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美国人的5G战略

来源：晰数塔互联网快讯时间：2019年04月13日 16:22

昨日晚间，特朗普在华盛顿白宫罗斯福厅举行的关于美国 5G 部署活动中发表演讲，并同联邦通信委员会(FCC)宣布了几项加速 5G 在美国部署的计划。

特朗普发言表示：截至今年年底，美国将会部署92个商用5G网络，大幅超过韩国的48个。在特朗普看来，5G之争是一场“不能停歇的竞赛”，是“一场美国和美国公司必须赢的竞赛”。

特朗普的发言和白宫声明表明了美国政府对5G部署的重视程度。美国希望私营主导，让“美国的公司引领世界通信技术发展”。

在本次发言中，“竞赛”和“敌人”等词频频出现，让我们看到，5G不仅是技术之争，更是国家利益和战略之争。

特朗普发言背后的动机到底是什么？5G包括的各个领域，有哪些主要公司？5G到底有哪些战略意义？

去年12月，美国智库国际战略研究中心（CSIS）曾发表一篇文章How 5G Will Shape Innovation and Security: A Primer（5G将如何塑造创新和安全：初探），回答了上述问题。

该文作者James Andrew Lewis为CSIS高级副总裁，曾任美国国务院和商务部外交事务官员和高级行政人员，对美国信息安全领域有深入了解。云锋金融编译如下：

为什么5G这么重要

移动通信技术，作为网络的基础和数字技术的支柱，其发展一定程度上引导了互联网和经济增长的发展方向。这一点从4G带动“应用经济”（APP Economy）就可见一斑。

文章认为，4G技术最大的功绩在于其带来的经济增长。美国本土公司作为4G技术的全球领导者，在帮助制订了4G标准并拥有众多专利后，保证出口的同时取得了重要的收入来源，这极大促进了美国的经济发展。

4G作为“应用经济”的发展基石，主要集中在硅谷的创新和投资的爆发后，不仅改变了人们使用互联网的方式，还创造了新的经济机会和产业，带来了互联网经济。而互联网经济的增长速度是美国GDP增速的四倍。

代表未来的5G所能创造的价值只会多不会少。

5G, 也就是第五代移动通信技术，能带给我们更快、更安全、更高性能的通信体验。

5G网络的外缘始于设备，如手机、物联网设备、自动驾驶汽车等设备通过连接到5G网络来进行数据收发。从智能手机到汽车，制造商们负责制造5G技术设备。

所有5G设备包括：

统一的5G兼容调制解调器，用于将数据转换成可通过无线电波发送的形式；

5G射频前端系统(RFFEs)，用于处理超过5G频率传输的信号；

5g兼容天线，用于发送和接收这些无线电信号。

5G网络由向设备提供网络覆盖的基站组成。这些基站现在使用的信号塔可以覆盖几英里。5G使用频率更高、有效距离更短的无线电波。网络设备供应商开发了新一代“小电池”，这将是大多数试图连接电信网络的5G设备的第一个连接。

移动网络需要天线单元捕捉来自用户设备的信号，也需要大量电子处理组件来清洁、放大、调制和路由传入和传出的射频信号。

而使用4G时，这一过程是由基站所在的“基带处理单元”(BBUs)完成的。

对于5G而言，网络处理活动将从蜂窝站点转移到集中的、基于云的BBUs。重要部件包括天线阵列和数据转换器(将模拟无线电信号转换为数字信号的半导体)。中国曾试图建立自己的数据转换器，但没有成功。

低噪声功率晶体管和功率放大器是另一个关键部件，用于放大小电池天线接收到的信号。小型电池还需要“现场可编程门阵列”(FPGAs)来连接基带单元和传输网络。

FPGAs的主要供应商只来自美国。许多组件可以组合成一个“芯片组”。小型电池芯片组的制造商包括三星、爱立信和华为，以及外部芯片组制造商如英特尔、高通、Cavium和NXP。美国、欧洲和日本公司在这些芯片组的零部件供应方面占据主导地位。

