预计超高速 5G 无线技术将掀起新一轮工业革命,因此各国都想领先。中国政府正在动用威权力量为发展 5G 扫清障碍

铜关的一名男子在观看在线视频,铜关享有当下最先进的无线网络连接。

Photograph by Gilles Sabrie for The Wall Street Journal

中国,铜关。

在这个雾气笼罩的小山村,一条浑浊的河流贯穿村落,两岸人们居住的小木屋窗户上连玻璃都没有。鸡和猫在路上乱跑。但这个深处西南腹地的中国小村庄,却已经窥见连美国波士顿和费城等大城市都还没有实现的未来科技。在两年前的一次宣传活动中,一家国有移动运营商曾短暂开通超高速 5G 移动网络,直播了一场侗族歌舞表演。

这是中国政府推出新一代移动通信技术的大胆计划,全球政府领导人都声称,该技术可能掀起新一轮工业革命。

5G 是第五代移动通信技术的简称,有可能决定着未来发展的脉搏。

5G 的数据传送速度预计将为当前 4G 网络的 100 倍,无卡顿数据传输或令无人驾驶、机器人管理工厂以及远程手术等创新技术得以实现。

诸多领域的发展都将依靠 5G 技术的参与,因此控制该技术的国家可能获得极大的利润,吸引顶级工程人才,并在武器等其他重要未来科技中占领先机。

美国总统特朗普 (Donald Trump) 已表示,美国必须在 5G 竞赛中获胜。然而,尽管美国无线运营商目前在 5G 技术早期部署阶段领先,但一些电信业领袖表示,中国有望在未来数月间实现赶超。

在 5G 试点村铜关,4G 已经改善了人们的生活,一些居民可以和在城市工作的亲人视频聊天。

Photograph by Gilles Sabrie for The Wall Street Journal

美国无线运营商正以沉重缓慢的步伐一座城市一座城市地推出 5G,而中国计划到明年底让 5G 网络覆盖城市地区,随后很快覆盖中国其他地方。某运营商地方分支机构的一位经理估计,即使是缺乏现代管道系统的铜关,到 2021 年也将能够用上超高速 5G 网络。

长着娃娃脸的铜关村村长 Wu Shengmin 说,我们期待 5G。得益于附近一座建在林木覆盖的山峰上的蜂窝塔,铜关享有基于当前 4G 系统的一流服务,就这一点而言比美国很多地方都强。

像建设高铁网络和奥运会基础设施时一样,视 5G 为国家优先事项的中国政府已展示其自上而下的威权力量,为 5G 项目清除繁文缛节。中央政府已指示监管机构、省级和地方政府以及中国三大国有无线运营商共同努力。

在美国,居民往往会对在家附近新建蜂窝塔大加抱怨,而且华府的策略也远未达成统一。白宫尚未迈出让军方把宝贵的 5G 波段清让出来的重要一步,与此同时,美国联邦通讯委员会 (Federal Communications Commission, 简称 FCC) 采取的旨在快速部署 5G 的举措则在华府、地方市政府与私营无线运营商之间引发了争斗,相关利益方之间甚至产生了官司纠纷。

美国官员和无线通讯行业领袖表示,他们正在清除障碍,美国将维持在 5G 领域的领先地位,理由是预测数据显示,未来几年,美国用上 5G 技术的人口比例要大于中国。

FCC 委员、该机构负责无线基础设施的核心人物卡尔 (Brendan Carr) 表示:「北京方面只要一声令下,就可以在一夜之间建立起许许多多的手机信号发射塔,但从长期看,我对美国体系更有信心。中国的大规模基础设施项目以浪费和举债支出而出名。只要看看中国各地兴建的一些房地产鬼城就明白了。」

中国政府在 6 月份授予无线运营商 5G 牌照,比预期的提前了好几个月。数日之后,中国移动就签署了首批重大 5G 设备合同,华为技术有限公司 (Huawei Technologies Co.) 赢得了这笔大单中大多数交易。中国另两家规模稍小一些的国有运营商在上个月表示,他们正讨论联合建设并共享一个 5G 系统,这种合作方式能节约成本并加快建设进度。中国首个 5G 网络将在几周内开通运行。

Bernstein 分析师及沃达丰空中通讯公司 (Vodafone Group PLC, VOD.LN) 前策略主管莱恩 (Chris Lane) 称,到今年年底,中国拥有的 5G 用户显然将比其他任何国家都要多,并且到 2020 年底,中国的 5G 用户数量将达到 1 亿,这将远超其他任何一个国家。按订户数量计,沃达丰是全球第二大无线运营商,仅次于中国移动 (China Mobile)。

正如美国开创性的 4G 网络曾帮助优步 (Uber Technologies Inc., UBER) 和 Instagram 成为全球领先企业,5G 网络也有望助力一些中国企业的发展。5G 网络还将有助于中国阻止科学人才外流,中国一些最优秀的学生在出国留学后纷纷留在当地。

