連接方式將決定未來社會。從AI和自動駕駛汽車，從遠(yuǎn)程醫(yī)療到VR/AR，再到一些尚未實(shí)現(xiàn)甚至無法想象的技術(shù)，但凡是讓我們生活變得更容易、更安全、更健康的事物，幾乎都和高速、穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)連接有關(guān)。

為了跟上新式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的爆炸式增長，還要加上流媒體視頻產(chǎn)業(yè)的快速興起，通訊行業(yè)對5G技術(shù)的投入日益增加，急迫想要搶占技術(shù)高地。

5G網(wǎng)絡(luò)有望給你的手機(jī)提供大約每秒10G的下載速度，比目前典型的4G網(wǎng)絡(luò)快了600多倍，還比谷歌光纖提供的標(biāo)準(zhǔn)家庭寬帶服務(wù)快了10倍。在這個(gè)速度下，你可以在25秒內(nèi)下完一部4K超清電影，也可以選擇同時(shí)播放幾段高清視頻。

美國運(yùn)營商承諾，無論如何，5G將在2020年全美普及，但首批5G網(wǎng)絡(luò)的速度或許達(dá)不到設(shè)想目標(biāo)。5G不是一項(xiàng)單一的技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)，而是一系列不同技術(shù)的集成，部署這些技術(shù)的路徑方法和建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)截然不同。多家運(yùn)營商已經(jīng)推出了演示和試點(diǎn)項(xiàng)目，展示了在5G下，無線網(wǎng)絡(luò)性能的巨大飛躍。但演示歸演示，實(shí)際上，網(wǎng)速最快、基于“毫米波”技術(shù)的5G移動網(wǎng)絡(luò)很可能在數(shù)年內(nèi)都無法廣泛鋪開。

因此，各公司可能會開發(fā)其他技術(shù)建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，比如用4G基礎(chǔ)設(shè)施和5G核心設(shè)備結(jié)合，也就是所謂的非獨(dú)立組網(wǎng)。雖然最終效果比獨(dú)立5G網(wǎng)絡(luò)差點(diǎn)，但在很大程度上可以依賴現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，而且網(wǎng)速也比現(xiàn)在快，是過渡時(shí)期可以接受的方案。

之所以只能作為過渡方案，因?yàn)?G代表的不僅僅是速度，更代表一種近乎實(shí)時(shí)萬物互聯(lián)服務(wù)。隨著聯(lián)網(wǎng)汽車、環(huán)境傳感器、恒溫器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量在未來幾年加速增長，這一點(diǎn)將至關(guān)重要。

美國對5G技術(shù)發(fā)展的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)頗為緊張。各行各業(yè)的行業(yè)專家和政治領(lǐng)袖都向社會發(fā)出了警告：如果中國或其他國家更快地為5G奠定了基礎(chǔ)，美國企業(yè)有可能落后，為了在2020年前實(shí)現(xiàn)全國5G的目標(biāo)，政府必須向運(yùn)營商開放更多的無線頻譜;運(yùn)營商必須迅速擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);硬件制造商需要趕緊研發(fā)新一代設(shè)備，為迎接5G浪潮做好準(zhǔn)備。

從1G到5G

上世紀(jì)70年代末和80年代建成的第1代移動無線網(wǎng)絡(luò)依托的是模擬信號，聲音通過無線電波傳送，沒有任何加密，所有人都可以使用現(xiàn)成的組件收聽對話。20世紀(jì)90年代建造的第2代開始出現(xiàn)了數(shù)字信號，傳輸內(nèi)容得到加密，無線頻譜的使用也更加高效，撥號網(wǎng)絡(luò)隨之出現(xiàn)，后來還有了早期DSL服務(wù)。第3代網(wǎng)絡(luò)通訊，也就是3G網(wǎng)絡(luò)，第1次給人們帶來了網(wǎng)絡(luò)代際的觀念。除了網(wǎng)絡(luò)帶寬提升以外，3G網(wǎng)絡(luò)還引領(lǐng)了智能手機(jī)革命。

無線頻譜是指3000GHz以下無線電波頻率的整個(gè)范圍。為了不同目的，以及防止不同的用戶互相干擾對方的信號，每個(gè)國家都有專門機(jī)構(gòu)給運(yùn)營商分配無線頻譜。傳統(tǒng)上，移動網(wǎng)絡(luò)主要依賴低頻段和中頻頻段，因?yàn)檫@些頻段電波覆蓋距離廣、穿墻能力強(qiáng)。不過，由于前幾代網(wǎng)絡(luò)占用了過多頻段，5G只能使用更高頻段。

