5G失利，美國想引領6G？

中國引領5G已經(jīng)讓美國很頭疼，進而試圖在6G上有所作為。5G正在進入生活的各個方面，而6G也于近兩年開始計劃部署……當今時代中，信息技術的追逐競賽，似乎永遠都不會停止。

文章僅供參考，觀點不代表本機構立場。

5G失利，美國想引領6G？

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特朗普揚言追逐“6G”

做一切的領導者！

2019年2月，特朗普在twitter上發(fā)表了一段關于5G的一些言論。

“I want 5G， and even 6G， technology in the United States as soon as possible。 It is far more powerful， faster， and smarter than the current standard。 American companies must step up their efforts， or get left behind。 There is no reason that we should be lagging behind on。。。。。。。。。。。。。something that is so obviously the future。 I want the United States to win through competition， not by blocking out currently more advanced technologies。 We must always be the leader in everything we do， especially when it comes to the very exciting world of technology！

［譯文］：我希望盡快在美國推出5G甚至6G技術。它比現(xiàn)行標準更強大，更快速，更智能。美國公司必須加緊努力，否則就會落后。我們沒有理由落后于。。。。。。。。。。。。。如此明顯的未來的東西。我希望美國通過競爭取勝， 而不是封鎖目前更先進的技術。我們必須永遠是我們所做的一切的領導者，特別是在非常激動人心的技術世界！”

1.1 中國引領5G搞得美國很頭大

最近以來有很多關于中國5G技術引領全球的頭條新聞。隨著5G通信技術的發(fā)展，會對美國的經(jīng)濟安全和國家安全帶來潛在威脅，包括對關鍵基礎設施的破壞和供應鏈安全的風險。美國政府在解決5G相關的問題上等了太久，結果是中國在部署5G方面處于全球領先的位置。

1.2 特朗普靈機一動，咱們搞個“6G”吧！

美國必須要從5G事件中吸取教訓，并在該關鍵領域保持領先地位以保證美國的經(jīng)濟地位和國家安全。因此，需要及早關注下一代通信技術——6G。

雖然目前5G商用部署仍在初期，而且存在一定的政策風險，從技術發(fā)展的長遠角度來看，美國的政治和商業(yè)領袖都來迫不及待地等待6G的到來。與5G相比，6G將在超短波數(shù)據(jù)傳輸方面帶來突破，也就是說將獲得比5G更高的帶寬和速率，將對移動網(wǎng)絡產(chǎn)生真正變革性的影響。也將通過采用基于軟件的產(chǎn)品來終結當前硬件主導的市場，基于軟件的市場將在安全性、成本和供應鏈多樣性方面帶來更大的好處。

5G技術將對一系列產(chǎn)業(yè)帶來變革性的影響。除了手機行業(yè)外，還能改善軍用通信、態(tài)勢感知、自動駕駛汽車、虛擬現(xiàn)實、遠程醫(yī)療，實現(xiàn)真正的萬物互聯(lián)。聯(lián)網(wǎng)設備利用5G網(wǎng)絡還將獲得更高的速度和帶寬以及更低的時延。未來5G還可能產(chǎn)生新的未知的創(chuàng)新和用例。

1.3 未來10年，在此一舉！

美國的政策制定者和企業(yè)領袖可以在今明兩年為美國6G技術的發(fā)展構建基礎。十年前，美國通過謹慎的規(guī)劃努力應對5G所面臨的諸多挑戰(zhàn)。通過現(xiàn)在的決定性的動作，可以保證美國未來10年無線技術領域的領導地位。通過這些措施可以鎖定構建安全6G基礎設施的能力，同時保證國家的經(jīng)濟和安全優(yōu)勢。

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5G發(fā)展和部署

經(jīng)驗和教訓

通過多年的研發(fā)投入、政策形成和標準制定，可以得出幾個關于5G技術演進中美國所處位置的結論。

2.1 手里必須有多個可信、可用廠商

可信廠商的多樣性是構建安全5G網(wǎng)絡所必須的。美國在與盟國和其他合作伙伴國在國家電信基礎設施中將華為排除在外所面臨的主要障礙就是備選方案不足。因為沒有一個公司能提供搭建5G網(wǎng)絡所需的所有組件（套件）。加上中國政府的補貼，華為在5G產(chǎn)品價格方面具有絕對優(yōu)勢。因此許多國家在5G基礎設施建設中除了華為沒有其他可選的供應商。

2.2 無線通信技術地位岌岌可危

美國面臨無線通信技術領導地位的挑戰(zhàn)。由代表美國無線通信行業(yè)的CTIA組織在2018年4月委托的研究可以得出結論，中國在5G競賽中比美國領先一點點。德國知識產(chǎn)權分析公司2018年12月的分析表明華為在5G標準中的貢獻最大，其次是愛立信（瑞士）、海思（中國）、諾基亞（芬蘭）。而美國最大的公司高通僅僅排在第5位。

