“ 输在起跑线上的 ” 美国的 5G ，下定决心，要在起跑线上奋起直追。
北京时间本周一，白宫宣布了一项 5G 网络频谱拍卖计划，将于 2021 年底公开拍卖 3.45GHz 至 3.55GHz 之间频段，开放给 5G 商用。此前这个频段一直被美国军方占据，用于军事舰载或机载雷达防御系统。
放弃毫米波，转向更主流的 Sub-6GHz 频段，这对美国乃至全球 5G 格局意味着什么？
美国走上5G的“Hard模式“
虽然特朗普政府不愿意承认，但美国在 5G 计划中落后于中韩两国，已是美国科技和媒体圈公认的事实。
怎么形容目前美国在 5G 竞争中的尴尬地位呢？
打个不恰当的比方，如果把 5G 部署看成是一场长跑竞赛，全球都跑在平坦的赛道上，偏偏只有美国，给自己挑了条崎岖的山路，跑上了“Hard 模式”。
美国 5G 计划与全球“格格不入”，根源是对 5G 频段规划上的差异。
目前，全球主流的 5G 频段为 Sub-6 频段（6GHz 以下的频段），例如中国的 5G 频段就集中于 3-4 GHz 的区间内。但美国是“异类”，从起步之初，就选了毫米波作为 5G 的波段，波段范围从 30GHz 到 300GHz 之间。
其实相对 Sub-6，毫米波确实具有一定优势。比如，毫米波频段能提供更大的信号带宽，可支持的通信速率更高；再比如，这个波段目前使用率低，受干扰的风险更小；此外，诸如自动驾驶的雷达等，使用的也是毫米波技术。
但应用在 5G 通讯领域，毫米波也有致命硬伤——波段越高，信号覆盖范围越小，穿透力也越差。
数据能更清晰地说明这个问题。4G 基站的覆盖范围可以达到 1 公里，Sub-6 频段 5G 基站的覆盖范围为 250 米，而相同功率下，毫米波 5G 基站的覆盖范围只有前者的 1/10。
比如下面这张谷歌基于大量地理遥感数据得出的信号覆盖图，在加州洛杉矶的平坦地区，同一高度的基站，Sub-6GHz（右图）的信号，明显比毫米波（左图）的传播范围更广。（蓝色代表100Mb/s，红色代表1Gb/s）
而至于信号的穿透力，数码博主 Linus Tech Tips 曾做过一个测试。
2019 年 11 月的纽约，在没有任何障碍物的情况下，毫米波 5G 实时下载速度可达 864Mbps，但只需要转个身，让自己的身体处在基站与手机之间，信号立马掉回到 4G。除了身体外，雨伞、圣诞树、玻璃，都可能遮住毫米波 5G 信号。对比之下，采用 Sub-6GHz 的 5G 手机，表现则相对稳定。
这就意味着，同样的面积里，想用毫米波实现完全的 5G 覆盖，就需要建立更加密集，数量更多的基站，随之而来的，就必然是成本的上升。
美国国防部创新委员会曾在报告中披露过一份测试数据，为了验证毫米波 5G 的可行性，他们与谷歌联合展开了研究，结果显示，要使用 28GHz（毫米波主要频段）来铺设 5G 网络，即使不算研发费用，也需要 4000 亿美元的资本投入，根本不是任何一家运营商可以承受的。
因此，现在全球 63 家 5G 运营商中，只有 4 家使用毫米波，其中 3 家都是美国公司。
美国5G为何“特立独行”？
既然毫米波的特性决定了它不适合用于大规模的 5G 铺设，为何美国偏要冒着在 5G 落后的风险，还要“迎难而上”呢？
首先是美国的战略选择问题。
毫米波技术的研究已有上百年，在军事、天文领域已有广泛应用，拥有很多成熟技术，研发相对更容易。而且美国低估了 5G 时代来临的速度，原本押注毫米波是要为 6G 做准备，没想到 5G 竞争来的如此猝不及防。
更主要的原因，还是开头说到的频段占用问题——在美国，部分 Sub-6GHz 波段已被军事和卫星占用，无法快速腾出来给 5G 网络使用。
美国明白症结所在，早在 2018 年 9 月美国联邦通信委员会发布的《5G 快速计划》（5G Fast Plan）中，就提出“综合覆盖能力和传输速率，中频段是 5G 建设的目标频段”。只不过，清理频段并重新划分，是一个浩大的工程，至少也要耗时 2-3 年。
因此现在的毫米波，更像是综合考量下美国拿出的 5G 过渡方案，一边发展毫米波，在 5G 竞争中卡主身位，一边加速清理 Sub-6G 频段。
近来频繁的中频谱拍卖，也说明美国在加速从毫米波向 Sub-6GHz 的转型。
光是 2020 年，美国联邦通信委员会就将有两场中频段频谱拍卖，加上最新宣布的一场，预计在明年年底前，美国将释放 3.45GHz~3.55GHz 和 3.7GHz~4.2GHz 频段，共计 600MHz 频谱。美国 5G 发展可能迎来一个新高峰。
5G角力暗流涌动
中国、韩国、美国是目前全球 5G 竞赛中的第一军团。5G 格局也看似尘埃落定，但在一些普通人很难看到的方面，公司与国家层面的角力从未停止。
譬如今年 6 月，美国商务部颁布一项新规，部分解除对美国企业与华为合作的限制，允许美国企业与华为合作制定 5G 标准。这项表面上“示好”华为的规定，实质上，是为了帮助美国企业获取更多 5G 规则制定的话语权。
尽管很多国家已经实现 5G 网络商用，但国际上关于 5G 的标准其实仍未最终完善，比如尚未冻结的 R17 标准，就将聚焦 5G 在低延迟、广连接场景中的技术标准，相比手机通讯，这才是 5G 的主阵地，有无限想象空间。
此外，虽然已被证明不是 5G 的理想选择，但毫米波的战场依旧暗流涌动。
前期通信领域的快速发展，使得 30GHz 内的频谱资源几乎快消耗殆尽，几乎全球运营商都正在面临频谱资源短缺问题，资源丰富的毫米波，势必会成为未来移动通信领域的“新大陆”。
如果把这看作一场长跑竞赛，现在 5G 还处在发令枪刚响的起步阶段。正如去年 12 月，任正非在接受《华尔街日报》采访时所传达的观点，美国在 5G 频段上有判断失误的问题，因此，暂时的落后并不代表美国真正输给了华为，只能说明华为“押对了宝”，未知的挑战与竞争，还在后面。
热门跟贴