蘭德公司2021年5月24日發(fā)布《美國(guó)5G時(shí)代：在保障國(guó)家和人民的同時(shí)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》報(bào)告。報(bào)告援引美國(guó)國(guó)防創(chuàng)新委員會(huì)、聯(lián)邦政府的觀點(diǎn)，聲稱5G是一場(chǎng)競(jìng)賽，在這場(chǎng)決賽中先行者的主導(dǎo)地位將是其在移動(dòng)技術(shù)時(shí)代取得經(jīng)濟(jì)成功的關(guān)鍵決定因素。報(bào)告從經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)、安全競(jìng)爭(zhēng)、大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與個(gè)人隱私保護(hù)等四個(gè)方面分析了美國(guó)企業(yè)的表現(xiàn)，并為美國(guó)政府提出政策建議。為幫助讀者了解美國(guó)5G發(fā)展現(xiàn)狀及美國(guó)智庫(kù)向美國(guó)政府提出的提高其在全球5G競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)的策略建議，這里整理報(bào)告的主要觀點(diǎn)。
一、5G與5G生態(tài)系統(tǒng)
5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一系列旨在實(shí)現(xiàn)用戶密度、用戶可用數(shù)據(jù)速率以及通信延遲等方面的數(shù)量級(jí)改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)、硬件和軟件，不同公司、市場(chǎng)、國(guó)家對(duì)這些性能改善的優(yōu)先級(jí)各異。與4G相比，從需求拉動(dòng)角度看，5G標(biāo)準(zhǔn)支持大規(guī)模機(jī)對(duì)機(jī)通信，將每平方公里的最大設(shè)備密度從4G標(biāo)準(zhǔn)下的6萬(wàn)個(gè)提高到100萬(wàn)個(gè)。從技術(shù)推動(dòng)角度看，4G LTE(長(zhǎng)期演進(jìn)，無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))數(shù)據(jù)速率峰值1Mbps，而中頻5G系統(tǒng)為1Gbps，高頻5G可達(dá)10Gbps;延遲也從20毫秒降低到1毫秒;但中頻5G的基站覆蓋范圍縮小到4公里，高頻5G毫米波基站只有50～250米，而4G為24000。
“5G生態(tài)系統(tǒng)”(或“5G環(huán)境”)一詞囊括所有參與5G設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的市場(chǎng)和技術(shù)的企業(yè)，該系統(tǒng)具體包括：基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的頂層應(yīng)用與服務(wù)(在美國(guó)，包括Alphabet(包括谷歌)、亞馬遜、蘋(píng)果、臉書(shū)、微軟);移動(dòng)和骨干網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(在美國(guó)，包括AT&T、Verizon、T-Mobile/Sprint等);關(guān)鍵的5G硬件和軟件組件，包括移動(dòng)設(shè)備芯片、移動(dòng)設(shè)備、無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)設(shè)備，以及核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;以及最底層設(shè)計(jì)和構(gòu)建5G關(guān)鍵硬件和軟件組件所需的設(shè)備工具等開(kāi)發(fā)要件，包括先進(jìn)制造設(shè)備(如極紫外光刻機(jī))、芯片制造設(shè)備、指令集開(kāi)發(fā)人員、國(guó)際協(xié)議(如由第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)等國(guó)際組織建立的軟硬件標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)必要專利(SEP)等)。
二、5G經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)：市場(chǎng)表現(xiàn)良好，仍需警惕“威脅”
美國(guó)公司5G市值表現(xiàn)良好，應(yīng)用與服務(wù)處于主導(dǎo)地位。截至2019年5月，美國(guó)應(yīng)用和服務(wù)領(lǐng)域公司總市值接近4.5萬(wàn)億美元(僅Alphabet、亞馬遜、微軟和臉書(shū)就貢獻(xiàn)了超過(guò)3萬(wàn)億美元)，硬件和軟件組件市值逾2萬(wàn)億美元(其中蘋(píng)果占近1萬(wàn)億美元)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)市值超過(guò)8000億美元。
美國(guó)公司退出部分細(xì)分市場(chǎng)，但依然主導(dǎo)操作系統(tǒng)與核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)。從部分細(xì)分市場(chǎng)的占有率來(lái)看，美國(guó)公司已經(jīng)退出了無(wú)線電接入設(shè)備市場(chǎng)和幾個(gè)開(kāi)發(fā)要件市場(chǎng)，截至2018年底，三星以19%的市場(chǎng)份額領(lǐng)先智能手機(jī)硬件設(shè)備;但操作系統(tǒng)市場(chǎng)依然由美國(guó)公司主導(dǎo)，到2018年底，谷歌Android系統(tǒng)運(yùn)行著占全球85%的智能手機(jī)，蘋(píng)果iOS系統(tǒng)略低于15%;而由蜂窩塔和基站組成的RAN設(shè)備市場(chǎng)幾乎完全由外國(guó)實(shí)體提供服務(wù)，華為公司的市場(chǎng)份額最大(占31%)，其次是愛(ài)立信(占27%)和諾基亞(占22%);美國(guó)公司在關(guān)鍵的核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)占據(jù)突出地位，思科幾乎占據(jù)了以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)的一半(到2020年年中)，戴爾擁有17%的服務(wù)器市場(chǎng)份額(2019年)。
