CSIS报告:与中国的频谱分配之争
来源:未知 点击: 发布时间:2024-05-22 01:52

  本文摘自美国战略与国际研究中心(CSIS)战略技术项目负责人詹姆斯·A·刘易斯发布的报告《与中国的频谱分配之争》。作者认为,在技术领域和全球影响力方面,美国正与中国展开激烈的竞争。美国能否赢得这场竞争取决于其能否保持在技术和创新领域的领导地位。若要保持其在这些领域的领导地位,美国就必须通过5G技术,但美国在5G所需频谱的分配方面已经远远落后于世界其他国家。这极大地削弱了其在技术领导力、全球影响力和国家安全竞争中的优势。通过改变现阶段的频谱用途来实现频谱配置现代化,这一过程将是复杂的,且必须保持均衡发展,但不这样做意味着中国将超越美国,在经济增长、创新和影响力方面获得真正的优势。

  经济实力是国家安全的基础。强大的经济实力需要保持一定的技术优势。保持技术优势能够为经济发展和国家安全带来所需的经济收入和科技创新。许多新技术对未来经济发展至关重要,人工智能(AI)、机器人、云计算、开放无线电接入网络(ORAN)和生物技术等等将是未来经济的主要驱动力,但所有这些技术都将依赖数字化,都将基于5G无线G网络的发展成为美国的一个战略问题。

  有专家表示,世界正处于“第四次工业革命”,正在向一个数字化、网络化的方向发展。无论将现阶段的发展比喻成“第四次工业革命”,还是始于十八世纪的工业革命的最新阶段,这种类比都有其合理性。工业革命导致了各国国际影响力的重大转变,一些国家在创新和投资方面落后,并且失去了技术发展的领导地位。经济衰退和创新减少损害了一些国家制造和购买新武器的能力,削弱了它们的国际影响力。在一个世纪前的众多大国中,只剩下少数几个,它们要面对中国这样一个新的、强大的挑战者。

  中国有自己的弱点,美国也有自己的优势,但如果竞争中的领先者放慢了脚步,他们就会被淘汰。在与中国分析人士和官员的对话中,一些人表示,美国过于执着于在冷战中取得成功的武器和战略,这使美国处于不利地位。这是夸大其词,但也有一定程度的真实性。尽管中国不会轻易取代美国,但美国没有理由自满。在拜登政府之前,美国过于相信自己的技术、经济和军事优势,导致其力量和影响力全面下降。美国现在需要重塑其21世纪的实力。

  受商业技术变革的速度和范围的驱动,21世纪国际力量的杠杆是复杂的。人们普遍认识到技术和创新对国家安全的重要性,但对于如何最好地确保持续的技术领先地位,每个人却有不同的想法。与冷战时期相比,国防部门在技术发展方面不再领先,拜登政府认定的19项关键新兴技术中,有17项是由私营部门开发的。在充满活力的竞争中保持竞争力需要接受干扰并优先考虑新的国家力量来源。5G是这些新资源中最重要的一个。它不仅仅是新一代电话,也不仅仅是提供更快的视频下载能力。5G的重要性在于其在工业和商业领域的应用,这些应用将提高效率并催生新的服务来刺激经济增长。不优先考虑5G就像19世纪决定不修建铁路和电报网络一样。

  与中国的竞争引发了有关5G的争议问题。幸运的是,对中国企业华为将主导5G技术的担忧被夸大了。华为在发展中国家大部分较老的电信基础设施中仍占主导地位,但它依赖西方技术提供5G服务。目前,美国在某些关键的5G指标上领先中国,但错误的政策决定可能会让美国在5G和未来几代网络技术方面失去领先地位。美国的成功取决于另一个有争议的点:频谱分配。然而,美国在5G所需频谱的分配方面并没有竞争力。

  频谱分配是指政府机构将不同的无线电频率分配给不同的用途。如果没有分配,频谱将无法使用,因为广播公司和通信信号发射器会互相干扰。在过去的二十年里,随着越来越多的商业无线应用的产生,频谱变得愈发珍贵。这意味着,对于已经成为稀缺资源的频谱的竞争越发激烈。一个国家如何管理这种竞争,以及如何在各种用途之间做出决定,是其国民经济和国防的重要决定性因素。

