文│ 中国现代国际关系研究院科技发展研究中心副主任 世界政治研究所副研究员 唐新华

全球移动通信系统协会(GSMA)今年3月发布的报告显示，2018年至2025年间，全球物联网连接数量达到250亿。随着5G催生万物互联时代的加速来临，美国意识到，必须首先采用5G技术满足高容量、低延时和高速连接的新一代无线技术，推动新数字基础设施的建设。美国电信运营商计划投资2750亿美元部署5G网络，特朗普政府更是从战略上推动一系列行动加速美国5G部署进程，甚至联合盟友打压中国通信企业，试图构建美国主导的全球5G生态体系。美国5G战略的出发点是其特有的频谱资源分配，寻求构建供应链体系和标准主导权是美国5G战略的直接目标。

一、5G频谱资源和频谱战略

2017年，美国《国家安全战略》明确指出，获取频谱是实现经济活动和保护国家安全技术能力的关键组成部分。2018年10月25日，美国总统特朗普发布《关于制定美国未来可持续频谱战略总统备忘录》（Presidential Memorandum on Developing a Sustainable Spectrum Strategy for America"s Future），指示商务部领导制定美国长期频谱规划。2019年5月，美国白宫科技政策办公室（OSTP）以及无线频谱研发机构间工作组（WSRD）发布《新兴技术及其对非联邦频谱需求的预期影响》（Emerging Technologies and their Expected Impact on Non-Federal Spectrum Demand）和《美国无线通信领导力研发优先事项》（Research and Development Priorities for American Leadership in Wireless Communications）的报告，分析了频谱对自动驾驶汽车、工厂自动化、远程手术等新兴技术发展带来的影响，并提出美国无线通信领域的三大优先研发领域：追求频谱弹性和敏捷性以使用更多的频段及波形、提高频谱实时感知能力、通过频谱安全自主决策提高频谱效率和效益，这些研究结论为美国频谱战略提供了决策参考。美国之所以在5G建设中如此重视频谱政策，其原因是美国5G商用频谱资源集中在高频段（毫米波），而全球主要国家大多采用Sub-6 GHz频段，这一“轨道差异”为美国5G发展带来很多障碍。从三种频谱类型看，美国5G在低、中频频段资源非常有限。

第一，低频段。美国国会研究显示，美国要实现国家频谱战略，2024年前至少要拍卖100MHz的低频频谱。2017年8月，美国国会通过立法将1300-1350MHz和1780-1830MHz确定为非联邦用途的重新分配候选频段，并指示国家电信和信息管理局（NTIA）向国会提交一份关于重新分配该频段给联邦用户的报告。2019年2月22日，联邦通信委员会（FCC）发布规则制定通知（NPRM），提议对900MHz（896-901/935-940MHz）频段进行重新配置，该频段目前被指定用于窄带私人陆地移动无线（PLMR）通信。

第二，中频段。中频频段是5G的关键组成部分，对早期5G应用非常重要。日本、韩国、西班牙和英国已将中频段推向市场，其中3Ghz和4Ghz之间的频谱波段主导了全球5G活动。相比于毫米波频谱，3Ghz和4Ghz传播范围得到改善，能用更少基站数量提供相同的覆盖范围和性能。根据美国《频谱管道法》（Spectrum Pipeline Act），美国3.45GHz波段被军用雷达系统占用，很难清理。2019年4月3日，美国国防部国防创新委员会发布的《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》（The 5G Ecosystem：Risks & Opportunities For DoD）报告显示，3GHz和4GHz频谱大部分是美国独有的联邦频段，特别是美国国防部广泛使用的频段。美国国防部一方面担心如果国防部运营商被迫分享中频段，会使Sub-6GHz频谱整体更加拥塞，将增加国防部运营商连接中断的风险；另一方面，美国国防部担心美军未来在海外运营时，绝大多数网络和系统要依赖海外国家中频段5G基础设施，存在跨系统问题。目前，美国可用的中频段资源非常有限，2019年底前能进行拍卖的3.5GHz频谱只有70MHz，美国短期内要提高中段频谱可用性面临很大障碍。

第三，高频段。高频段指24GHz以上频率（毫米波），有28GHz、24GHz、37GHz、39GHz、47GHz等。由于美国的大部分Sub-6GHz频段是非民用和商用，美国电信运营商和美国联邦通信委员会将毫米波频谱作为国内5G的核心，特别聚焦于28GHz到37 GHz的频段。FCC已经完成28GHZ频谱的拍卖，于2019年3月16日开始24GHZ频段拍卖，47GHZ和50GHZ也将于年内拍卖，新增的50GHz频段将创造一个几乎相邻的频段。由于波长较短的毫米波产生较窄的波束，可为数据传输提供更好的分辨率和安全性，且速度快、数据量大，时延小。同时，毫米波的短波长和窄光束的特性限制其传播距离，毫米波网络需要遍布在基站覆盖的整个区域中并保持不间断连接，这带来很高的基础建设成本。由于主要优势在高频段，美国在国际层面强调“全球协调频谱”，并采用排他性使用许可政策，维护其在5G频谱频段上领先的地位。