圖 手持設(shè)備、無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者及其份額
美國(guó)獨(dú)角獸企業(yè)數(shù)量及其市場(chǎng)估值彰顯其5G生態(tài)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前美國(guó)的獨(dú)角獸企業(yè)比其他任何國(guó)家都多，但因存在被收購(gòu)或創(chuàng)新被利益扼殺的風(fēng)險(xiǎn)，其提供的未來(lái)技術(shù)和市場(chǎng)前景沒(méi)有保障。
但國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展也可能威脅美國(guó)公司未來(lái)的經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)地位：來(lái)自中國(guó)或其他國(guó)家的應(yīng)用和服務(wù)可能會(huì)威脅到美國(guó)在該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，雖然目前像抖音這樣的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還為數(shù)不多;技術(shù)公司可能利用其現(xiàn)有的市場(chǎng)地位抑制競(jìng)爭(zhēng)或者收購(gòu)新公司;5G行業(yè)將受益于網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)。美國(guó)政府面臨的挑戰(zhàn)將是在維持經(jīng)濟(jì)效率的同時(shí)，繼續(xù)監(jiān)控市場(chǎng)并監(jiān)管“行為不端”的公司。
三、5G技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)：技術(shù)地位削弱，未來(lái)技術(shù)優(yōu)勢(shì)難料
美國(guó)幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位已被削弱，讓位于外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)者。美國(guó)公司在蜂窩設(shè)備操作系統(tǒng)市場(chǎng)以及使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序和服務(wù)開(kāi)發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，在移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)、個(gè)人終端設(shè)備、核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和服務(wù)器領(lǐng)域也具有競(jìng)爭(zhēng)力。但美國(guó)移動(dòng)芯片66%在臺(tái)灣地區(qū)制造，16%在韓國(guó)大型代工廠制造，高端光刻機(jī)設(shè)備也由外國(guó)公司主導(dǎo)，并退出了移動(dòng)RAN基站業(yè)務(wù)。同時(shí)，外資企業(yè)在智能手機(jī)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位(主要是三星和華為)，在核心交換機(jī)和服務(wù)器領(lǐng)域占據(jù)強(qiáng)勢(shì)地位(主要是華為和中興)，百度、阿里巴巴和騰訊等中國(guó)公司正在快速擴(kuò)張，競(jìng)爭(zhēng)海外應(yīng)用市場(chǎng)。
美國(guó)未來(lái)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位面臨的其他潛在威脅。主要是，臺(tái)灣地區(qū)和韓國(guó)芯片制造中斷對(duì)美國(guó)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的潛在短期影響;支持新應(yīng)用的無(wú)線電頻譜許可落后，減緩了美國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)以及新設(shè)備、應(yīng)用和服務(wù)的采用;美國(guó)技術(shù)領(lǐng)先地位的維持過(guò)于依賴私營(yíng)企業(yè)，來(lái)自聯(lián)邦政府的研發(fā)投資不足以在激烈的外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)公司在5G方面的競(jìng)爭(zhēng)力難以評(píng)估。每一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)中推出的產(chǎn)品成功與否都面臨著不確定性。5G無(wú)論是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是用戶應(yīng)用方面都仍處在開(kāi)發(fā)中，其最終應(yīng)用、價(jià)值幾何、孰勝孰敗仍然存在巨大的不確定性。因此，很難評(píng)估美國(guó)公司在5G領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，因?yàn)闆](méi)有人知道哪些應(yīng)用案例最終會(huì)推動(dòng)5G的發(fā)展。
為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，美國(guó)需要培育一個(gè)蓬勃發(fā)展、充滿活力的技術(shù)基礎(chǔ)和強(qiáng)大的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力;5G生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(尤其是人工智能)方面的領(lǐng)先地位需要聯(lián)邦政府加大對(duì)研發(fā)的投資;聯(lián)邦政府還需加快中頻頻譜的重新利用，為5G提供頻譜;5G最終將成為6G和未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)，隨著越來(lái)越多的行業(yè)加入無(wú)線通信生態(tài)系統(tǒng)，美國(guó)政府的政策必須跟上步伐。
四、5G安全競(jìng)爭(zhēng)：警惕中國(guó)主導(dǎo)5G標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)
