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6G對(duì)未來經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、軍事等領(lǐng)域具有革命性影響，是中美科技競(jìng)爭(zhēng)中最關(guān)鍵的技術(shù)領(lǐng)域之一。美國(guó)試圖以6G研發(fā)為新起點(diǎn)，重新奪回全球移動(dòng)通信技術(shù)的主導(dǎo)權(quán)。美國(guó)采取一系列措施加速6G發(fā)展，擴(kuò)大政府在戰(zhàn)略性新興業(yè)務(wù)開發(fā)中的作用，已在太赫茲通信、衛(wèi)星通信領(lǐng)域取得技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，成立并主導(dǎo)“Next G”聯(lián)盟，集結(jié)科技巨頭加快核心技術(shù)研究，拉攏日韓歐等國(guó)家和地區(qū)，共同開展6G研發(fā)。
6G發(fā)展基礎(chǔ)：相關(guān)技術(shù)領(lǐng)先
美國(guó)在太赫茲通信、衛(wèi)星通信等前沿領(lǐng)域具有研究基礎(chǔ)和成果，在毫米波領(lǐng)域具有相對(duì)完備的產(chǎn)業(yè)鏈和5G商用實(shí)踐，加之芯片產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，為6G奠定了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
1．太赫茲通信：早在20世紀(jì)90年代中期，美國(guó)就開始對(duì)太赫茲投入大規(guī)模研發(fā)力量，如美國(guó)國(guó)家基金會(huì)、國(guó)家航空航天局等機(jī)構(gòu)投入大量資金。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)太赫茲技術(shù)被歐美國(guó)家壟斷，很多試驗(yàn)處于絕對(duì)保密狀態(tài)。2018年，美國(guó)工業(yè)伙伴聯(lián)盟和美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）共同創(chuàng)建了ComSenTer研究中心和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，開發(fā)太赫茲無線傳輸和感知應(yīng)用技術(shù)。2019年3月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）開放了95GHz~3THz頻段進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。2020年9月，由30多所美國(guó)大學(xué)合作組建并獲得美國(guó)國(guó)防部資助的“太赫茲與感知融合技術(shù)研究中心”正式成立。
2．衛(wèi)星通信：SpaceX提出“星鏈”計(jì)劃，旨在建立覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，并在2022年12月1日得到FCC批準(zhǔn)，在近地軌道部署7500顆第二代“星鏈”衛(wèi)星。2022年主要商業(yè)衛(wèi)星公司與國(guó)防部簽訂的衛(wèi)星通信總可用容量增長(zhǎng)到5.6Tbps。
3．毫米波通信：美國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)部署初期是圍繞毫米波展開的，由于覆蓋范圍小和成本高等缺點(diǎn)制約了毫米波的大規(guī)模商用，導(dǎo)致美國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力差，整體發(fā)展緩慢。但是，美國(guó)在毫米波的芯片、器件、設(shè)備及應(yīng)用整體產(chǎn)業(yè)鏈布局相對(duì)領(lǐng)先，多年太赫茲毫米波技術(shù)的研究積累也為美國(guó)在6G賽道上重回領(lǐng)先地位增加了籌碼。
研發(fā)陣營(yíng)
1. 政府層面：強(qiáng)力資金支持
美國(guó)政府認(rèn)為6G不僅與產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有關(guān)，還與國(guó)家安全直接相關(guān)，高度重視6G研究，提供最強(qiáng)資金支持。
（1）DARPA于2018年1月開始，啟動(dòng)大學(xué)聯(lián)合微電子項(xiàng)目（JUMP），長(zhǎng)期研究高性能和節(jié)能的傳感、通信、計(jì)算和存儲(chǔ)等技術(shù)領(lǐng)域，持續(xù)五年共投入1.5億美元。
（2）在2021年4月美日首腦會(huì)談中，美國(guó)在與日本共同推進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計(jì)劃中，承諾投資25億美元用于5G、6G研發(fā)。
（3）美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）2021年宣布一項(xiàng)4000萬美元計(jì)劃，以加速下一代網(wǎng)絡(luò)相關(guān)領(lǐng)域的研究。
（4）2022年8月，美國(guó)國(guó)防部在“創(chuàng)新超越5G”（IB5G）計(jì)劃下啟動(dòng)3個(gè)聚焦5G和未來6G的項(xiàng)目，涉及“開放6G”（Open6G）項(xiàng)目、從MHz到GHz的彈性大規(guī)模MIMO項(xiàng)目、新的頻譜交換安全和可擴(kuò)展性項(xiàng)目，資金資助810萬美元。
（5）美國(guó)國(guó)防部2022 財(cái)年預(yù)算中，申請(qǐng)3.98億美元用于5G提升網(wǎng)絡(luò)帶寬，23億美元用于微電子尖端技術(shù)研究，在2023年財(cái)年預(yù)算中這兩項(xiàng)分別為2.5億和33億美元。
另外，智庫紛紛為美國(guó)6G獻(xiàn)言獻(xiàn)策。2021年3月，美國(guó)戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心（CSIS）發(fā)布《在美國(guó)加速5G》，提出政府應(yīng)通過加強(qiáng)6G財(cái)政支持、強(qiáng)化與盟友的技術(shù)合作以保持國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。2021年12月，新美國(guó)安全中心（CNAS）發(fā)布《邊緣網(wǎng)絡(luò)，核心政策：保護(hù)美國(guó)的6G未來》，多方面建議美國(guó)加強(qiáng)未來6G競(jìng)爭(zhēng)力。
2. 區(qū)域組織：政府推動(dòng)構(gòu)建研發(fā)聯(lián)盟
