【图】放眼过去、现在和未来 5G时代美国最怕的

连接方式将决定未来社会。从AI和自动驾驶汽车，从远程医疗到VR/AR，再到一些尚未实现甚至无法想象的技术，但凡是让我们生活变得更容易、更安全、更健康的事物，几乎都和高速、稳定的互联网连接有关。

为了跟上新式物联网设备和车联网产业的爆炸式增长，还要加上流媒体视频产业的快速兴起，通讯行业对5G技术的投入日益增加，急迫想要抢占技术高地。

5G网络有望给你的手机提供大约每秒10G的下载速度，比目前典型的4G网络快了600多倍，还比谷歌光纤提供的标准家庭宽带服务快了10倍。在这个速度下，你可以在25秒内下完一部4K超清电影，也可以选择播放几段高清视频。

美国运营商承诺，无论如何，5G将在2020年全美普及，但首批5G网络的速度或许达不到设想目标。5G不是一项单一的技术或标准，而是一系列不同技术的集成，部署这些技术的路径方法和建设4G网络截然不同。多家运营商已经推出了演示和试点项目，展示了在5G下，无线网络性能的巨大飞跃。但演示归演示，实际上，网速最快、基于“毫米波”技术的5G移动网络很可能在数年内都无法广泛铺开。

，各公司可能会开发其他技术建设5G网络，比如用4G基础设施和5G核心设备结合，也就是所谓的非独立组网。虽然最终效果比独立5G网络差点，但在很大程度上可以依赖现有的基础设施，而且网速也比现在快，是过渡时期可以接受的方案。

之所以只能作为过渡方案，因为5G代表的不仅仅是速度，更代表一种近乎实时万物互联服务。随着联网汽车、环境传感器、恒温器等物联网设备的数量在未来几年加速增长，这一点将至关重要。

美国对5G技术发展的各个时间点颇为紧张。各行各业的行业专家和政治领袖都向社会发出了警告如果中国或其他国家更快地为5G奠定了基础，美国企业有可能落后，为了在2020年前实现全国5G的目标，政府必须向运营商开放更多的无线频谱;运营商必须迅速扩大基础设施建设;硬件制造商需要赶紧研发新一代设备，为迎接5G浪潮做好准备。

从1G到5G

上世纪70年代末和80年代建成的第1代移动无线网络依托的是模拟信号，声音通过无线电波传送，没有任何加密，所有人都可以使用现成的组件收听对话。20世纪90年代建造的第2代开始出现了数字信号，传输内容得到加密，无线频谱的使用也更加高效，拨号网络随之出现，后来还有了早期DSL服务。第3代网络通讯，也就是3G网络，第1次给人们带来了网络代际的观念。除了网络带宽提升以外，3G网络还引领了智能手机革命。

无线频谱是指3000GHz以下无线电波频率的整个范围。为了不同目的，以及防止不同的用户互相干扰对方的信号，每个国家都有专门机构给运营商分配无线频谱。传统上，移动网络主要依赖低频段和中频频段，因为这些频段电波覆盖距离广、穿墙能力强。不过，由于前几代网络占用了过多频段，5G只能使用更高频段。

全球首批3G网络出现于本世纪初，但它们在中美的普及都较慢。当2007年第1代iPhone发布时，它甚至不支持全3G的速度，更不用说4G了。而在欧洲，当时的诺基亚仍是全球最大的手机制造商，这很大程度上要归功于欧洲2G网络的主流地位。在3G覆盖和移动互联网使用方面，日本是相对领先的国家。

但在2008年7月，首批具备3G功能的iPhone开始普及后，美国的移动互联网发展正式启动。几个月后，首批使用谷歌Android操作系统的手机开始在美国上市。很快，一度被视为奢侈品的智能手机成了生活必需品，随后社交网络的出现，互联网的用户群迅速扩大，用户粘性持续上升。

紧接着，移动互联网倒逼通讯技术发展，美国率先转向4G，运营商业务扩大和网络升级，带来了巨大的就业和创新增长。与此，随着美国企业在通讯产业的地位日渐提升，诺基亚(Nokia)和日本手机制造商在全球范围内逐渐失去了市场份额。

全球各地的运营商已经开始建设5G测试网络，，尽管这项技术的核心规格从2011年开始议定，到2018年6月完成，但外界乃至业内对其具体内容仍不甚明了。例如，AT&T去年宣布，将在20个城市推出名为“5G演进”(5G Evolution)的服务，但有人称这是他们的宣传话术，因为AT&T用于这些网络的技术实际上是竞争对手T-Mobile已经在使用的4G技术。