退役将军斯波尔丁 (Robert Spalding) 说:「如果你是科学家,你会想在哪里工作?肯定是那些正在做研究并且有资金支持的地方。」此前他曾提议联邦政府在管理美国 5G 建设领域发挥更大作用,但去年他基本上被迫离开了白宫的国家安全委员会 (National Security Council)。

先获得一种新技术并不意味着永远领先。苏联比美国率先进入太空,但却没有实现载人登月。在电信领域,欧洲国家在 20 世纪 90 年代率先推出了蜂窝网络。之后,美国企业联合起来,在全球主导了驱动当前移动互联网的技术。

美国政府官员和电信行业领袖说,目前美国消费者可用的 5G 蜂窝塔数量超过中国。他们表示,即使中国在数量上实现反超,美国的网络质量也可能超过中国,能为远程手术和虚拟现实等最复杂 5G 技术提供更快的速度和更高的可靠性。

FCC 主席帕伊 (Ajit Pai) 在一份声明中说:「让我们明确一点:在 5G 领域领先世界的是美国,而不是中国。」他表示:「目前,我们在全国许多城市部署了商用 5G,而中国一个也没有。」

FCC 的领导人说,T-Mobile US Inc. (TMUS) 和斯普林特公司 (Sprint Co., S) 的合并应该有助于加快美国 5G 的建设速度。这一合并交易已获得联邦监管机构批准,但正在等待州政府一起诉讼的结果。这两家运营商以及更大的竞争对手美国电话电报公司 (AT&T Inc., T) 和 Verizon Communications Inc. (VZ) 都已在数个城市推出 5G 商用服务,而且所有这些运营商都计划在 2020 年底前实现全国覆盖,不过,分析师说,美国的 5G 基础设施比中国少,速度也基本上比中国慢。

据一家全球无线行业团体旗下研究机构 GSMAi 的数据,预计 2018-2025 年间,美国无线运营商的 5G 资本支出将为 2,840 亿美元,超过中国同类公司 1,798 亿美元的支出规模。不过电信研究机构 Dell'Oro Group 的分析师蓬格拉茨 (Stefan Pongratz) 表示,由于在中国建设 5G 网络要便宜得多,预计未来五年中国主要蜂窝塔数量将是现在的 5-10 倍。

一名年轻男子在村里的主干道上看手机。

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这些蜂窝塔包含天线和其他硬件,构成了现代通信网络的主干。蜂窝塔通常位于高速公路沿线的独立无线发射塔上,或者位于屋顶的杆子上。这些蜂窝塔的工作原理与 Wi-Fi 路由器类似,通过电缆连接到互联网并向用户手机无线传输信号。

Bernstein 的莱恩表示,到今年年底,中国将有至少 15 万个 5G 广域基站可供大众使用,这一数字将超过其他任何国家。Bernstein 估计,韩国将以 7.5 万个此类基站位居第二,而美国今年年底将拥有 1 万个。

在美国,无线运营商首先需要花数十亿美元通过美国政府举办的拍卖购买 5G 无线频率(或称频谱)。之后,它们还需要花数十亿美元租赁建设蜂窝塔所需的房地产。在此基础上,它们还需要再投入数十亿美元,才能建造真正的 5G 蜂窝塔,并在上面安装硬件。

由于中国的土地使用权由政府决定,中国政府以低价向国内电信运营商提供 5G 频谱和相关房地产。此外,中国政府还在采取提高频谱和相关房地产使用效率的策略。

铜关的两名年轻女子在观看关于化妆品的在线视频。

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整体而言,美国政府为 5G 预留了两段频谱。一段频谱可以让蜂窝塔将信号传输数英里,但速度不比 4G 快多少。另一段频谱可以让蜂窝塔以超高速传输数据,但传输距离只有几百英尺,美国无线运营商现在主打的是后一种频谱。

中国电信监管机构的重点则是第三种频谱,电信业高管和专家将这种频谱称为频谱中的「金发女孩」(Goldilocks,即兼具上述两种频谱的优点)。这种频谱既能够实现高速传输,传输距离也能达到约半英里左右。中国一座 5G 蜂窝塔的信号覆盖面积可以达到美国 100 座高速基站的覆盖面积。

华为全球副总裁 Daisy Zhu 称,频谱对于决定 5G 的成本非常重要,美国在频谱方面存在问题。

美国军方和视频广播卫星运营商以及其他机构持有这些令人垂涎的中频频谱的大部分。五角大楼的一个顾问委员会今年 4 月建议军方共享这些频谱,而卫星运营商则提议将其部分频谱以数十亿美元的价格出售给无线运营商。