在到达电信的核心网络之前，这些信号通过被称为反向传输的传输网络传输。回程包括路由器、交换机、光纤电缆、光收发器和微波传输设备。有许多不同的方式来完成回程网络。通过回程传输网络发送后，信号到达运营商的核心网络，该核心网络负责向客户提供服务，并将流量路由到其他设备或网络。

5G 采用无线电频谱，使其能用比以往技术更高的速度和更高的可靠性传输大量数据。正是这种速度和可靠性的结合，将连接更多的设备，渗入我们生活的方方面面。

5G将在医疗保健、汽车、机器人、娱乐以及我们尚未设想的创新领域带来新的、先进的服务。通过允许更多的设备以更高的速度、更安全的方式相互连接。5G将从根本上创造一个新的数字环境。

5G的竞争不单单是5G网络的投资和部署，更为关键的是：谁制造、谁设立标准、谁掌握知识产权（IP）。在竞争日益激烈的技术环境中，5G对安全、创新和就业都有影响。今天全球做出的关于5G的决定将在未来几十年影响各国安全和经济表现。

在5G竞争中取得领先，从这一层面上不单单有经济增长的目的，更被赋予了国家安全的重要含义。

5G包括什么，主要哪些公司？

美国的公司仍是5G技术发展和部署上的有力参与者，但是现在美国和他的盟友正在遭受来自中国的挑战。

在核心电信网络设备制造商的竞争中，美国的公司已经不在其中。四家主导市场的，满足5G技术核心网络技术制造商没有一家来自美国。未来核心网络设备商的选择将会在欧洲的安全合作伙伴(爱立信、诺基亚)和中国（华为、中兴）之中。

图片来源：CSIS

对于5G而言，电信公司最终将不得不转向5G Core (5GC)新标准定义的新的硬件和软件基础设施。目前，市场领导者是爱立信和华为（占据60%的市场份额），其次是诺基亚、思科和中兴。

中国企业终于在5G竞争中开始有了姓名。

事实上如果我们看现如今的5G关系网，中国正悄无声息地在过去的美欧强势领域中占有一席之地，在美国拥有众多5G专利、在4G取得绝对领先地位并和“安全合作伙伴”围堵的时期，中国企业的进步确实肉眼可见。

路由器和交换机市场目前由思科(Cisco)、华为(Huawei)、诺基亚(Nokia)和瞻博(Juniper)主导，这些公司占据了90%的市场份额。思科(Cisco)、瞻博(Juniper)和诺基亚(Nokia)都宣布了为下一代核心网络部署5G路由器的计划。

华为和三星也宣布了面向固定5G用户的5G兼容edge路由器。其他路由器市场参与者包括爱立信、HPE、织锦、科氏、富士通、NEC和ZTE.7路由器和交换机依赖于网络处理器。

2016年，英特尔和博通引领网络硅市场，其他参与者包括HiSilicon(华为所有)、高通(Qualcomm)、TI、Global Foundry、Xilinx、Cavium、思科(Cisco)、爱立信(Ericsson)和Marvell。网络硅的制造主要在台湾(2016年占48.67%)和中国大陆(17.11%)进行。

以太网交换机是最常见的网络交换机类型，思科占有50%的市场份额，其次是华为(10%)、Arista(6.6%)、HPE(6.5%)和Juniper(3.8%)。然而，以太网交换机的市场可能会被“白盒”路由器(使用基于云计算的软件的通用低成本硬件)所取代。许多科技公司已经在他们的数据中心使用了白盒交换机，有传言称亚马逊也在考虑向外部客户销售自己的白盒交换机。

但西方企业的竞争优势还是十分明显。该篇文章称西方公司在5G研发方面的支出通常超过中国竞争对手，拥有的5G专利数量是中国的10倍。中国企业仍依赖西方企业提供最先进的5G组件技术。

