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2020年4月27日，美國資訊技術和創新基金會（ITIF）發布報告《美國國家5G戰略和未來的無線創新》（A U.S. National Strategy for 5G and Future Wireless Innovation）。報告認為5G能夠更好地集成到整個經濟領域的不同功能中，並在未來幾十年推進經濟成長，但美國目前的5G發展受到以華為為代表的中國企業的嚴重挑戰，美國需要一項全面的戰略來確保穩健部署和採用安全網路，通過發揮美國獨有的優勢來重新獲得領先地位。報告認為這項戰略應該包含以下內容：5G部署，5G應用，5G安全與中國。
一、5G的概念與現狀 在一個層面上，5G只是下一代無線基礎設施，即——基於語音服務的1G,增加了文檔消息傳遞的2G, 引入了數據服務的3G, 基於Internet協議的完整規范並成為移動應用創新平臺的4G——這一周期的下一步。5G的技術架構包括新無線電標準、大規模MIMO和高頻頻譜、小型單元架構、以開放RAN為代表的各種虛擬化技術、邊緣計算等。5G將提供更低的延遲，更高的容量以及對更多連接的支持，但其真正標誌是靈活性與適應性。5G可以改變各種技術參數，以適應不同的用例。用於4G的LTE空中接口主要是為面向智能手機和平板電腦的移動寬帶設計的，5G的新無線電（NR）標準可以適應更廣泛的用途，並可能支持用於機器間或物聯網（IoT）設備的廉價傳感器的爆炸式增長。
在基礎技術方面，美國高通公司在開發5G基礎技術方面，尤其是有效利用頻譜資源相幹的技術方面，顯然是領先者。愛立信、華為、諾基亞、三星、中興和NEC等參與RAN設備開發的眾多其他公司也是主要貢獻者，這些公司向3GPP等標準制定組織提供建議，以將其納入5G規范中。
在網路設備方面，美國則大幅落後。移動網路的邊緣是指網路信號從有線轉換為無線的地方，網路的此處組件是RAN，RAN設備將占5G總體部署的65％至70％，而這個市場也是華為取得巨大成功和市場份額的地方。美國曾經通過AT&T的西電公司（以及相幹的貝爾實驗室）在電信設備生產方面引領世界，但政府過於激進的防壟斷措施和完全缺乏對美國公司國內電信設備行業的產業政策使美國幾乎完全喪失了行業能力，經過一系列的合併和收購，美國不再有任何提供RAN設備的大型公司。與之形成鮮明對比的是，中國的華為在過去的二十年中迅速成長為全球最大的RAN提供商，同時也是全球研發的最大投資方。
在運營商方面，美國主要的全國性運營商是AT＆T、Sprint、T-Mobile和Verizon，還有一些較小區域和農村的運營商。運營商和各種承包商做出了一系列令人眼花繚亂的決定，包括如安在某個社區或區域的特定體系結構部署網路、以及在何處以及如何使用何種頻譜。
在終端設備和組件方面，連接到設備側運營商網路的是各種智能手機、IoT傳感器和移動連接的設備。智能手機領域的全球市場領導者是三星（韓國）、華為（中國）、蘋果（美國）、小米（中國）和OPPO（中國），而中國品牌在美國並不受歡迎。工業物聯網硬件的主要提供商包括思科（美國）、華為（中國）、愛立信（歐盟）、泰科（歐盟）和高通（美國）。高通公司在晶片組，特別是在設計提供連接的調制解調器方面處於領先地位。華為的海思品牌在一系列半導體產品中擁有強大的生產能力，並已開始開發許多被美國市場切斷的晶片。
在操作系統和應用程序方面，由Google和蘋果公司開發的Android和iOS，已經成為最流行的智能手機操作系統。華為已經開發了自己的操作系統Harmony OS，並已開始將其部署在許多產品中，但尚未在手機或平板電腦中廣泛使用，最近旨在阻止華為使用美國軟體的美國出口管制只會加速這一發展。
在新的和不斷發展的利益相幹者方面，有線電視提供商可能是5G生態系統中未被重視的利益相幹者。另外，有跡象表明，電纜行業將來可能成為即將上線的3.5 GHz公民寬帶無線電服務（CBRS）頻譜的重要用戶，並有可能在該許可較少的頻譜上構建系統。這種更加靈活的頻譜接入系統可能會向更多的專用網路轉變，特別是對於大型企業園區。
