美國國防部發布《5G生態係統： 對美國國防部的風險與機遇》報告（全文翻譯）。對5G 頻譜和華為技術最新最全的論述

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美國國防部發布《5G生態係統： 對美國國防部的風險與機遇》報告（全文翻譯）

Original: 信通院5G創新中心 CAICT5G創新研究中心 5/5

      隨著5G商用不斷加速，美國對於爭奪5G領先地位的焦慮感和緊迫感日益強烈。2019年4月3日，美國國防部國防創新委員會發布了《5G生態係統：對美國國防部的風險與機遇》（《THE 5G ECOSYSTEM: RISKS & OPPORTUNITIES FOR DoD》）報告（以下簡稱報告），該報告重點分析了5G發展曆程、目前全球競爭態勢以及5G技術對國防部的影響與挑戰，重點分析了中國在5G領域的發展情況以及未來對國防安全的影響，並在頻譜政策、供應鏈和基礎設施安全等方麵提出了等方麵建議。

 

5G生態係統：對美國國防部的風險與機遇（全文翻譯）

發布機構：國防創新委員會

發布日期：2019年4月

翻譯：中國信通院5G創新研究中心

概要

“5G”指的是即將到來的第五代無線網絡和技術，它相比第四代(4G和4G LTE)網絡在數據傳輸速度、容量和延遲(數據傳輸延遲)方麵都有較大的飛躍。5G所帶來一係列新技術，將會在從無人駕駛汽車到智能城市、從虛擬現實到作戰網絡等各領域重新建立公眾及個人的業務標準。無線時代的曆史變遷表明，該領域內先行者國家將獲得數十億美元的收益，同時還將創造大量就業崗位，並在技術創新方麵處於領先地位。同時先行者國家還會製定標準和規範，其他國家將不得不采用這些標準和規範。相反地，在以前的無線迭代轉變中落後的國家因為不得不采用領先國家的標準、技術和架構，從而喪失了新一代無線技術的開發能力和市場潛力。

2010年初，AT&T和Verizon利用在2008年競標中贏得的700兆赫(MHz)頻譜迅速在全美部署LTE。在這一部署的基礎上，美國成為(繼芬蘭之後)第一個擁有LTE綜合網絡的國家，LTE網絡的性能大約是當時3G網絡的10倍。這種性能上的進步推動了智能手機的迅速普及，這種新型手機不僅可以傳輸更多內容，而且速度更快。Apple、Google、Facebook、Amazon、Netflix等無數美國公司都針對這一頻譜開發了新應用程序和服務。隨著LTE技術在其他國家部署，相應的手機和應用程序也得以在全球推廣。這一舉措助力美國取得無線和互聯網服務領域的全球主導地位，並創造了一個由美國領導的無線生態係統，美國國防部和世界其他地區近十年都在使用這一係統。

自LTE推出以來，原來的無線競爭格局發生了變化。中國電信設備巨頭華為的全球營收從2009年的約280億美元增至2018年的1070億美元，而愛立信、諾基亞等這些傳統市場領軍企業同期營收均有所下降。華為、中興通訊、小米、VIVO和OPPO等中國手機廠商在全球市場份額迅速增長，盡管在美國市場的銷量還比較小，但在使用率和影響力方麵仍在迅速增長。2009年，收入排名前十的互聯網公司都是美國公司。如今，在前十名中中國企業占了四個席位。這種趨勢仍在繼續，如果中國繼續領先，以5G為代表的未來網絡有可能進一步向中國傾斜。

從4G向5G的轉變將極大地影響全球通信網絡的未來，並從根本上改變美國國防部運作的環境。雖然國防部感受到5G帶來的影響，但其部署工作仍由美國商業部門推動。本文對5G的商業環境和國防部運作環境進行了深入研究，以全麵了解利益相關者的態度和5G的未來。