2021年12月，美眾議院通過《未來網(wǎng)絡(luò)法案》，要求FCC盡快建立由政府、通信企業(yè)、相關(guān)公共利益團(tuán)體組成的6G工作組，并向國(guó)會(huì)提交關(guān)于6G標(biāo)準(zhǔn)、部署、供應(yīng)鏈等方面的報(bào)告。
美國(guó)電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟（ATSI）在2020年啟動(dòng)Next G聯(lián)盟，其目標(biāo)是維持北美在移動(dòng)技術(shù)的領(lǐng)先地位。Next G聯(lián)盟的創(chuàng)始成員匯集了蘋果、谷歌、微軟、臉書、高通等美國(guó)科技巨擘，三大運(yùn)營(yíng)商AT&T、Verizon和T-Mobile，以及歐洲愛立信、諾基亞和韓國(guó)三星等巨頭設(shè)備供應(yīng)商，但排斥中國(guó)大陸企業(yè)。目前聯(lián)盟成員已超100家，是當(dāng)前國(guó)際上最大的6G區(qū)域性組織。
另外，美國(guó)緣于5G時(shí)代落后于中國(guó)的危機(jī)感，有意改變6G的全球標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)則，也在持續(xù)推動(dòng)Next G聯(lián)盟，企圖消弱華為等在相關(guān)領(lǐng)域的影響力。
3. 通信企業(yè)：領(lǐng)先巨頭引領(lǐng)
運(yùn)營(yíng)商：多家美國(guó)運(yùn)營(yíng)商開展6G相關(guān)技術(shù)測(cè)試工作。AT&T已獲得FCC為期兩年的實(shí)驗(yàn)許可證，用于研究6G和太赫茲頻率的通信。AT&T將使用頻譜許可證來測(cè)試移動(dòng)單元和固定基站之間的通信。T-Mobile US發(fā)力衛(wèi)星服務(wù)，與SpaceX宣布達(dá)成漫游合作伙伴關(guān)系。
芯片廠商：以高通、英特爾為代表的芯片制造商在毫米波技術(shù)方面具有專利優(yōu)勢(shì)。在標(biāo)準(zhǔn)專利方面，美國(guó)的工業(yè)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定歷來分散的，政府參與有限，企業(yè)成為專利主要提交者。截至2021年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，美國(guó)6G技術(shù)相關(guān)專利2376件，專利量排名第2，在全球占比20%。美國(guó)研發(fā)機(jī)構(gòu)中，以高通公司、交互數(shù)字通信有限公司、思科公司、AT&T為研發(fā)主體，其中高通6G專利共計(jì)281件，排名第一，遠(yuǎn)超第二名交通數(shù)字通信有限公司（180件）。
終端廠商：蘋果以太赫茲通信技術(shù)為抓手，在iDevice中用于氣體傳感和成像的太赫茲傳感器技術(shù)申請(qǐng)了專利，并集中發(fā)力衛(wèi)星緊急服務(wù)，投資4.5億美元。蘋果也發(fā)布了6G系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)報(bào)告。
國(guó)際合作：多方聯(lián)合遏制中國(guó)
美國(guó)在官方層面積極尋求與日韓歐等盟友聯(lián)合開展6G研發(fā)，構(gòu)筑技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)與日韓合作主要集中在6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈等方面。Next G聯(lián)盟與韓國(guó)6G合作關(guān)注技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、路線圖、標(biāo)準(zhǔn)化與頻譜合作，并在Open RAN等領(lǐng)域展開布局。Next G聯(lián)盟和日本的Beyond 5G達(dá)成合作聯(lián)盟并交換與6G(及以上)無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的信息和出版物，開展合作研究和開發(fā)項(xiàng)目。同時(shí)，美日韓和臺(tái)灣地區(qū)組建Chip 4聯(lián)盟以建立半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。
美國(guó)與歐盟合作除了關(guān)注未來6G技術(shù)的發(fā)展，也合作關(guān)注供應(yīng)鏈安全、人工智能、大數(shù)據(jù)等方面。美國(guó)、歐盟多次聯(lián)合召開6G會(huì)議討論，并建立了聯(lián)合貿(mào)易和技術(shù)委員會(huì)。Next G聯(lián)盟也和歐洲的6G智能網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)行業(yè)協(xié)會(huì)（6G-IA）簽署諒解備忘錄，以交換未來6G通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域共同利益領(lǐng)域的工作計(jì)劃信息。同時(shí)，美國(guó)也與英國(guó)和澳大利亞建立了AUKUS框架。并與英國(guó)，加拿大和澳大利亞聯(lián)合重申了對(duì)電信行業(yè)供應(yīng)鏈安全和彈性的承諾，共同努力塑造Open RAN。
小結(jié)
美國(guó)6G研發(fā)布局有三點(diǎn)值得關(guān)注，一是美國(guó)太赫茲通信、衛(wèi)星通信技術(shù)、產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先，這將是美國(guó)實(shí)現(xiàn)6G超越的重要途徑。二是美國(guó)主導(dǎo)非中國(guó)企業(yè)成立區(qū)域性組織Next G聯(lián)盟，通過生態(tài)聯(lián)合的方式企圖遏制中國(guó)6G發(fā)展。三是美國(guó)本土通信企業(yè)、垂直行業(yè)均在積極進(jìn)行6G相關(guān)實(shí)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)化工作。
本文作者
孟凡蓉
二級(jí)分析師
碩士，就職于中國(guó)電信研究院，從事通信行業(yè)研究，專注移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式、價(jià)值戰(zhàn)略研究。
劉樺
副主任分析師
碩士，高級(jí)工程師，戰(zhàn)略發(fā)展研究所移動(dòng)與安全研究中心，長(zhǎng)期從事行業(yè)空間研判及增長(zhǎng)模式、6G 產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)、市場(chǎng)規(guī)劃及預(yù)算管控模式等研究。