二、5G為什麼如此重要 近些年對於5G的炒作已經到了狂熱的地步，5G的某些潛力有被誇大的風險，Gartner在技術成熟度曲線中，將5G置於曲線的頂峰。實際上，5G的價值已經足夠激發國家和市場的興趣，並不需要被不切實際地過度炒作。 5G旨在滿足三種通用的用例類型：增強的移動寬帶、大量的物聯網連接以及高可靠性和低延遲服務。我們的目標是擁有一個靈活的網路，能夠適應許多不同的垂直行業中的各種各樣的用例。增強的移動寬帶應該有更快的吞吐量、低至1毫秒的延遲和穩定的用戶體驗。5G內的大規模物聯網服務正趨向於節能和簡化，以保持設備成本低、範圍大，並支持更密集的物聯網連接。5G還可以對連接進行定制，以最大限度地提高可靠性，從而有助於在時間緊、誤差要求低的高價值用例中進行投資，例如精密制造和大規模工業機器人。歸根結底，5G的最重要方面是其在靈活性與適應性方面的潛力，可以廣泛地幫助利用無線連接的各種行業和部門來提高生產力。與4G相比，它能夠將大量的輸入與更精細的精度控制結合到網路中，從而實現與整個經濟中廣泛的垂直行業的更緊密集成。
5G發展的長期目標是將連接性和AI相結合，不僅在網路的編排和運營中，而且還要在應用程序層進行決策協調。正如華為研究人員所說的那樣，「革命性技術中最基本的特征之一是，在5G時代，移動網路的幾乎每個重要方面都出現了初始智能，包括無線電資源管理、移動性管理、服務提供管理等等。」
三、創新、安全的無線生態系統面臨的挑戰和威脅 在部署方式上，迅速部署5G以獲取先發優勢很重要，但沒有成為第一個全面部署5G的國家並不是一個重大的挫折。5G最重要的是要擁有足夠規模的網路，以便美國公司能夠長期開發和創新需要5G功能的新應用和用途，美國無需擔心5G無法廣泛部署，因為三個競爭激烈且財務狀況良好的無線運營商和富有野心的新進入者Dish有充分的能力和動力來部署5G網路。 在設備供應商面臨的挑戰上，中國公司正在尋求在5G生態系統的基礎技術、設備和應用程序方面處於領先地位。中國政府取得的5G領導地位最終可能損害美國的利益以及更廣泛的無線創新生態系統，如果中國的設備公司成功地使諾基亞或愛立信大大削弱甚至倒閉，情況將尤其如此。以上情況使美國面對的短期安全威脅包括：RAN設備的服務提供商（例如華為）可能會關閉通訊（除戰時外極不可能，但潛在損害非常高）；無線設備可能用於國家級別的間諜活動；無線設備也可以用於工業間諜活動和智慧財產權盜竊；華為的飛速發展會最終威脅其他設備制造公司的生存能力，這種壟斷地位不僅會造成經濟損害和創新缺失，而且還會造成嚴重的脆弱性和依賴性。面對來自中國5G挑戰的長期威脅，政策制定者應該考慮支持新無線技術的長期發展，目標應該是認真鼓勵不斷發展的市場力量，朝著能夠發揮美國優勢的創新生態系統發展。策略中首當其沖的是標準的制定，中國代表在5G標準工作組3GPP中發揮了領導作用，採取的一種措施是提交了40％的標準和32％的文件，除3GPP開發的規范外，中國似乎還希望向聯合國國際電信聯盟（ITU）提交5G解決方案，這尤其令人擔憂，因為發展中國家經常尋求國際電聯的指導，如若中國成功，則通過提供與其他無線生態系統無法互操作的設備，華為可以鎖定這些低端市場。第二是補貼和其他國家援助，華為等公司代表了一種相對新型的中國「國家冠軍」公司，該公司並非直接國有，但確實從中國政策中受益匪淺。中國政府還在各個領域採取行動，以幫助整個5G生態系統加速發展，除了一些的補貼策略不公平地阻礙了國際市場上的其他競爭者，其他措施都值得美國模仿。 在5G的採用上，5G是一個支持性平臺，只有政策制定者支持跨一系列新興技術和應用領域的全面數字化轉型，才能最好地利用該平臺。目前的挑戰在於，開發利用下一代無線技術性能特征的應用程序需要足夠規模的網路，但是網路需要足夠的需求以證明實現廣泛部署所需的大量投資是合理的。在比較以市場為導向的經濟體（例如美國）和相對非市場性的部署（例如中國）時，這種「先有雞還是先有蛋」的問題更加突出，中國的模式更願意解決這一市場失靈。我們的政策應設法刺激這些網路的採用和使用，包括通過開發尖端的應用程序。