5G具備從網絡互聯到戰場的戰術邊緣增強國防部決策和戰略能力的能力。5G將增強國防部多個係統連接到更廣泛網絡的能力，實現實時共享信息，改善跨服務、地理和領域的通信水平，同時開發戰場的通用圖像處理技術，以提高動態感知能力。這種改良的連通能力將使一係列新技術和任務成為可能，從超音速和高超音速防禦到彈性衛星組網和多跳網絡。

頻譜將在5G的運營、開發和推廣中發揮關鍵作用。峰值數據速率由無線服務可用的頻譜數量決定。在4G中，最多可以將5個20兆赫的信道連接在一起。但在5G中，可以連接多達5個100兆赫的信道，使速度比4G和4G LTE快約20倍左右。雖然部分5G技術將被部署到目前使用的蜂窩頻譜中，並在性能上實現一定的提高(LTE已經相當優化)，但全麵的5G開發將需要更多的頻譜，以便為消費者、國防部或其他部門提供性能上的進一步改進。

全球領域目前采用兩種方法部署數百兆赫的5G新頻譜。第一種的重心放在6GHz以下的電磁(EM)頻譜上(“低到中頻段頻譜”，也稱為“Sub-6”)，主要在3GHz 和4 GHz頻段。第二種方法側重於24~300GHz之間的頻段(“高頻頻譜”或“毫米波”)，這是目前美國、韓國和日本采用的方法(雖然三國也在不同程度上探索Sub-6頻段)。美國的運營商主要專注於5G的毫米波部署，因為世界其他地區使用的5G的3GHz和4GHz頻譜大部分是美國獨有的聯邦頻段，特別是國防部廣泛使用的頻段。

頻譜分配問題是5G競爭的核心，對於可選的頻譜波段，無論是Sub-6還是毫米波，都將影響5G發展的方方麵麵。3Ghz和4Ghz之間的頻譜波段主導了全球的5G活動，因為相比於毫米波頻譜，3Ghz和4Ghz的傳播範圍得到了改善，能用更少的基站數量提供相同的覆蓋範圍和性能。由於美國的大部分子Sub-6頻段不可民用和商用，美國運營商和控製美國民用頻譜的聯邦通信委員會（FCC）將毫米波頻譜作為國內5G的核心。

美國運營商可能會繼續探索毫米波，但如果沒有追隨者，就不可能在5G領域領先。無線網絡的領導地位要求全球市場認可並遵循領導者所製定的頻譜頻段規範，因為這些5G子組件和產品最終將推動跨網絡的互通。世界其他地區與美國運營商相比，並不存在相同的Sub-6頻段限製問題，所以他們後續將在該範圍內尋求5G的發展。因此，如果美國繼續探索與世界其他國家不同的頻譜範圍，可能會發現自己沒有全球供應鏈基礎。

如果世界上大多數國家采用的未來5G生態係統是建立在Sub-6中頻頻譜之上，美國也將麵臨毫米波設備通用性的挑戰和Sub-6基礎設施安全問題。隨著Sub-6成為全球標準，目前在這一領域處於領先地位的中國很可能會成為這一階段的引領者。這將給依賴供應鏈中有中國組件網絡的國防部海外行動帶來安全風險。即使美國限製國內使用中國設備供應商的產品，但美國在無線領域的市場規模還不夠大，無法阻止中國5G供應商繼續在全球範圍內增加市場份額，從而對一批將服務於美國市場的供應商造成巨大壓力。由於市場份額下降以及競爭產品造成的數量限製，美國國防部和美國工業產業更好和更便宜的全球供應鏈將很可能被剝奪，進而導致美國供應商無法投資研發未來的5G產品。

中國計劃部署第一個廣泛使用的5G網絡，其首批Sub-6網絡服務將於2020年投入使用。先發優勢可能會推動智能手機和電信設備供應商以及國內半導體和係統供應商的市場大幅增長。因此，中國的互聯網公司將為其國內市場開發基於5G速度和低延遲性能的服務和應用程序。隨著5G在全球以類似的頻段部署，中國的智能手機和互聯網應用及服務很可能占據主導地位，即便它們被美國市場排除在外。中國在5G領域的發展，將重現美國在4G領域的輝煌。