同时，在5G关系网中的大部分模块里，美国和欧盟仍占据主要份额。

图片来源：CSIS

全球5G设备供应链极其复杂，与中国供应商的联系是不可避免的。诺基亚和爱立信都与中国子公司、合资伙伴以及中国企业(许多与政府有联系)成立了合资企业，开发和制造5G设备，并与中国电信竞争网络部署合同。许多美国制造商在中国有设计和制造中心，或者与中国公司合作，为他们的5G设备提供组件或软件。中国企业也是如此:华为已与270多个国际合作伙伴合作开发5G应用。

本段中重点提及的公司名单如下：

基础设施设备商：爱立信、诺基亚、华为、思科、中兴

路由器和交换机市场：思科、华为、诺基亚、瞻博、爱立信、HPE、织锦、科氏、富士通、NEC、ZTE

网络硅市场：英特尔、博通、HiSilicon（华为所有）、高通、TI、Global Foundry、Xilinx、Cavium、思科、爱立信、Marvell

美国对5G的战略

然而这篇文章最重要的还是反映了美国对5G的战略和观点。

主要有两种手段：

第一，确保美国企业能够继续创新和取得先进技术，在海外公平竞争。美国和“志同道合”的公司通常在5G研发上的投入超过中国竞争对手，且美国拥有的5G专利是中国的10倍。中国企业仍依赖西方企业提供最先进的5G组件。

第二，与“志同道合”的国家开发一个通用的方法来应对5G安全问题。美国无法独自应对5G挑战。从过去的经验来看，美国成功挑战中国的产业政策，是与盟国合作完成的。

美国的另一个任务是找到方法来“拉拢”尚未决定的国家。

华为的电信网络成本比它的竞争对手低20%到30%。并且，华为还为外国客户提供租赁或贷款条件。它之所以能够做到这一点，是因为它能够获得政府资金。中国政府支持华为既有战略原因，也有商业原因。许多国家将被大幅折扣所吸引。不购买华为产品意味着，国家要为安全问题支付“溢价”。美国将需要鼓励其他国家支付这种安全溢价，同时也要做好美国不可避免的会使用华为提供的产品的准备，要决定如何在使用中国网络设备的国家安全地通过电信网络连接和通信。

美国不需要复制中国围绕政府建立的5G,但5G确实需要在研究上大量投资并采取一种全面的方法来打击非关税贸易壁垒。夺取5G的领导地位要求美国制定更广泛的技术竞争政策，建立工程和技术人才队伍，同时支持私人和公共研发。美国还需要确保美国公司不受其他国家为获得竞争优势而进行的反垄断或专利侵权调查的阻碍。

20世纪、钢铁、煤炭、汽车、飞机、船舶等大体量物品的生产能力是国力的体现。今天，国家安全和国力衡量的基础不同了。创造和使用新技术的能力是经济实力和军事安全的直接体现。技术，以及创造新技术的能力，是信息时代动力的基础。5G作为新数字环境的基石，是新竞争的焦点，美国在这一领域处于有利地位，如果不采取行动，就无法保证成功。

结语

CSIS的文章解释了美国在5G竞争中关注的重要方面。5G之争，除了企业之争，其实也是国家之间在技术发展和经济增长权益上的竞争。

美国政府在5G上试图 “确保没有一家美国公司会依赖中国设备制造商提供5G基础设施” 的保护主义令人叹息。

我们从来没有逃避国际化，也不畏惧公平、公正的商业竞争。但美国所谓的5G战略，确是“司马昭之心，路人皆知”。

[1] FPGA: FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA一般来说比ASIC（专用集成电路）的速度要慢，实现同样的功能比ASIC电路面积要大。但是他们也有很多的优点比如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的错误和更便宜的造价。

本文编译来源：How 5G Will Shape Innovation and Security: A Primer，2018/12