  这场竞争对美国来说尤其重要,因为技术领导力是其成功的关键。重新分配频谱对美国来说很困难,因为许多政府机构在频谱价值较低的时候占用了这些频谱。美国军方是上个世纪占用频谱的先驱,其依赖频谱以实现太空技术和传感器技术。政府机构使用的这些技术有的已经过时且效率低下。在移动通信技术革命之前,这都不是问题。如今,美国面临着一个艰难的选择,是保留现有频谱用途,还是将频谱重新分配给新用途。这一决定也因与中国的长期竞争而变得复杂,因为在这场竞争中取得成功需要技术创新、经济增长以及军事力量发展。

  频谱分配既包括分配给特定用户的许可频率,也包括不需要特定批准的频率。尽管对两者之间的理想平衡存在争议,但许可证为百万美元的投资提供了极大的保证。近年来,联邦通信委员会(FCC)利用拍卖将许可频谱分配给出价最高的投标人。自1993年以来,频谱拍卖为美国带来了超过2300亿美元的收入,其中一半以上是自2015年以来的拍卖所得,其中包括2021年的800多亿美元。然而,联邦通信委员会进行频谱拍卖的权力于2023年3月到期,国会尚未继续授予其该权利。这剥夺了美国宝贵的频谱管理工具,并使其更难调整频谱用途,以提高美国的竞争力。

  频谱分配有助于避免干扰并确定性能特征,如覆盖范围、延迟和速度。频谱分配还可以让私人使用者确定其可以使用分配的频谱以此来塑造投资。5G可以使用低、中、高三种频段的频谱,这种频谱的划分是由美国电信集团确定,以更好地管理稀缺的频谱资源。美国行业专家表示,如果要获得频谱的全部经济价值,独家使用全功率许可频谱最适合5G部署。然而,世界其他地区的频谱分配与美国有很大不同,这对美国在标准制定、知识产权创新和安全方面的领导力都有影响。

  美国在为5G分配低频段频谱方面做得很好。低频段频谱是前四代无线的基础,并且提供了携带长距离信号的能力,但在开发创新用途时,美国只提供了对现有网络能力的增量改进。美国在为5G分配高频段频谱方面也做得很好,但这也有其利弊。高频段频谱提供了更高的速度,但覆盖范围要小得多,更容易受到干扰。中频频谱是全球5G的首选频段,因为它提供了较大的覆盖范围和容量。但在美国,大部分中频频谱已经分配给了其他用途,其中一些分配可以追溯到几十年前,当时对于频谱用途的竞争还很少。这就是美国与其他国家相比落后的地方。政府用户占用了60%的中频频谱,而只有5%的中频频谱分配给了获得许可的商业用户。美国的中频分配与包括中国在内的其他领先经济体的做法不同,所有这些经济体都为5G用途分配了更多的中频频谱。这种相对不合理的分配也给美国国家安全带来了风险。

  频谱分配不合理所造成的结果很直接。首先,制造与中频频谱相关的基础设施和设备的国家将在制定技术标准和建设全球网络所依赖的基础设施方面具有优势。如果他们生产的设备使用所有其他政府分配给5G的中频频谱,他们将获得更大的市场份额,因为各国购买的设备(对于5G来说,远远超出了手机)与国家频谱分配兼容,并提供更好的性能。其次,为5G分配更多中频频谱的国家将从其网络中获得比美国更好的性能。最后,获得5G服务将加速其他行业的创新,如无人驾驶技术和制造业。世界其他地区将无法适应美国频谱分配的特殊性;在中国5G基础设施的使用受限后,美国可能会因其频谱决策而失去相关收益。

  希望依靠技术进步来解决频谱分配问题,这在目前看来还很困难。最终,动态共享频谱的能力(使用更好的天线、更复杂的软件,也许还有人工智能)可能会让更多的用户占据相同的频谱缓解频谱短缺的问题。尽管频谱共享最终可能奏效,但目前这一方法还没有准备好解决频谱竞争问题,也没有其他国家尝试过这种方法。

  将使用一个频率的遗留系统迁移到另一个频率可能会花费数百万美元。前几届政府利用国会授予的权力,将频谱拍卖的收益用于补偿失去频谱使用权的机构。这使他们能够使设备现代化,并提供更高效的频谱使用,因为几年甚至几十年前建造的设备更容易受到干扰,也更容易干扰其他系统,并且会占用更多的频谱(新技术能够使用较少的频谱,以产生相同的结果)。考虑到任何举措都会带来不可避免的混乱,人们总是不愿重新分配。无论如何,联邦通信委员会失去拍卖权将美国困在20世纪的频谱分配体系中。

