建設5G網路。

即使5G網路能立即推出，市場上也很少有設備能利用它。小米Mix 3和聯想旗下的摩托羅拉5G Moto Mod預計將於2019年上市，蘋果預計要到2020年才會發布一款5G手機。

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