二、构建新的供应链体系

5G产业链由上游基站升级(含基站射频、基带芯片等)、中游网络建设、下游产品应用及终端产品应用场景构成，包括器件原材料、基站天线、小微基站、通信网络设备、光纤光缆、光模块、系统集成与服务商、运营商等各细分产业链构成。当前，在5G无线接入网（RAN）的四家主要供应商中，没有一项技术是基于美国的，供应链的脆弱性成为美国5G发展的软肋点。根据《2018年联邦采购供应链安全法》（Federal Acquisition Supply Chain Security Act of 2018），美国联邦采购安全委员会建立一个专门跨境机构，负责信息和通信技术（ICT）供应链问题，该委员会能够建议国土安全和国防部长及国家情报总监在政府范围内发布信息，在必要时通过“移除订单”和“排除订单”处理供应链风险。

为摧毁全球已经普遍形成的5G供应链体系，美国依靠其霸权力量和同盟体系，以5G安全和供应链安全为由建立新规则。2019年5月，美国联合欧盟、日本、韩国等32个国家代表，在捷克首都布拉格召开5G安全准则讨论会，并签署了非约束性的“布拉格提案”（Prague Proposals）。该提案警告各国政府关注第三方国家对5G供应商施加影响的总体风险，并号召他国不要与尚未签署网络安全和数据保护协议国家的5G通信系统供应商合作。“布拉格提案”还指出，对供应商产品的风险评估应考虑所有相关因素，包括适用的法律环境和供应商生态系统等方面。“布拉格提案”着重强调了“供应链安全”的重要性。

为重新构建能体现美国优势的5G供应链体系，美国将在5G供应链方面“大做文章”。美国智库战略与国际问题研究中心(CSIS)技术政策规划中心高级副总裁兼主任詹姆斯（James Andrew Lewis）在美国参议院司法委员会听证会指出，美国通过两套政策管理5G供应链风险：一是确保美国公司能够继续创新和生产先进技术；二是与“志同道合”的国家合作推动5G安全的共同规则。詹姆斯建议，美国调整其国内法规、法律和政策方向，以应对下一代网络技术风险，主要战略要素包括：以“五眼”联盟和北欧国家、日本以及与美国有共同关切的欧洲和亚洲其他国家为基础，建立更紧密的情报、技术和安全伙伴关系；以“布拉格提案”原则和草案为基础，制定全球电信设备和供应链的严格安全标准；通过对外援助资金鼓励一些发展中国家不要购买中国5G产品；支持西方电信基础设施公司合作研究和发展协定（CRADA）资助研发；联邦政府制定电信供应链安全战略；调整美国国内政策方向，强调技术竞争力，着眼于知识产权、反垄断、税收和基础设施投资等；美国对中国施行长期接触战略，强压中国遵守其设定安全准则。弗吉尼亚理工大学网络安全教授查尔斯（Charles Clancy）在参议院司法委员会听证会建议，美国在2021年对6G启动研发提前布局，像欧盟在5G公私合作伙伴关系（5GPPP）中的作用一样，在6G公私合作伙伴关系（6GPPP）倡议中引领世界。

三、寻求更大标准主导权

5G标准制定工作的两个核心组织是第三代伙伴关系项目（3GPP）和联合国国际电信联盟（ITU）。3GPP致力于移动通信技术规范达成共识，3GPP成员共同开发、测试和构建5G技术规范。ITU在2015年6月完成5G愿景研究，2017年6月完成IMT-2020（5G）最小技术指标要求的制定，确定了14项性能指标的详细定义、适用场景等，并完成一系列支持IMT-2020候选技术提交及技术评估工作的关键文件。

3GPP于2017年12月20日最终确定5G Release-15版规范第一阶段标准，并为增强移动宽带（eMBB）定义了5G新空口技术（NR）和“非独立”组网（NSA）配置。第二阶段规范定义了5G“独立”组网（SA）配置，提供给5G eMBB使用。除了为5G空中接口定义5G NR技术之外，Release-15还定义了移动服务虚拟化的核心网络第一阶段。2018年6月，3GPP完成独立组网标准（Stand-Alone Version of New Radio），该规范支持使用5G的独立部署，旨在支持先进物联网设备和功能的核心网络。3GPP目前专注于先进的技术规范和性能要求功能，这些规范预计在2019年完成。现在正进入5G规范的第二阶段（Release-16），预计Release-16将扩展移动网络的无线空口和核心组件中的5G功能。Release-16的第一阶段将于2020年3月完成。

5G标准中信道编码标准竞争非常激烈。在2016年8月第一次会议上，低密度奇偶校验码（LDPC）、极化码（Polar）和涡轮码（Turbo）三种编码方案被正式提出，美国支持LDPC因为高通占有70%的专利，中国支持Polar编码。最终，LDPC成为数据信道编码，Polar成为控制信道编码。LDPC在“数据信道”的优势突出，Polar在“控制信道”上的优势也明显。在5G国际标准制定中，专利拥有量即是话语权。据欧洲电信标准化协会2018年统计数据，持有超过1000族5G新空口标准专利的专利权人包括华为、爱立信、三星；在5G新核心网领域，目前仅有华为、LG、韩国电子通信研究院（ETRI）三家企业声明持有相关标准专利，总数为277族。

5G标准是各国和公司在这些机构中争夺权力、控制和影响力的结果，尽管标准制定过程会受到独立公司，企业联盟甚至国家的操纵，但是，对于成为5G标准的解决方案，最为重要的是其技术先进性和对3GPP和ITU的大多数成员的市场吸引力，一个国家通过霸权影响5G标准制定是对全球技术标准秩序的破坏。

（本文刊登于《中国信息安全》杂志2019年第7期）

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