  困境在于,这些频谱的现有用途中许多是军事相关的用途,例如像雷达这样的军事系统,这些军事系统是在一个几乎没有其他应用的时代设计的,分配大量频谱的机会成本(从替代用途中未实现的潜在收益的损失)很小,而且这些都是发生在中国等强大的竞争对手优先分配给5G商业用途之前。这就是美国在与中国的5G竞赛中失利的可能性变大的地方。在没有明确过渡路径的情况下重新分配频谱可能会损害美国国防,但如果不能重新分配给许可用途,将使美国处于竞争劣势,很难从中恢复过来。

  频谱分配是一个战略问题,因为分配决定将影响美国现在和未来的国家安全和经济实力。频谱分配有两个无法同时实现的理论。两者都围绕着如何最好地维持美国的国家安全和经济实力:通过维持现有的分配,或者通过调整分配以适应全球竞争环境。

  要评估这两个无法同时实现的理论,我们可以看看其他国家是如何处理这个问题的。美国的分配与其他国家不同,其他国家为5G分配了更多的许可中频频谱。美国面临的真正问题是机会成本;普及5G技术需要时间,因此美国可能会在这段时间内失去采用其他技术所产生的收入和创新。中国没有面临同样的分配问题,预计可供商业使用的中频频谱将达到美国的三倍。在某些情况下,其使用军事装备的频谱比美国的频谱更新且更高效。在中国,许多现有的频谱使用者都是国有企业,这使他们更加关注中央方向。中国领导人还将5G技术的普及和使用作为国家向数字化经济发展的优先事项。这种自上而下的关注使中国的频谱分配过程十分顺利,中国的频谱分配过程倾向于通过许可证分配中频频谱,这为中国公司在频谱使用技术方面的创新创造了确定性。

  频谱分配具有全球影响力,其能够塑造国内外市场,影响创新的速度和范围。世界无线电通信会议(WRC)每四年举行一次,下一次会议将于2023年11月举行。尽管中国一直非常积极地利用世界无线电通信会议程序来制定全球频谱分配,但迄今为止,关于中频分配的内部争议阻碍了美国关于提供新频谱的建议。在新移动通信频谱的五个WRC-23候选频段中,中国积极支持新的中频分配提案,该提案将总共提供1490兆赫,而美国只提供100兆赫。世界无线电通信会议的决定很重要,因为如果全球范围内的新频段与中国的频谱分配相匹配,那么中国将从中受益良多,中国公司将更容易主导全球市场,并孤立美国的供应商。

  中国是否有一个详细的技术发展战略,还是依赖一种特殊的方法来获得商业和国际优势,对此人们存在一些分歧,但很明显,中国领导人已经确立了一个首要的优先事项,即利用技术领导力取代美国,创造一个以中国为中心的世界。随着中国积累经验,其行动将更加系统化和协调化,其经济和技术基础将得到改善,这将对美国国家安全产生明显影响。

  美国尚未调整其频谱分配方法,以适应其与中国的战略安全竞争。这种竞争有时感觉像是一场打地鼠游戏,从国际电信联盟(ITU)等标准机构到云网络、社交媒体和供应链,美国与中国的对抗无处不在。中国希望通过重塑规则、标准和技术以更好地服务于中国的利益并使中国公司受益,而美国需要决定在技术和经济竞争的战略环境中,哪些频谱用途更有价值。

  与其他国家相比,美国的频谱分配过程不那么直接,中频频谱的现有用途也较多。最近在美国还引发了关于机场附近5G使用的争议,美国是世界上唯一一个担心5G可能干扰飞机高度表的国家,其花了数月时间才做出裁决。在不同经济模式之间的竞争中,这并不是一个好的先例。现在占用频谱的机构不愿意放弃他们使用了几十年的频谱,这是可以理解的。他们还担心频谱调整所带来的成本和业务中断,然而,之前的频谱重新分配工作表明这种担忧被夸大了。这些担忧是可以理解的,大规模的重新分配与坚持目前的低效率一样不切实际。

  我们需要重新思考如何在技术和经济竞争的新战略环境中重新评估频谱用途。价值评估应包括机会成本、商业收益损失和不重新分配所带来的国家安全风险。在进行这一评估时,决策应该有助于美国在本世纪发挥领导作用。目前美国的频谱分配是为了适应二十世纪的竞争环境,这需要改变。尽管任何过渡都可能是困难且复杂的,但美国应将中频频谱分配给5G所提供的新用途,在这方面美国不能落后于中国。美国必须想办法为5G的许可频谱提供足够的频谱量,同时支持其他国家安全优先事项不要落后。返回搜狐,查看更多