全球首批3G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)于本世紀(jì)初，但它們在中美的普及都較慢。當(dāng)2007年第1代iPhone發(fā)布時(shí)，它甚至不支持全3G的速度，更不用說4G了。而在歐洲，當(dāng)時(shí)的諾基亞仍是全球最大的手機(jī)制造商，這很大程度上要?dú)w功于歐洲2G網(wǎng)絡(luò)的主流地位。在3G覆蓋和移動互聯(lián)網(wǎng)使用方面，日本是相對領(lǐng)先的國家。

但在2008年7月，首批具備3G功能的iPhone開始普及后，美國的移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正式啟動。幾個(gè)月后，首批使用谷歌Android操作系統(tǒng)的手機(jī)開始在美國上市。很快，一度被視為奢侈品的智能手機(jī)成了生活必需品，隨后社交網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)的用戶群迅速擴(kuò)大，用戶粘性持續(xù)上升。

緊接著，移動互聯(lián)網(wǎng)倒逼通訊技術(shù)發(fā)展，美國率先轉(zhuǎn)向4G，運(yùn)營商業(yè)務(wù)擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)升級，帶來了巨大的就業(yè)和創(chuàng)新增長。與此同時(shí)，隨著美國企業(yè)在通訊產(chǎn)業(yè)的地位日漸提升，諾基亞(Nokia)和日本手機(jī)制造商在全球范圍內(nèi)逐漸失去了市場份額。

全球各地的運(yùn)營商已經(jīng)開始建設(shè)5G測試網(wǎng)絡(luò)，然而，盡管這項(xiàng)技術(shù)的核心規(guī)格從2011年開始議定，到2018年6月完成，但外界乃至業(yè)內(nèi)對其具體內(nèi)容仍不甚明了。例如，AT&T去年宣布，將在20個(gè)城市推出名為“5G演進(jìn)”(5G Evolution)的服務(wù)，但有人稱這是他們的宣傳話術(shù)，因?yàn)锳T&T用于這些網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)實(shí)際上是競爭對手T-Mobile已經(jīng)在使用的4G技術(shù)。

部分廠商還在推進(jìn)其“毫米波”網(wǎng)絡(luò)的部署，這倒是真的5G網(wǎng)絡(luò)，但又和傳統(tǒng)的有所不同。比如Verizon的“5G家庭”服務(wù)，就是為家庭寬帶提供固定無線服務(wù)，而非移動無線服務(wù)。

5G的未來

包括運(yùn)營商、設(shè)備制造商和政客在內(nèi)的美國人都擔(dān)心，如果美國在5G網(wǎng)絡(luò)方面發(fā)展太慢，在4G時(shí)代唯美國命是從的歐洲、日本移動產(chǎn)業(yè)可能會發(fā)生變化。

其擔(dān)心來源于中國。在2018年1月泄露的一份美國國家安全委員會文件中，該委員會提議建立一個(gè)國有化5G網(wǎng)絡(luò)，以補(bǔ)充私營部門。他們擔(dān)心，如果中國率先推出領(lǐng)先的5G技術(shù)和設(shè)備，其蓬勃發(fā)展的科技產(chǎn)業(yè)將為下一代通訊產(chǎn)業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，并引發(fā)一連串不利后果：搶占5G技術(shù)先機(jī)，中國可以在AI競賽中占據(jù)優(yōu)勢，因?yàn)楦�完善�?G網(wǎng)絡(luò)意味著更大的數(shù)據(jù)傳輸量，更多數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練算法可能意味著更好的AI應(yīng)用。

為了更快地建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，通訊行業(yè)需要更多網(wǎng)絡(luò)頻段。5G最常使用的是毫米波頻段，主要是因?yàn)橹械皖l段都被占用了。雖然毫米波網(wǎng)絡(luò)可以提供10Gbps的網(wǎng)絡(luò)速度，但代價(jià)也相當(dāng)巨大。毫米波信號衰減很快，很容易被樹木、人甚至雨水等障礙物干擾。要實(shí)現(xiàn)如今一樣的移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，運(yùn)營商不可能像現(xiàn)在一樣，只部署幾個(gè)大型基站，而是要在城市中部署大量的小型接入點(diǎn)。

