“围剿”华为后,美国开始5G自救


出品| 虎嗅科技组

作者| 张雪

封面| 视觉中国

近日,美国宣布的一项5G网络频谱拍卖计划,又在通信圈掀起了不小的波澜。原因在于,美国终于对一直被美国军方用于军事舰载或机载雷达防御系统的5G黄金频段做出让步,开放给了5G商用。

这一举动则意味着,美国才跟部署5G网络的主流国家站到了同一起跑线上,但遗憾的是,在这方面,包括中国、韩国在内的多数国家已经跑得太远了。

频谱资源对5G意味着什么?

对于5G,绝大多数人是不陌生的,甚至有人已经开始用上了5G手机和5G网络,可“频谱资源”这个词,却是很多人的知识盲区。

简单来讲,“频谱资源”就是不同频率的电磁波,它们可以用来传递不同形式的信息,比如我们手机通话,调频广播,甚至Wifi传递信息都需要用到电磁波,所以“频谱资源”可以理解为负责传递不同信息的”邮递员“。

另据科技日报报道,频谱可以看成是一片尚待开发的“土地”,2G、3G、4G等移动通信技术可分别占用其中一部分“土地”,也就是一部分频段进行开发、利用。而且,每块“土地”都实施专属开发原则,即一块“土地”只能供1种移动通信技术使用。比如中国移动从政府部门获得5G频段的牌照后,只能利用该频段开展5G业务。当然还有一些频段没有被分配,就像城市总会预留出一些土地暂不规划、以备后用。

毫不夸张地讲,频谱资源从某种程度上决定了一个运营商、乃至一个国家5G网络的优劣,因为只有拥有优质的频谱资源,才能更好地利用5G技术。

正是如此,频谱资源之争,也是各国网络升级的重要战场。5G技术主要分为厘米波和毫米波,前者工作频段为3GHz到4GHz,后者主要频段在24~300GHz范围。

一直以来,我国重点发力5G中低频段,同时在该领域有着绝对技术优势,而美国此前更多专注于使用毫米波频段(6GHz以上)发展5G,且中低频段(6GHz以下,又称Sub6G频段)的部分优质资源主要由美军方掌控,为美国的稀缺资源。

当然,在具体的应用中,厘米波和毫米波也各有利弊,比如低于6GHz 的部分,包含了2G,3G和4G所用的全部频谱,也将是5G当前的主流应用范围,其优势在于频率越低,覆盖能力越强,穿透能力越好。

而毫米波的特点则是超大带宽,更大的频谱通道,传输速率快,且这个波段目前使用率低,受干扰的风险更小以及诸如自动驾驶的雷达等使用的也是毫米波技术,但覆盖和穿透方面的缺陷也很突出,比如在Verizon试点的毫米波5G网络,连树叶都无法穿透。

众所周知,5G所带来的更大的突破和改变是从原来人与人、人与物之间的连接,扩展到物与物的万物连接上,进而也对连接的质量、范围和带宽提出了更高的要求。而中低频段的可以支持范围,延迟和带宽的混合的频率可能成为5G技术的支柱,尤其是作为传统基础架构和设备的桥梁。

如此一来,由于种种原因,在最初选择毫米波的美国,在5G发展中慢慢地就陷入了被动,更准确地说,5G频谱资源的划分,曾一度成为美国5G发展的一块“心病”,一方面美国各界对频谱资源的态度也是摇摆不定,另一方面,虽然号称“世界上最先部署5G网络”的国家,但美国整体的5G现状已经失去了首发优势,逐渐被韩国、中国超过。

美国5G被落下多远

既然提到了美国的频谱分配,那不得不讲下我国的频谱资源划分的现状。

与美国拍卖的方式所不同,我国是工信部以发放牌照的方式为运营商分配频谱的,且频谱资源归国家所有。

去年6月,工信部为中国电信、中国移动、中国联通和中国广电四家运营商分配了频谱资源。具体如下:

中国移动:2515MHz-2675MHz ;4800MHz-4900MHz 中国电信:3400MHz-3500MHz 中国联通:3500MHz-3600MHz 中国广电:700MHz+4.9GHz 低高频组合

不难看出,我国的5G频谱主要还是集中在低于6GHz的波段,这主要是考虑到了覆盖范围和基站成本的因素,毕竟相较于4G,5G需要部署的基站数多的不是一点半点。

需要指出的是,我国虽然在5G部署频段上主要以中低频为主,但在毫米波上也有相关布局和探索。

另外,因为我国最早就选择了主流的部署频段,所以相关的芯片产品,基站产品也都比较早地推向了市场,进而在5G网络普及上占了一定的优势,并与美国拉开了差距。而这种差距更是直观地反映在了5G用户数上。

