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                      蘭德公司發布《美國5G時代》

                      2025China.cn   2021年06月16日

                        蘭德公司2021年5月24日發布《美國5G時代:在保障國家和人民的同時獲得競爭優勢》報告。報告援引美國國防創新委員會、聯邦政府的觀點,聲稱5G是一場競賽,在這場決賽中先行者的主導地位將是其在移動技術時代取得經濟成功的關鍵決定因素。報告從經濟競爭、技術競爭、安全競爭、大數據業務與個人隱私保護等四個方面分析了美國企業的表現,并為美國政府提出政策建議。為幫助讀者了解美國5G發展現狀及美國智庫向美國政府提出的提高其在全球5G競爭中的優勢的策略建議,這里整理報告的主要觀點。

                      一、5G與5G生態系統

                        5G無線網絡包括一系列旨在實現用戶密度、用戶可用數據速率以及通信延遲等方面的數量級改進的標準、硬件和軟件,不同公司、市場、國家對這些性能改善的優先級各異。與4G相比,從需求拉動角度看,5G標準支持大規模機對機通信,將每平方公里的最大設備密度從4G標準下的6萬個提高到100萬個。從技術推動角度看,4G LTE(長期演進,無線數據通信技術標準)數據速率峰值1Mbps,而中頻5G系統為1Gbps,高頻5G可達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生態系統”(或“5G環境”)一詞囊括所有參與5G設備和網絡相關的市場和技術的企業,該系統具體包括:基于移動網絡的頂層應用與服務(在美國,包括Alphabet(包括谷歌)、亞馬遜、蘋果、臉書、微軟);移動和骨干網絡運營商(在美國,包括AT&T、Verizon、T-Mobile/Sprint等);關鍵的5G硬件和軟件組件,包括移動設備芯片、移動設備、無線接入網絡(RAN)設備,以及核心網絡設備;以及最底層設計和構建5G關鍵硬件和軟件組件所需的設備工具等開發要件,包括先進制造設備(如極紫外光刻機)、芯片制造設備、指令集開發人員、國際協議(如由第三代合作伙伴計劃(3GPP)等國際組織建立的軟硬件標準和系統必要專利(SEP)等)。

                      二、5G經濟競爭:市場表現良好,仍需警惕“威脅”

                        美國公司5G市值表現良好,應用與服務處于主導地位。截至2019年5月,美國應用和服務領域公司總市值接近4.5萬億美元(僅Alphabet、亞馬遜、微軟和臉書就貢獻了超過3萬億美元),硬件和軟件組件市值逾2萬億美元(其中蘋果占近1萬億美元),無線網絡市值超過8000億美元。

                        美國公司退出部分細分市場,但依然主導操作系統與核心網絡設備市場。從部分細分市場的占有率來看,美國公司已經退出了無線電接入設備市場和幾個開發要件市場,截至2018年底,三星以19%的市場份額領先智能手機硬件設備;但操作系統市場依然由美國公司主導,到2018年底,谷歌Android系統運行著占全球85%的智能手機,蘋果iOS系統略低于15%;而由蜂窩塔和基站組成的RAN設備市場幾乎完全由外國實體提供服務,華為公司的市場份額最大(占31%),其次是愛立信(占27%)和諾基亞(占22%);美國公司在關鍵的核心網絡設備市場占據突出地位,思科幾乎占據了以太網交換機市場的一半(到2020年年中),戴爾擁有17%的服務器市場份額(2019年)。

                      圖 手持設備、無線接入網絡設備和核心網絡設備領域的市場領導者及其份額

                        美國獨角獸企業數量及其市場估值彰顯其5G生態系統的競爭力。目前美國的獨角獸企業比其他任何國家都多,但因存在被收購或創新被利益扼殺的風險,其提供的未來技術和市場前景沒有保障。

                        但國際、國內市場的發展也可能威脅美國公司未來的經濟主導地位:來自中國或其他國家的應用和服務可能會威脅到美國在該領域的領導地位,雖然目前像抖音這樣的競爭對手還為數不多;技術公司可能利用其現有的市場地位抑制競爭或者收購新公司;5G行業將受益于網絡效應和規模經濟。美國政府面臨的挑戰將是在維持經濟效率的同時,繼續監控市場并監管“行為不端”的公司。

                      三、5G技術競爭:技術地位削弱,未來技術優勢難料

                        美國幾個關鍵領域的技術領先地位已被削弱,讓位于外國競爭者。美國公司在蜂窩設備操作系統市場以及使用蜂窩網絡的應用程序和服務開發方面處于領先地位,在移動芯片設計、個人終端設備、核心網絡交換機和服務器領域也具有競爭力。但美國移動芯片66%在臺灣地區制造,16%在韓國大型代工廠制造,高端光刻機設備也由外國公司主導,并退出了移動RAN基站業務。同時,外資企業在智能手機領域處于領先地位(主要是三星和華為),在核心交換機和服務器領域占據強勢地位(主要是華為和中興),百度、阿里巴巴和騰訊等中國公司正在快速擴張,競爭海外應用市場。