四、當前美國的應對策略 美國當前採取了多項措施來應對5G未來所面臨的挑戰，其中許多措施似乎旨在阻止中國參與者的崛起。美國聯邦通訊委員會FCC是5G政策的主要制定者，該機構的5G戰略被稱為「5G FAST計劃」，強調了快速部署的重要性。FCC從三個方面推進他們的戰略，一是將新的靈活用途頻譜推向市場，FCC正在快速分配更多的中頻帶頻譜；二是簡化5G基礎設施部署政策，以促進城市和運營商合作來實現低成本部署，但這一監管改革正面臨來自第九巡回法庭的阻擾；三是禁止被確定為國家安全威脅的公司使用通用服務基金的補貼來獲取設備或服務。FCC目前正在評估流程並收集資訊，以替換已經部署在美國農村地區的現有不信任設備。 在貿易政策方面，歐巴馬政府已經利用進出口管制手段，試圖破壞中國的無線設備制造商，例如華為和中興，川普政府則更進一步，在進出口兩方面都對華為進行了嚴格的限制。美國政府實施的這些出口管制已受到相當多的批評，特別是損害了美國半導體產業，而且對於提升美國在5G及相幹領域的領導地位可謂無濟於事。
在外交方面，美國國務院一直忙於與世界各地的政府和移動運營商進行溝通，試圖說服他們避免使用潛在的危險設備，這些嘗試取得了不同程度的成功。
在立法方面，關於5G的兩項重要法案已經成為法律，將於2020年8月生效的《國防授權法》中提到：政府不能再動用聯邦資金從高風險名單上的電信公司（例如華為）購買設備或服務；2020年3月，《2019年安全和受信任的通訊網路法》禁止使用聯邦資金向構成國家安全威脅的公司購買設備，並制定了補償計劃，以清除和替換由構成不可接受的國家安全風險的實體生產的使用中的設備。這些立法大多數本質上都是防禦性的，對刺激美國的發展幾乎無濟於事。
五、美國應有的5G國家戰略 美國應為5G制定協調一致的國家戰略，其中應納入一系列政策措施：在短期內，簡化5G網路的部署，提供更多可用頻譜，並幫助引領對高級無線網路的採用和需求。從長遠來看，我們應該通過為強有力的研發投資和技術轉讓以及早期研究創造條件，為未來的技術和市場創造機會。 首先，應該明白有些想法是錯誤的，包括：第一，全面且單一地部署5G網路。也許是由於過分強調5G網路的重要性，一些人試圖實現網路基礎設施的單一部署，即將全美的現有網路連接都替換為5G網路。這種方法可能具有清除冗餘基礎架構的優勢，但會嚴重破壞運營商的競爭動力和專業化水平。事實上，在某些地方，根據實際情況維持原有的有線網路和WIFI組合併進行適當升級要客觀經濟得多。第二，建議成立美國的無線設備制造商。白宮備忘錄原草案要求將國家網路基礎設施國有化，還要求在三年內成立一家美國無線設備制造商，但這並不現實，相反，政策制定者應該考慮支持一家願意與愛立信或諾基亞聯合的美國公司，美國不應試圖直接進入無線設備市場，而應試圖鼓勵已有的對現狀的持續破壞，以使美國產業和運營商受益。第三，過度地對中國出口實行貿易限制。首先，如果擔心的是國家安全，簡單而狹窄的進口限制已經足夠有效降低潛在的安全風險；第二，出口管制可能無助於遏制華為在RAN設備方面的增長，美國組件對RAN設備的限制相對較小，華為很快將能夠從其他來源來獲取該設備的所有組件，而且這些貿易限制嚴重損害了美國組件和軟體供應商的利益，並且有可能加速華為的技術自主性。
制定美國應有的5G國家戰略，首先應使政府各部門能夠協調推行一致的行動，5G政策由相互關聯的安全性政策、競爭政策和產業政策組成，涉及許多不同的經濟領域，當前針對5G的國家級策略由一個分散的聯盟組成，而不是協調的機構間活動。針對該問題，目前白宮內部的國家經濟委員會似乎正在牽頭協調5G計劃。