5G商用一年多了,但美国运营商一直没有对外公布其5G用户数。

近日,华尔街投资银行Jefferies旗下的M-Science部门披露了一组可靠的数据,指出截至2020年7月中旬,美国5G用户数为408.2万户。

而截至今年6月,中国三家运营商的用户数分别为,中国移动拥有最多5G用户数量,高达7019.9万户,中国电信也拥有3784万户5G用户,而中国联通虽然没有对外公布最新的5G用户数量,但根据相关数据预计,中国联通5G用户数量大约在3000万户左右。

同时,M-Science还根据美国各大移动业务零售店的销售数据,统计出美国各大运营商一年多来的5G手机销售情况。数据显示,到2020年7月中旬,美国市场一共售出410万部5G手机。其中,Verizon累计售出约220万部,AT&T约62.9万部,T-Mobile约50.1万部,Sprint约48.3万部。

据知情人士透露,目前只有高通推出了毫米波的相关产品,而其他芯片厂商均未有毫米波相关产品,这从一定程度上也提高了美国5G普及的难度。

此外,在5G基站数决定着5G网络的覆盖情况。据悉,目前我国已经累计建成了超过60万个5G基站,而美国、韩国目前只建成了不到10万个5G基站,韩国方面目前也只有不到10万个5G基站,相比之下,美国与我国在5G上的差距显而易见。

频谱自救,一场时间和财力的拉锯战

其实,关于5G频谱分配的问题,美国并不是才意识到,至少从去年开始美国内部相关讨论就一直在进行。

一方面,随着5G商用进程的加快,美国对于争夺5G领先地位的紧迫感日益强烈,另一方面,在部分美国人看来,再进行频谱分配造成的延迟,很可能破坏美国想要主导无线技术发展所做的努力。

如今看来,5G预计将会4G快上100倍。在5G上处于领先地位的国家,将为本国企业比外国竞争对手更快获得更强大的无线技术。这意味着领先的国家将获得更多的利润和就业机会。

美国官员表示,美国有能力获得这些先机。但是(美国)频谱分配延迟,是许多人认为中国在5G竞赛中领先的部分原因。在中国,国家政府能够更加团结地行动。中国已经为5G发展分配了广泛的频谱,这促使美国官员警告联邦政府需要采取更快的行动。

而另一个事实是,历史上转移频段事尚属少见,而这一过程一般都要持续相当长时间。

正如白宫最近发布的拍卖计划中所说,这次决定拍卖的3.45GHz 至 3.55GHz 之间频段,还将等到2021年底才公开拍卖,预计最早2022年中期开始用于商业用途。

而等到2022年,中国、韩国等国家的5G发展程度又会是另外一番景象,所以即使美国现在急转方向,果断发力,也有点晚了。

此外,重新部署基站或者进行更新也会耗费相当长的时间成本和财力损失。

据报道,作为被军方运营的波段,在导弹武器、战机、船舰等都离不开雷达对这一频段的捕捉。这次美国军队大出血拱手相让,必定会令军队被迫进行紧急调整,否则就会面临极大安全风险。

这样一连串的协调,部署动作,可能真要再过几年才能让5G设备在美国被广泛使用。

不过,即使需要如此长时间的等待,美国通信界也表示出了积极乐观的心态。一部分认为,虽然只有100MHz 频段,即 3.45GHz-3.5GHz,但也向 5G 运营商和商业公司释放了积极信号,未来可能有更多中频段资源放出。

毕竟光是 2020 年,美国联邦通信委员会就将有两场中频段频谱拍卖,加上最新宣布的这场,预计在明年年底前,美国将释放 3.45GHz~3.55GHz 和 3.7GHz~4.2GHz 频段,共计 600MHz 频谱。美国 5G 发展可能迎来一个新高峰。

联邦通信委员会主席Ajit Pai表示,“这是确保美国在5G领域的领导地位的关键里程碑。”

电气工程学教授,学术研究中心NYU WIRELESS的创始董事Ted S. Rappaport说:“这对美国来说是个好消息,对于美国消费者和美国无线行业来说,这是一个了不起的举动。”

也有人认为,这是无线向5G服务长期过渡的最新积极步骤,需要实现技术(例如手机中的无线芯片),频谱分配,政策制定和基础设施扩建方面的变革。

不可否认,频谱已成为实现下5G无线技术的关键门控因素,并且是最终打开大门的钥匙,但讽刺的是,一直要在5G上争第一的美国才跟包括中国在内的一众国家站上同一赛道。

未来美国5G是奋起直追、迎头赶上还是继续被甩在身后,好戏才刚刚开始。

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