以后的毫米波接收器可能會像煙霧探測器一樣小，但無處不在。麥肯錫的一份報(bào)告稱，運(yùn)營商可能需要15至20個(gè)毫米波段接收器，才能覆蓋目前只靠2-3座現(xiàn)代手機(jī)發(fā)射塔就能覆蓋的城市地區(qū)。同時(shí)，就像你家里的Wi-Fi路由器，這些接入點(diǎn)很可能需要連接到有線網(wǎng)絡(luò)。部署所有這些額外的接入點(diǎn)，再將它們連接到互聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)營商需要付出高昂的建設(shè)成本，還要耗費(fèi)大量時(shí)間。

為了降低前期建設(shè)成本，通訊產(chǎn)業(yè)正在不斷推進(jìn)新技術(shù)。例如，F(xiàn)acebook和一些通訊公司聯(lián)合開展了一項(xiàng)電信基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，意圖開發(fā)一種名為Terragraph的天線，讓無線接入點(diǎn)互相連接，無需完全依靠有線連接進(jìn)行回程。

Verizon在休斯頓的5G網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)獨(dú)立研究發(fā)現(xiàn)，毫米波或許比預(yù)期更有彈性，但問題是，全國性的毫米波網(wǎng)絡(luò)可能需要數(shù)年時(shí)間才能建成。因此，世界各地的運(yùn)營商現(xiàn)在都在轉(zhuǎn)向所謂的“中頻”無線頻譜，其中包括Wi-Fi路由器和一些移動電話網(wǎng)絡(luò)使用過的頻率。由于可用頻段上，它不像高頻信號一樣，可以高速傳輸數(shù)據(jù)，但是信號可以傳播得更遠(yuǎn)更可靠，這使得使用大型發(fā)射塔覆蓋區(qū)域成為可能。

FCC已經(jīng)批準(zhǔn)運(yùn)營商使用部分目前用于軍用雷達(dá)和衛(wèi)星通信的中頻頻譜，但進(jìn)度仍比較落后，比如在韓國，政府已經(jīng)開始拍賣中頻頻譜，而中國更是在4G階段就為5G保留了大量中頻頻譜。

目前，美國尚處在拍賣高頻段頻譜階段，拍賣中頻段頻譜的提議仍在推進(jìn)中。根據(jù)Recon Analytics的數(shù)據(jù)，運(yùn)營商可能需要數(shù)月甚至數(shù)年的時(shí)間，才能將拿到頻譜使用許可證轉(zhuǎn)化為實(shí)際使用頻譜，因?yàn)樯�級現(xiàn)有的基站需要時(shí)間。這一過程不僅涉及到實(shí)體部署，通常還需要在州政府或地方政府走冗長的許可程序。

消費(fèi)者產(chǎn)生了另一層次的擔(dān)心，有人認(rèn)為，5G的快速普及正在削弱公眾對無線行業(yè)的監(jiān)管。例如，F(xiàn)CC在2017年取消了對網(wǎng)絡(luò)中立的保護(hù)，理由就是更少的監(jiān)管將帶來對5G等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施更多的投資。2018年，它又投票推翻了州和地方有關(guān)無線設(shè)備配置的規(guī)定，以幫助運(yùn)營商更快地建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。與此同時(shí)，T-Mobile和Sprint正敦促監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)2家公司的合并，理由是它們將能夠更快、更有效地共同部署5G。

緊接著，監(jiān)管減少和通訊行業(yè)寡頭形成的后果將會顯現(xiàn)，消費(fèi)者面臨5G價(jià)格上漲和可用性下降的風(fēng)險(xiǎn)。消費(fèi)者組織Public Knowledge副總裁菲爾德(Harold Feld)警告稱，如果沒有監(jiān)管部門強(qiáng)制要求，運(yùn)營商可能就不會在低收入地區(qū)或農(nóng)村建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。

即使5G網(wǎng)絡(luò)能立即推出，市場上也很少有設(shè)備能利用它。小米Mix 3和聯(lián)想旗下的摩托羅拉5G Moto Mod預(yù)計(jì)將于2019年上市，蘋果預(yù)計(jì)要到2020年才會發(fā)布一款5G手機(jī)。