在美国,只有斯普林特公司 (Sprint Corp., S) 这一家电信运营商拥有大量中频频谱。 FCC 的卡尔说,该机构正在与五角大楼和卫星运营商合作,以释放这些频谱,美国无线运营商最终可能拥有比中国无线运营商更多的这些频谱。

为了传输 5G 信号,中国正重新使用现有的 4G 蜂窝塔,要求运营商共享蜂窝塔,并对路灯柱和其他街道设施进行再利用。

村里的男孩们用智能手机玩视频游戏。

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FCC 去年设定了严格的截止日期,以推动地方政府和公用事业公司与无线运营商共享设施,但一些电信业高管表示该规定没能帮上多大忙。无线基础设施评估公司 Steel in the Air 的负责人施密特 (Ken Schmidt) 表示,公用事业公司不太愿意把设施共享出来,而如果缺乏此类共享,未来五年将严重限制 5G 在人口密集城市以外地区的扩张。施密特称,运营商现在发现,若只是建设新蜂窝塔的话,速度能更快点。

中国运营商也需要建设新蜂窝塔,而他们一旦确定了合适的建设地点,不用花费很长时间就能建好。中国移动的高级技术员 Ouyang Xintian 在铜关村村委会内接受采访时表示,如果是用于公共用途,可以直接开建。该村委会位于当地几座精致多层木塔之一的附近。

国有企业中国铁塔股份有限公司 (China Tower Co., 0​​788.HK) 负责为中国三大无线运营商建设蜂窝塔,该公司称大多数情况是使用国有土地作为建设用地。

施密特表示,在美国,约 95% 适合安装蜂窝塔的地面和屋顶都为私人所有,地面的平均租金约为每个月 1,300 美元。他表示,从找到一处地点到建成一座能够使用的蜂窝塔往往要花一至六个月时间,但在极少数情况下可能会延长至两年。导致延误的最大因素是从市政府获得规划许可,尽管 FCC 为加快该流程采取了种种措施。

一座 4G 传输塔鸟瞰着整个铜关村。

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在美国,一个常规钢制蜂窝塔的成本为 8 万美元。中国电信监管机构要求国内三大电信运营商共享蜂窝塔,因此一座塔上同时安装三组天线的情况很常见。此外,通过共用变流器、连接用的光缆和蜂窝塔上或附近其它设备,中国的三家电信运营商还可以削减设备和能源成本。

美国的无线运营商也会共用蜂窝塔。施密特表示,约 60% 至 70% 的美国蜂窝塔拥有不只一位承租人,平均每个蜂窝塔拥有 1.5 个承租人。但他表示,运营商往往不愿意共享光缆,因为这会迫使竞争对手花费高成本为各种缆线挖掘新的线路。

此外还有电信设备本身的成本,包括与手机进行无线通讯的蜂窝塔无线电设备,以及安装有气候控制系统的房间内的巨型路由器和交换机,这些设备可以确保数据到达正确的位置。电信运营商每年在这方面支出 800 亿美元,而华为目前是遥遥领先的全球最大电信设备制造商。欧洲无线运营商的高管说,华为的硬件往往比西方竞争对手的设备更先进、更便宜,价格要低 20% 甚至更多。

华盛顿方面实际上禁止华为进入美国主要网络,原因是担心该公司无法拒绝北京方面的监听或网络攻击命令。华为否认依中国政府的命令行事。

节省成本和简化办事流程意味着,无线网络运营商有能力为铜关村及其所在省份贵州省提供服务。贵州省是中国南部的一个贫困多山省份,类似美国的西弗吉尼亚州。中国官员认为,提供无线服务可促进更好的互联互通和经济机会,帮助减少贫困。减贫是中国国家主席习近平的一个关键目标。

西雅图互联网网速研究公司 Ookla 的数据显示,2019 年上半年,4G 网络覆盖了贵州 97.3% 的地区。西弗吉尼亚州的覆盖率为 85.3%。

Wu Yinglei 是当地的一名创业者,他辞掉了在省城的工作,回到铜关在网上出售食品

Photograph by Gilles Sabrie for The Wall Street Journal

在铜关,4G 已经改善了人们的生活,许多上了年纪的村民晚上会和在城市工作的儿女们视频聊天。 2013 年,4G 服务帮助说服 Wu Yinglei 辞去了在省会贵阳酿酒的工作,回到铜关开了一家销售蔬菜和味道浓烈的自制番茄辣椒酱的公司。他用自己的智能手机,通过中国广泛使用的微信 (WeChat) 应用程序上开设的一家网店销售这些商品。

35 岁的 Wu Yinglei 说:「4G 已经让我们的生活变得更好。在过去,我们是孤立的。如今我们的产品和酱料需求量很大。他还表示期待 5G 服务,称「这样我们就能与世界相连」。


WSJ: In the Race to Dominate 5G, China Sprints Ahead