                        美國未來技術領導地位面臨的其他潛在威脅。主要是,臺灣地區和韓國芯片制造中斷對美國技術競爭力的潛在短期影響;支持新應用的無線電頻譜許可落后,減緩了美國5G網絡的增長以及新設備、應用和服務的采用;美國技術領先地位的維持過于依賴私營企業,來自聯邦政府的研發投資不足以在激烈的外國競爭中保持優勢。

                        美國公司在5G方面的競爭力難以評估。每一代蜂窩網絡中推出的產品成功與否都面臨著不確定性。5G無論是在技術標準還是用戶應用方面都仍處在開發中,其最終應用、價值幾何、孰勝孰敗仍然存在巨大的不確定性。因此,很難評估美國公司在5G領域的競爭力,因為沒有人知道哪些應用案例最終會推動5G的發展。

                        為了保持競爭力,美國需要培育一個蓬勃發展、充滿活力的技術基礎和強大的新產品開發能力;5G生態系統關鍵技術(尤其是人工智能)方面的領先地位需要聯邦政府加大對研發的投資;聯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和未來移動通信技術的基礎,隨著越來越多的行業加入無線通信生態系統,美國政府的政策必須跟上步伐。

                      四、5G安全競爭:警惕中國主導5G標準的風險

                        可靠的網絡能夠妥善保護傳輸的數據,這對個人隱私、企業競爭力和國家安全至關重要,政策制定者必須密切關注無線網絡的安全問題。由來自世界各地技術標準制定組織代表組成的3GPP正在制定用于5G的標準,中國企業在其中發揮領導作用(主持6個RAN工作組中的2個,并擔任3個副主席職位)。3GPP制定的5G技術標準將是全球性的,如果某一特定算法或技術及其相關專利被認為是5G技術標準的關鍵而成為SEP,則所有的5G參與者都需使用SEP持有者生產的芯片組和算法,以確保與3GPP全球標準兼容。如果組件內置后門則可危害到網絡、應用和服務的安全性。

                        考慮到安全風險,美國的政策應該:減輕中國設備制造商構成的威脅,其中包括與關鍵盟友聯手禁用這些設備;支持美國公司參與3GPP及其標準制定委員會——包括5G、6G和下一代蜂窩系統;審查最終的3GPP標準和SEP,以確保美國網絡的安全性和適用性。

                        為解決美國企業退出特定市場給美國供應鏈帶來的單獨風險:鼓勵在美建立領先的芯片代工廠,以應對美國對臺灣地區、韓國供應鏈過度依賴的風險;加強RAN設備制造商能力,提供華為和中興產品的替代產品,如組建“技術民主”聯盟,為下一代RAN系統開發開放標準,開放RAN架構降低新進入者門檻。

                      五、大數據業務與個人隱私保護:5G時代的平衡藝術

                        免費服務和應用程序的交易數據已嵌入美國的基本社會結構,包括社交媒體上的互動、購買商品和服務、信息發布和娛樂等數據。5G時代,數量驚人的追蹤設備、攝像頭和其他傳感器提供了更多數據,以及理解數據的聯網人工智能算法。世界各地的政府機構和商業行業都在使用來自這些系統和服務的數據。

                        首先,政策制定者需要平衡好促進企業對價值數據的利用與保護個人隱私和數據權利之間的緊張關系,尤其是當前數據的使用不斷增加,若不能妥善解決,公司和個人的利益都會受到損害。個人很難保護自身免受使用此類數據的深度嵌入算法的侵害,這應當是政府在企業幫助下完成的工作。為履行職責,政策制定者應該制定協議更好地平衡企業和政府利益與個人隱私、福祉和安全,美國當前的隱私政策是支離破碎的,有一些甚至是過時的。政府和行業之間也需要加強協調以保護隱私,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據和推論以幫助它們更快決策,可能會造成意想不到的影響和負反饋循環。若個人和公職人員習慣于不加批判地依賴這些算法或社交網絡上的人給出的快速建議,潛在風險將進一步加劇。

                        此外,數據使用是把雙刃劍,以應對新冠肺炎疫情大流行為例,數據使用為社會提供了有益的新用途,也帶來了長期濫用的新危險。因此,緊急情況下做出的決策可能會產生長遠影響,政策制定者和公眾都應該謹慎對待。

                        報告聲稱,美國經濟和社會即將面臨的重大變局與5G時代創新技術的擴大應用息息相關。如果美國政府和民眾做好了在上述領域吃苦耐勞的準備,那么這將是一個重大機會。要獲得成功,需要協調各級政府、平衡私人和公共利益,并及時采取必要的行動,在保障國家和人民的同時獲得長期競爭優勢。

                        文章來源于科技咨詢頻道 ,作者謝黎 張志強

                      (轉載)

                      標簽:5G 蘭德公司 我要反饋 
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