中國在國際標準制定方面不斷增長的影響力會對美國的經(jīng)濟安全帶來風險。制定電信國際標準具有很大的財務影響和優(yōu)勢，在5G方面，國際電信聯(lián)盟ITU和3GPP就扮演著主要角色，發(fā)揮著巨大的作用。對標準影響最大的公司有助于確保其產(chǎn)品在市場上的競爭力。更重要的是，企業(yè)可以在5G標準中將相關專利定位為5G標準必要專利（SEP），即任何公司都必須使用這些專利才能實現(xiàn)標準化的5G技術。此舉可以獲得高額的許可收入來收回研發(fā)的大量資金投入。

比如，芬蘭電信巨頭諾基亞預計使用其5G新無線電標準專利的手機的許可費用為每臺設備3歐元，而高通可能會收取每臺5G手機16.25美元的許可費用。這樣看來，高通的潛在收入會非常高，但在SEP方面仍然落后于三星、華為、中興和愛立信。專利引用率表明，高通公司的專利整體質(zhì)量更高一些。

值得注意的是，美國對外投資委員會引用了中國在國際標準方面影響力逐漸攀升的結果，這也是影響博通（Broadcom，總部位于新加坡的半導體制造商）收購高通的主要原因之一。

2.3 不重視，就是風險！

對5G安全標準不夠重視導致不必要的風險。

2018年7月，國際電信聯(lián)盟5G工作組會議在訪問控制、認證、公鑰基礎設施和虛擬網(wǎng)絡架構等基本安全解決方案上仍沒有做出最終決定，這對與設備之間的連接來說至關重要。1年前，美國研究人員基于對5G網(wǎng)絡的可行性攻擊和5G中普遍存在的安全漏洞進行研究，提出了一種新的5G安全架構。歐洲研究人員2018年在對5G技術進行研究時也發(fā)現(xiàn)了嚴重漏洞，包括確認相互認證要求，使設備和網(wǎng)絡易受到網(wǎng)絡攻擊。

這種結果本來是可以避免的。特朗普領導下的聯(lián)邦通信委員會（FCC）取消了奧巴馬政府啟動的2項5G網(wǎng)絡安全計劃。一項計劃關注國際5G標準的內(nèi)在網(wǎng)絡保護。另一項計劃是與工業(yè)界和學術界展開合作來確定如何更好地將安全設計的概念融入5G中。

2.4 美國5G，確實落后了

美國在5G基礎設施投資方面落后于其他國家。德勤2018年發(fā)布的報告顯示，自2015年以來，中國在無線通信基礎設施方面的投入比美國多240億美元，結果就是無線站點密度是美國的3倍。德國的無線站點密度是美國的2倍，日本是美國的4倍。

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展望6G

66G的傳輸速度可能是5G的10倍，接近零延遲，連接密度可達每平方公里1000萬個設備，遠遠超出了5G計劃的所有可能性。

3.1沒有最快，只有更快

6G的傳輸速度可能是5G的10倍，接近零延遲，連接密度可達每平方公里1000萬個設備，遠遠超出了5G計劃的所有可能性。城市的高數(shù)據(jù)傳輸速率，確保自動駕駛車輛的安全，以及構建下一代安全通信可能需要6G的這些功能。一些研究人員已經(jīng)預測5G將因帶寬限制而無法達到預期，因此6G更有可能實現(xiàn)這些突破。

3.2 規(guī)劃中的6G，10年可見！

這不是一場學術辯論。盡管5G商用才剛剛開始，但6G無線技術的規(guī)劃和投資已經(jīng)在進行中了。美國、中國和歐洲的專家預計將在2030年左右首次推出6G技術。

研究人員已經(jīng)開始關注材料研究、芯片設計和功耗等相關領域的突破。另一個與6G技術有很大關系的研究領域是使吉赫茲（GHz）和太赫茲（THz）范圍內(nèi)的通信成為可能的技術。研究人員認為，95 GHz以上頻率的通信具有很多優(yōu)勢，包括強大的穿透性（比如墻壁和衣服）和非常高的帶寬。而這項研究是美國的研究中心ComSenTer和芬蘭的6Genesis等組織的主要關注領域。

工業(yè)和信息化部IMT-2020 （5G）無線技術工作組負責人蘇鑫稱已經(jīng)從2018年啟動6G技術概念研究，相關研發(fā)工作計劃于2020年開始。蘇鑫稱6G將在帶寬、延遲和連接方面超過5G，傳輸速率是5G的10倍以上，并可能對有線和無線網(wǎng)絡徹底產(chǎn)生變革。

日本內(nèi)政和通信部也于同樣2017年底委托一個工作組對下一代無線技術進行評估。該工作組研究認為6G傳輸速率應至少是5G的10倍，6G將提供幾乎瞬時的連接，并提高每平方公里100萬臺設備的連接密度。同時，日本對高速傳輸?shù)难芯恳呀?jīng)進行了多年。研究人員稱，2016年短波長傳輸速度就達到100 Gbps（比現(xiàn)有網(wǎng)絡快100倍）。