部分厂商还在推进其“毫米波”网络的部署，这倒是真的5G网络，但又和传统的有所不同。比如Verizon的“5G家庭”服务，就是为家庭宽带提供固定无线服务，而非移动无线服务。

5G的未来

包括运营商、设备制造商和政客在内的美国人都担心，如果美国在5G网络方面发展太慢，在4G时代唯美国命是从的欧洲、日本移动产业可能会发生变化。

其担心来源于中国。在2018年1月泄露的一份美国国家安全委员会文件中，该委员会提议建立一个国有化5G网络，以补充私营部门。他们担心，如果中国率先推出领先的5G技术和设备，其蓬勃发展的科技产业将为下一代通讯产业制定标准，并引发一连串不利后果抢占5G技术先机，中国可以在AI竞赛中占据优势，因为更完善的5G网络意味着更大的数据传输量，更多数据用于训练算法可能意味着更好的AI应用。

为了更快地建设5G网络，通讯行业需要更多网络频段。5G最常使用的是毫米波频段，主要是因为中低频段都被占用了。虽然毫米波网络可以提供10Gbps的网络速度，但代价也相当巨大。毫米波信号衰减很快，很容易被树木、人甚至雨水等障碍物干扰。要实现如今一样的移动网络覆盖率，运营商不可能像现在一样，只部署几个大型基站，而是要在城市中部署大量的小型接入点。

以后的毫米波接收器可能会像烟雾探测器一样小，但无处不在。麦肯锡的一份报告称，运营商可能需要15至20个毫米波段接收器，才能覆盖目前只靠2-3座现代手机发射塔就能覆盖的城市地区。，就像你家里的Wi-Fi路由器，这些接入点很可能需要连接到有线网络。部署所有这些额外的接入点，再将它们连接到互联网，运营商需要付出高昂的建设成本，还要耗费大量时间。

为了降低前期建设成本，通讯产业正在不断推进新技术。例如，Facebook和一些通讯公司联合开展了一项电信基础设施项目，意图开发一种名为Terragraph的天线，让无线接入点互相连接，无需完全依靠有线连接进行回程。

Verizon在休斯顿的5G网络试点独立研究发现，毫米波或许比预期更有弹性，但问题是，全国性的毫米波网络可能需要数年时间才能建成。，世界各地的运营商现在都在转向所谓的“中频”无线频谱，其中包括Wi-Fi路由器和一些移动电话网络使用过的频率。由于可用频段上，它不像高频信号一样，可以高速传输数据，信号可以传播得更远更可靠，这使得使用大型发射塔覆盖区域成为可能。

FCC已经批准运营商使用部分目前用于军用雷达和卫星通信的中频频谱，但进度仍比较落后，比如在韩国，政府已经开始拍卖中频频谱，而中国更是在4G阶段就为5G保留了大量中频频谱。

目前，美国尚处在拍卖高频段频谱阶段，拍卖中频段频谱的提议仍在推进中。根据Recon Analytics的数据，运营商可能需要数月甚至数年的时间，才能将拿到频谱使用许可证转化为实际使用频谱，因为升级现有的基站需要时间。这一过程不仅涉及到实体部署，通常还需要在州政府或地方政府走冗长的许可程序。

消费者产生了另一层次的担心，有人认为，5G的快速普及正在削弱公众对无线行业的监管。例如，FCC在2017年取消了对网络中立的保护，理由就是更少的监管将带来对5G等网络基础设施更多的投资。2018年，它又投票推翻了州和地方有关无线设备配置的规定，以帮助运营商更快地建设5G网络。与此，T-Mobile和Sprt正敦促监管机构批准2家公司的合并，理由是它们将能够更快、更有效地共同部署5G。

紧接着，监管减少和通讯行业寡头形成的后果将会显现，消费者面临5G价格上涨和可用性下降的风险。消费者组织Public Knoledge副总裁菲尔德(Harold Feld)警告称，如果没有监管部门强制要求，运营商可能就不会在低收入地区或农村建设5G网络。

即使5G网络能立即推出，市场上也很少有设备能利用它。小米Mix 3和联想旗下的摩托罗拉5G Moto Mod预计将于2019年上市，苹果预计要到2020年才会发布一款5G手机。