可靠的網(wǎng)絡(luò)能夠妥善保護(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這對(duì)個(gè)人隱私、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全至關(guān)重要，政策制定者必須密切關(guān)注無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題。由來(lái)自世界各地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定組織代表組成的3GPP正在制定用于5G的標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)企業(yè)在其中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用(主持6個(gè)RAN工作組中的2個(gè)，并擔(dān)任3個(gè)副主席職位)。3GPP制定的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將是全球性的，如果某一特定算法或技術(shù)及其相關(guān)專利被認(rèn)為是5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵而成為SEP，則所有的5G參與者都需使用SEP持有者生產(chǎn)的芯片組和算法，以確保與3GPP全球標(biāo)準(zhǔn)兼容。如果組件內(nèi)置后門(mén)則可危害到網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和服務(wù)的安全性。
考慮到安全風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)的政策應(yīng)該：減輕中國(guó)設(shè)備制造商構(gòu)成的威脅，其中包括與關(guān)鍵盟友聯(lián)手禁用這些設(shè)備;支持美國(guó)公司參與3GPP及其標(biāo)準(zhǔn)制定委員會(huì)——包括5G、6G和下一代蜂窩系統(tǒng);審查最終的3GPP標(biāo)準(zhǔn)和SEP，以確保美國(guó)網(wǎng)絡(luò)的安全性和適用性。
為解決美國(guó)企業(yè)退出特定市場(chǎng)給美國(guó)供應(yīng)鏈帶來(lái)的單獨(dú)風(fēng)險(xiǎn)：鼓勵(lì)在美建立領(lǐng)先的芯片代工廠，以應(yīng)對(duì)美國(guó)對(duì)臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)供應(yīng)鏈過(guò)度依賴的風(fēng)險(xiǎn);加強(qiáng)RAN設(shè)備制造商能力，提供華為和中興產(chǎn)品的替代產(chǎn)品，如組建“技術(shù)民主”聯(lián)盟，為下一代RAN系統(tǒng)開(kāi)發(fā)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)放RAN架構(gòu)降低新進(jìn)入者門(mén)檻。
五、大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與個(gè)人隱私保護(hù)：5G時(shí)代的平衡藝術(shù)
免費(fèi)服務(wù)和應(yīng)用程序的交易數(shù)據(jù)已嵌入美國(guó)的基本社會(huì)結(jié)構(gòu)，包括社交媒體上的互動(dòng)、購(gòu)買(mǎi)商品和服務(wù)、信息發(fā)布和娛樂(lè)等數(shù)據(jù)。5G時(shí)代，數(shù)量驚人的追蹤設(shè)備、攝像頭和其他傳感器提供了更多數(shù)據(jù)，以及理解數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)人工智能算法。世界各地的政府機(jī)構(gòu)和商業(yè)行業(yè)都在使用來(lái)自這些系統(tǒng)和服務(wù)的數(shù)據(jù)。
首先，政策制定者需要平衡好促進(jìn)企業(yè)對(duì)價(jià)值數(shù)據(jù)的利用與保護(hù)個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)權(quán)利之間的緊張關(guān)系，尤其是當(dāng)前數(shù)據(jù)的使用不斷增加，若不能妥善解決，公司和個(gè)人的利益都會(huì)受到損害。個(gè)人很難保護(hù)自身免受使用此類數(shù)據(jù)的深度嵌入算法的侵害，這應(yīng)當(dāng)是政府在企業(yè)幫助下完成的工作。為履行職責(zé)，政策制定者應(yīng)該制定協(xié)議更好地平衡企業(yè)和政府利益與個(gè)人隱私、福祉和安全，美國(guó)當(dāng)前的隱私政策是支離破碎的，有一些甚至是過(guò)時(shí)的。政府和行業(yè)之間也需要加強(qiáng)協(xié)調(diào)以保護(hù)隱私，解決利益平衡。
其次，警惕算法依賴。向更多人和人工智能算法提供更多的數(shù)據(jù)和推論以幫助它們更快決策，可能會(huì)造成意想不到的影響和負(fù)反饋循環(huán)。若個(gè)人和公職人員習(xí)慣于不加批判地依賴這些算法或社交網(wǎng)絡(luò)上的人給出的快速建議，潛在風(fēng)險(xiǎn)將進(jìn)一步加劇。
此外，數(shù)據(jù)使用是把雙刃劍，以應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情大流行為例，數(shù)據(jù)使用為社會(huì)提供了有益的新用途，也帶來(lái)了長(zhǎng)期濫用的新危險(xiǎn)。因此，緊急情況下做出的決策可能會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，政策制定者和公眾都應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待。
報(bào)告聲稱，美國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)即將面臨的重大變局與5G時(shí)代創(chuàng)新技術(shù)的擴(kuò)大應(yīng)用息息相關(guān)。如果美國(guó)政府和民眾做好了在上述領(lǐng)域吃苦耐勞的準(zhǔn)備，那么這將是一個(gè)重大機(jī)會(huì)。要獲得成功，需要協(xié)調(diào)各級(jí)政府、平衡私人和公共利益，并及時(shí)采取必要的行動(dòng)，在保障國(guó)家和人民的同時(shí)獲得長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
文章來(lái)源于科技咨詢頻道 ，作者謝黎 張志強(qiáng)
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