芬蘭長期以來都是無線通信技術的領導者，有信心成為下一代無線通信技術的領導者。芬蘭科學院設立了專門開發(fā)新的無線技術和6G標準的6Genesis的旗艦項目。該項目總部設在奧盧大學，該八年計劃的目標是確保芬蘭成為6G 領導者。具體的研究領域包括“近乎瞬時的無限無線連接，分布式計算和智能，以及高頻率的材料和天線”，該項目負責人表示。奧盧大學于2019年3月舉辦了第一屆6G無線峰會，來自世界各地的電信公司和研究人員就6G無線通信技術進行了相關的交流。

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美國引領6G的機遇

保持美國在無線通信技術方面的領先地位，必須要在國家層面的戰(zhàn)略愿景的指導下進行遠見和規(guī)劃。雖然美國公司生產(chǎn)了使5G成為可能的基礎技術，但華為這樣的公司也有著很強的競爭力。因此，戰(zhàn)略愿景的首要目標應該是確保美國在2030年之前擁有最強大、最可靠、最安全、最理想的6G技術。

為此，政策制定者和行業(yè)領導者應考慮以下四個關鍵領域：

4.1技術開發(fā)與標準制定，更突出

首先是努力使美國技術開發(fā)和標準制定方面保持突出地位，中國在這兩個領域的競爭日益激烈。特朗普政府和國會應該擴大用于研究和開發(fā)新興技術的公共資金。

一種方法是建立6G公私合作伙伴（PPP）關系，通過聯(lián)合研發(fā)和專家工作組來簡化開發(fā)技術、架構和標準的工作。歐盟正在實施基于5G的伙伴關系，將制造商、運營商、服務提供商和研究人員集合在一起。

另一種方法是促進與芬蘭、瑞典、韓國和日本這樣的無線技術領導國家的國際合作，以鼓勵供應鏈的多樣化。最后，擴大的國家科學基金會撥款，以及科研和知識產(chǎn)權保護領域的稅收抵扣以促進研發(fā)投入。

4.2 通信技術，更開放

第二個領域涉及促進更開放、更具互操作性的通信技術。華為對美國和西方科技公司構成的挑戰(zhàn)，很大程度上是因為它提供了廉價的soup-to-nuts（一應俱全）硬件解決方案，但這些解決方案與其他供應商的設備不能很好地協(xié)作，因此客戶轉換供應商的成本非常高。

為了緩解這種情況，美國政策制定者應該支持像O-RAN這樣的聯(lián)盟，該聯(lián)盟是一個致力于構建基于虛擬化網(wǎng)絡元素、白盒硬件和標準化接口的網(wǎng)絡的電信運營商和技術公司組成的國際組織。這種方法促進了供應商的多樣性和客戶選擇，它在美國的軟件開發(fā)方面具有優(yōu)勢。國會應舉行聽證會來探討網(wǎng)絡虛擬化的戰(zhàn)略和資金投入，考慮對部署此類技術展開稅收激勵措施，并鼓勵美國國防部和情報界采用這些新技術。

4.3 安全第一條

第三是安全。美國必須成為開發(fā)安全硬件和軟件的領導者，為全球市場提供可靠的替代方案。同樣，網(wǎng)絡虛擬化是一個重要的考慮因素：供應商的產(chǎn)品必須具有互操作性，市場競爭可以促進最佳的安全實踐。鑒于5G和其他技術的發(fā)展將應用于聯(lián)網(wǎng)汽車、醫(yī)療設備和智能電網(wǎng)等，將需要多個聯(lián)邦政府部門和機構參與其中。

4.3 基礎設施

第四是做好部署和基礎設施的準備。特朗普政府和國會現(xiàn)在可以采取措施以確保從5G到6G的有效過渡，并從這些先進網(wǎng)絡中收益經(jīng)濟效益。全球研究表明，6G頻譜資源可能處于THz范圍內(nèi)。確保頻譜可用且價格合理的長期監(jiān)管框架和路線圖將有助于促進相關領域的投資。

聯(lián)邦通信委員會FCC在2019年3月為實驗目的開放了THz波頻譜（95 GHz至3THz）。政策制定者應該更新和標準化規(guī)則和方法；為基礎設施投資提供稅收減免；促進基礎設施共享；并允許以許可的方式共享訪問頻譜以降低成本。

美國立法者和國家安全專家對于讓中國在5G技術產(chǎn)生這種影響的風險感到非常憤怒。5G將成為全球互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的支柱，觸及生活的方方面面。對美國來說，現(xiàn)在仍有時間解決中國帶來的國家安全風險；但美國政界和商界必須積極主動，并準備好利用6G帶來的更大的進步。

10年后，美國再也不能再悲嘆其困境了。