第二應在國際方面付出努力，包括支持標準制定組織，支持供應商多元化和限制不公平的中國出口補貼三個方面。在標準方面，盡管華為在5G的主要標準制定協會3GPP上取得了一定的優勢，但還有其他各種各樣的標準制定機構支持更廣泛的設備生態系統和連接性，從而推進了無線技術的普及，比如電氣電子工程師學會（IEEE）、國際電聯（ITU）、電信行業協會（TIA）、互聯網工程任務組（IETF）和國際標準化組織（ISO）等，美國應謀求在這些標準機構實現話語權的提升。在支持供應商多元化方面，美國必須與志趣相投的國家合作，以確保有足夠的市場來支持非中國供應商，目前，歐洲尤其是東歐已經有大量的中國4G設備，這些地區在放棄華為設備方面面臨著嚴格的挑戰，因為設備的向後兼容性以及將4G和5G設備結合在一起的網路使得很難混合使用不同的設備供應商。美國應與正在考慮其5G計劃的其他國家，採取更合作的方法來開發華為的潛在低成本替代品（例如開放式RAN）來過渡。在限制中國出口補貼方面，華為擴大全球份額的一個來源是補貼，包括來自中國國有銀行的出口補貼，美國應在更強大的三邊框架下與歐盟和日本等主要夥伴合作，以減少這些不公平的出口補貼，以迫使中國也遵守經合組織的準則。
第三是支持持續的無線研發。如果美國的公司要引領下一波無線創新浪潮，美國政府必須增加對長期研發的投資。除了研究基礎技術，還應考慮將這些早期研究商業化並成功轉移到私營部門。此外美國政府支持美國公司收回研發投資所需的商業模式也很重要，反壟斷調查應對此稍許寬容。另外，智慧財產權保護是確保對此類不確定性研究進行投資的一項必要的激勵措施，專利和商業秘密保護仍然是支持對技術創新進行大規模投資的政策的重要基礎。
第四是拓展對5G系統的需求。電信政策常常側重於供應方（網路本身的監管、頻譜可用性和基礎架構優化），而沒有同等地充分支持需求方，現在需要改變了。每個政府機構都應確定如何將實時無線連接和分析功能整合到自己的流程或他們所監管和互動的行業中，比如運輸部（DOT）應該努力利用5G和相幹技術以更好地支持互聯道路基礎設施和更高效的運輸；國防部擁有多種潛在的5G應用，並正在探索使用5G網路在虛擬現實和增強現實的輔助下進行戰鬥訓練的試驗；聯邦政府還應加大力度支持當地的智慧城市項目等。
第五是改變設備安全的規則。5G戰略必須解決日益集中、全球化的網路設備市場中供應鏈脆弱性的問題，美國不應試圖與中國近幾十年來取得如此巨大成功的產業政策的策略和規模相匹配，而應發揮自己的優勢（特別是在軟體領域）幫助加快設備市場本身的變革。例如鼓勵運營商選擇更多的虛擬化系統，使用基於開放接口的RAN設備，該基礎設施受益於強大的軟體開發行業和高性能通用硬件這兩個美國優勢顯著的領域。一方面是推進RAN虛擬化和開放接口，以開放RAN為代表的虛擬化技術是指將傳統網路系統中的各種不同功能的組件（如路由器、防火牆、網關等）用通用組件替代，再以虛擬軟體控制以實現不同的對應的功能，發展此技術可以在網路設備供應鏈上擺脫現有的對華為的依賴。另一方面是替換現有的高風險設備，《安全和受信任的電信網路法》要求拆除美國市場上現有的華為設備，但現有的高風險設備已經僅限於農村地區，但是在許多情況下，這種設備已經使用了多年，隨著5G系統的就緒和成本效益的提高，自然的市場力量很可能會刪除該設備。
第六是加快5G網路的部署，這應該是任何5G戰略的重點。政府有兩個主要機會直接幫助加速部署：首先是通過簡化基礎架構部署，即運營商及其合作夥伴能夠拜訪城市的道路、管道、電線桿和建築物側面的政策；第二是通過為商業無線用戶提供附加頻譜，FCC必須快速分配更多的中頻帶頻譜，以靈活地用於移動應用。此外，稅收政策也可以被用來支持5G部署，購買5G設備通常很昂貴，因此，降低設備稅後成本的政策將促進更快、更廣泛的部署。最後，在5G在鄉村的部署方面，5G的高性能高密集特性使得其更適合城市場景，而並不適合需要廣覆蓋但性能要求沒那麼高的農村地區，在農村地區如何建立無處不在的、根據需求分布性能的網路一直是政策界爭論的焦點，決策者需拿出一個最經濟合理的方案。
轉自丨賽博研究院
譯者丨林是苗
研究所簡介 國際技術經濟研究所（IITE）成立於1985年11月，是隸屬於國務院發展研究中心的非營利性研究機構，主要職能是研究我國經濟、科技社會發展中的重大政策性、戰略性、前瞻性問題，跟蹤和分析世界科技、經濟發展態勢，為中央和有關部委提供決策咨詢服務。「全球技術地圖」為國際技術經濟研究所官方微信帳號，致力於向公眾傳遞前沿技術資訊和科技創新洞見。 地址：北京市海淀區小南莊20號樓A座 電話：010-82635522 微信：iite_er