美国5G通讯技术发展战略及关键问题分析
1 引言
2018年6月14日，3GPP会议批准了第五代移动通讯技术标准独立组网功能冻结，标志着第一个完整版的全球5G标准正式出炉，这不仅使5GNR具有独立部署的能力，也带来了全新的构架，这意味着5G已经完成了第一阶段全功能标准化工作，即将进入产业化全面发展阶段，5G商用时代正式来临。在过去的一年中，美国围绕加快5G技术发展部署频有动作，川普颁布《国家频谱战略》，为5G的整体发展奠定基础。美国国防部开始探索借助改进的无线网络加快实现人工智能及其他新兴技术概念的可能性，正通过专项研究、演示验证等推动5G资讯与通讯技术对于作战能力的支撑研究。此外，美国会武装力量委员会近期也开始推动国防部制定5G相关战略，美国众议院武装力量委员会最终审定的《2020财年国防授权法案》明确了这一要求。本文简要分析美国5G发展战略，以及推动5G在军事领域应用的关键问题。
2 美国5G发展战略分析
根据5G标准制定程序，以及国际战略竞争的需要，美国川普-正在制定一系列政策档案，为5G的整体发展部署奠定基础。2018年10月25日，川普签署《关于为美国的未来制定可持续频谱战略的总统备忘录》，要求美国商务部长牵头制定一项《国家频谱战略》，为美国维持5G时代领导力奠定基础。与此同时，川普-还通过减税、放松监管等措施，促进5G相关投资；美国联邦通讯委员会（FCC）已多次举行频谱拍卖会，商业无线服务部署5G提供频谱支援。2019年2月，美国白宫释出川普-上台以来第二份“科学技术要点”，5G 超越人工智能成为其中第一大要点，其中特别强调制定《国家频谱战略》，以及促进公私领域合作，推动美国的5G创新和主导地位。
摘自《2020财年国防授权法案》报告
3 美国推动5G发展的关键举措
3.1 主要电信企业加紧推动5G实验
美国无线通讯和互联网协会（CTIA）预计美国电信商将投资2750亿美金用于5G技术开发，包括光纤电缆、小型基站以及其他5G网络设施。美国所有主要电信公司都计划2018年和2019年在数十个城市进行5G试验，为了成为第一家向客户提供5G服务的企业，电信公司之间产生了激烈竞争。事实上，拟议中的T-Mobile和Sprint合并的一个关键目标就是利用它们的合并资产成为全国第一家5G运营商，这将推动其他电信公司加快5G的推出，以便保持市场地位，改善全国各地消费者和企业的移动接入。AT&T和Verizon正在研究5G如何为美国所有主要电信公司创造了新的机遇，企业纷纷开始部署各自不同的战略，开发和拓展自己在5G上的能力。
3.2 美国防部加紧探索5G军事应用
在5G军事应用方面，美国国防部重视5G技术支撑作战研究与部署，增加5G投资以支援联合部队频谱作战，从而加强军事能力、维持战场技术优势，并在国防部范围内加快5G网络使能的新商业产品和服务的部署。与此同时，美国防部委托开展5G专项研究，美国国防创新委员会（DIB）完成《5G生态系统：国防部面临的风险与机遇》的研究报告，建议国防部拿出更多专属电磁频谱频段与民用和商业运营商分享，帮助美国在5G技术部署方面更好地与中国竞争。美国国防科学委员会（DSB）完成5G技术军事应用非公开评估研究，该研究指出，与4G网络相比，新5G网络技术可以让国防部实现先进通讯、更高资料率更低延时的网络化，以及大幅节能。
3.3 美国研究机构启动6G技术研发
尽管现在仍是处在完善5G技术和推动5G落地的时段，但是美国联邦通讯委员会已经启动6G的尝试，决定开放95千兆赫到3太赫兹频段，供6G实验使用。纽约大学教授泰德·拉帕波特发表宣告：“联邦通讯委员会已经启动了6G的竞赛。”但是，目前5G布网还没完成，甚至国际标准都没有完全制定好。6G还在起步阶段，刚刚开始研究，甚至没有清晰的概念定义，其关键技术仍在摸索之中。太赫兹被认为是6G的关键技术之一。太赫兹主要用于雷达探测、医疗成像，在无线通讯方面的应用也是近年来才开始研究。它的特点是频率高、通讯速率高，理论上能够达到太字节每秒（TB／S），但实际上哪种应用需要如此高的网速尚无定论。而且太赫兹具有传输距离短、易受障碍物干扰等明显缺点，而只有解决通讯距离问题，才能用于现有的行动通讯蜂窝网络。此外，通讯频率越高对硬件装置的要求越高，需要更好的效能和加工工艺。这些技术难题短时间内很难解决。但是，尽管如此，美国已经将6G技术研发提上了日程。
5 结束语
随着5G技术的加速发展和落地，未来全球技术变革的中心可能会因为5G竞赛的结果而发生变化，国家竞争力将越来越取决于技术的应用和创新水平，国家5G无线通讯网络的发展和质量将起到关键性作用。中美贸易争端的本质是未来发展主导权的竞争，以5G、人工智能为代表的科技竞争力将是决定未来国家竞争实力的决定性因素。如果在5G研发、产业化发展和行业应用方面保持快速发展和取得竞争优势，美国对于5G甚至未来6G技术发展战略及关键举措值得我们认真研究和思考。
