軒轅茶室

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美國跨過5G搞6G靠譜嗎? ☆來源:新浪新聞

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2020/9/6

當“美國”和“6G”兩個詞語一起出現時,再次引發了極大的關注。

這幾天,有外媒報導,美國有意加大在6G無線通信領域的投資,以“跨越式發展”超過中國華為在5G領域的優勢。

從去年開始,美國就在6G領域動作不斷,並且高調地釋放各種信息。

譚主做了一下梳理,常常和6G概念一起出現,曝光率最高的就是“超越”“跨越”“領導”等詞語。

當世界上大多數國家的5G應用佈局還在起步階段時,美國似乎準備開啟6G時代了,美國在急什麼?

 01  岔路 

要弄清楚美國在急什麼,得從5G發展的岔路說起。

目前,全球對於5G頻譜範圍的選擇一分為二,一邊是中國和世界其他國家,另一邊是美國。

頻譜資源的選擇,將影響整個5G行業的發展路線。

這麼重要的頻譜資源,到底是個啥?

在5G通信中,信息、數據都是以電磁波的形式在手機等設備之間傳輸,頻譜就是這些電磁波頻率在某一特定範圍的分佈情況。

中國聯通產品中心總經理張云勇給譚主做了一個形象的比喻:

“頻譜資源就是我們空中的立體交通,車子要跑,要有馬路;空中的無線電要傳播,也要有空中的高速公路,這個高速公路就是頻譜。”

有了這條“高速公路”,上面就可以通行“汽車”,也就是信息和數據。

可以把低頻段看成“單車道”,那麼中頻段就是“雙車道”或者“四車道”,高頻段就是“八車道”,超高頻段就是“十二車道”。

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在選擇5G通信的頻段時出現了岔路:

各國主要選擇中頻段,也就是“四車道”

美國主要選擇高頻段,也就是“八車道”

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上圖是中美5G頻譜資源選擇的不同

“八車道”的優點顯而易見—— 車道越多,能夠同時容納的汽車越多,也就是說傳輸的信息和數據多,傳輸的效率高。

看到了這一優勢,美國並不僅僅滿足於“八車道”,還想普及“十二車道”,這個更高頻段的電磁波在業內有個約定俗成的名字——毫米波。

用毫米波傳輸的信息和數據容量更大、網速更快,下載體驗很好,可以滿足5G對超大容量和極高速率的傳輸需求。

美國在毫米波領域的研究也一直處於領先位置,發展的條件很好。

在2015年,美國聯邦通信委員會就已經規劃了美國5G毫米波推薦頻段。今年年初,委員會還進行了史上最大規模的高頻毫米波頻譜拍賣。

2019年2月,高通發布了一款芯片,支持三個毫米波段。高通公司在超高頻段的毫米波領域也開發了大量專利。

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高通專利牆

美國通信業巨頭也紛紛從美國政府手中購買頻段。

但當毫米波頻段真正被大範圍投入的5G應用時,兩個現實問題就凸顯出來了:

雖然“車道”修得寬,但是長度難以保證。另外,要修建如此寬闊的“車道”,對環境地形要求也很高,必須非常開闊平坦,不能有一點障礙物。

反觀目前的主流中低頻段,雖然“四車道”沒有“八車道”寬,信息傳輸量和速度沒有“八車道”那樣的高,但是兼顧了傳輸長度和適應性,在大範圍推廣應用上有一定優勢。

這些都被美國的通信巨頭看在眼裡。然而美國企業並不甘心,他們圍繞毫米波做了不少測試。

測試的結果仍不盡如人意。

去年,美國國防創新委員會曾在谷歌公司的幫助下,對美國5G網絡使用的毫米波配置標準和中國5G網絡使用的配置標准進行了現場對比測試。

數據顯示,在同一區域內,中國5G網絡的覆蓋率是美國的5倍以上。

同樣是100兆速率的5G網絡,採用毫米波可覆蓋11.6%的人口,而採用中國標準配置可覆蓋57.4%。

即便如此,美國的通信巨頭仍繼續在“八車道”上前進,也許數年的人力物力,千億級美元的研發投入,讓他們不願輕易放棄這條路。

但在這選擇的背後更多的是無奈。

美國國防部發布的5G報告顯示:美國的中頻段大多掌握在美國軍方的手中,協調的難度很大,且清退的時間、經濟成本非常高昂。

一位聯邦通信委員會的專員表示,關於頻譜資源的遊說,達成協議往往需要五到十年時間。

五到十年是個什麼概念?從1G到5G,每一代通信技術的迭代時間平均是十年。

如果按這個速度,當美國的大型通信運營商們大範圍拿到用於5G的頻譜資源時,其他國家應該已經開始6G的佈局了。

 02  捷徑

既然美國一時難以轉換“車道”,那就得考慮有針對性地解決現實問題,通信技術從實驗室到應用中間還有很多環節,一些技術的短板可以由基建佈局來補齊。

既然毫米波信號傳輸距離有限、難以穿越障礙物的話,那麼提高通信設備的鋪設密度也不是不能彌補。

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然而在最需要支持的環節,卻被自己人“撤了凳子”。

此前,中興通訊前高管汪濤去美國考察的時候發現:

“在通信基礎設備領域,已經幾乎沒有美國人了。”

雖然基站等基礎設備對通信行業極為重要,但平均利潤並不高。

就拿通信設備製造業的四大巨頭華為、中興、愛立信和諾基亞為例。

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根據財報披露,2019年,華為的利潤率居四巨頭之首,但也只有7.3%,第二的中興5.7%,而後兩位的愛立信和諾基亞,利潤率分別只有可憐的0.05%和0.81%。

華為、中興是中國的,愛立信是瑞典的,諾基亞是芬蘭的,這些巨頭難見美國身影。

但20年前可不是這樣,曾經的美國星光閃耀。

第一台真正意義上的手機就由摩托羅拉發明,朗訊也曾是世界首屈一指的設備製造商,1G、2G、3G的通信設備,美國也曾引領世界潮流。

但隨著朗訊的破產,摩托羅拉、高通等公司也紛紛放棄通信基礎設備製造業務。

美國人跑哪去了?

他們都去通信行業利潤最高的環節了。

比如上游的半導體材料、芯片產業,盤踞著英特爾、高通等美國半導體巨頭,它們的利潤率都在兩位數以上。

挑肥揀瘦的結果開始顯現。

德勤的研究發現,自2015年以來,中國在同一時間範圍內建立了35萬個新的基站,而美國卻只建立了不到3萬個。

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 03  跨越

眼看著5G的發展面臨著許多現實問題,有的甚至很難在短時間內解決,焦慮正在美國政治和科技精英群體中瀰漫。

丹·馬哈菲是美國總統府和國會研究中心的政策總監。他近期寫了一篇文章,在文中多次承認,中國已經在5G技術方面超越美國,而擁有5G的國家將擁有許多創新,並能為世界其他地區設定標準……

這些國家目前不太可能包括美國。

谷歌前首席執行官,國防創新委員會主席埃里克·施密特也在今年早些時候表示,美國在5G方面遠遠落後於中國,這在很大程度上是因為美國管理頻譜的方式。

施密特在6月份的國防一號技術峰會上公開表示:

“就5G而言,很明顯,我們丟了球。”

今年年初,美國司法部長威廉 ·巴爾不甘心地說:“這是美國歷史上,首次沒有引領下一個技術時代。”

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在科技領域做慣了霸主的美國,難以忍氣吞聲跟在別人身後追趕。

既然在現有的發展道路上落後了,那就另闢新跑道,在其他對手還沒到場的時候,就可以暫時用“絕對領先”來欺騙自己。

跨越5G,美國就能在6G上領先麼?

中國信息經濟學會副理事長呂廷傑通過分析1G到5G的發展歷史指出,美國跨過5G,想要直接發展6G的行為並不符合以往通信技術發展的客觀規律:

通信技術發展的奇數代,例如1G、3G時代,都是顛覆性的。

1G時代,'大哥大'的出現創造了全新的移動電話市場;3G時代手機開始上網,連接人和計算機服務器;那麼5G時代是連接萬物,都是開創性的。

而偶數代,是對奇數代技術進行優化和完善,解決痛點和問題。2G、4G時代,手機變得更小巧、實現了降價提速,通信質量也有很大提升。

同樣的,5G發展起來,才能發現要解決的痛點和完善的問題。

中國工程院的鄔賀銓院士也持有同樣觀點。

違背客觀規律做事的結果,常常是顧此失彼。

發展路線與世界不同,有兩種情況。

一種叫一馬當先,這是以前的美國;還有一種叫自我孤立。

這會是未來的美國嗎?

 

來源:玉淵潭天


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