难怪美国要使用各种手段打压华为，除了担心影响美国的情报搜集之外，5G意味着全球数万亿美元的蛋糕，5G是一个远比4G更有潜力的底层基础设施，4G上衍生出了手机应用市场、短视频、直播、移动电商、移动社交等大量新产业，但5G的应用潜力远超过4G，5G本身在网速、延时等方面的改进，比之前任何一代无线网络技术都要大得多，它带来的可能性将远不止局限在软件层面：自动驾驶、虚拟现实、国防军事、远程医疗、智慧城市、智能家居、物联网、智能矿山、智能农业、智能物流、智能制造、智能医疗……这个蛋糕太大太大，美国不能让中国拿走太多……

//5G现状

2023 年 7 月

美国在5G部署方面处于世界领先地位，5G可用性比任何其他国家都多。5G 更快的速度和更灵敏的网络正在推动消费者和企业的强劲采用。无线行业正在提前交付 5G，投资创纪录，世界领先的资本部署 5G 速度比任何前一代无线技术都要快。分析师预计 5G 最终将为美国经济增加 1.5 万亿美元，并创造至少 450 万个新就业岗位。 5G 无线网络建立在全功率、许可频谱的基础上，提供最可靠、最安全的无线连接，使其成为企业的理想平台。未来的产业。5G的第一个重大影响是在家庭宽带方面，5G是美国增长最快的家庭互联网服务，给有线电视带来了真正的竞争。随着新的5G应用的出现，需求正在迅速增长——去年移动流量比前一年翻了一番，爱立信预测2020年到2027年之间消费者每年的移动数据使用量将增加近五倍。据估计，我们将需要 400 兆赫的额外中频频谱来满足 5 年内的预计需求，并在 10 年内需要近 1500 兆赫。

每一代无线技术都为消费者和企业提供了更好的服务和新功能。第一个无线网络让我们可以随时随地进行通信，但只能通过语音进行通信，而且服务不稳定。2G 的出现将数字技术带入无线领域，3G 为最初的移动互联网铺平了道路，而 4G 则实现了真正的移动宽带，释放了应用程序经济并激励其他行业利用无线的力量。5G将比4G快得多，速度提高了 100 倍。5G 正在减少延迟，即数据远距离传输时出现的延迟。低延迟对于需要精确定时的机器对机器通信尤其重要。5G 的响应速度预计将是 4G 的 5 倍。5G 技术还将能够处理 100 倍数量的联网设备，从而实现联网设备的密集部署并为智能城市提供动力。如下所述，我们已经看到这些功能的巨大飞跃。5G 的真正标志是其灵活性。虽然 4G 的设计目的是做好一件事——为手机提供互联网接入，但 5G 可以动态适应，为各种不同的用例提供优化的连接。例如，如果用于智能农业的嵌入式传感器需要尽可能延长电池寿命，5G 网络可以简化通信，减少传感器本身的处理需求。

5G 的巨大预期影响5G 网络灵活而强大的功能有望使无线连接更加便捷深度融入经济社会体系，让5G成为真正的创新引擎。5G 在我们经济的几个关键领域具有变革潜力，包括医疗保健、交通、教育、制造、能源、农业、公共安全等。5G 将刺激美国各地的经济大幅增长，BC 预计在 5G 十年内将增加约 450 万个就业岗位，并使美国 GDP 增加约 1.5 万亿美元。1 德勤预计，通过支持创新医疗保健应用并提高组织效率，5G 技术每年将节省 3050 亿美元的医疗保健成本。2 5G 技术还将支持联网汽车的重要安全功能，实现大规模物联网部署，并增强详细的供应链分析，以改善物流和优化车队的管理。分析师估计，无线供电的智慧城市解决方案将为美国经济增加 1.8 万亿美元，并通过降低能源使用和减少拥堵等效率带来 1,600 亿美元的效益和节省。3先进制造业对于我们国家的竞争力、经济增长和生活质量至关重要。无人机商业预计将为经济增加超过 800 亿美元，并创造 100、提供商正在以更快的速度提供更广泛的覆盖范围，而消费者也正在更快地采用 5G 设备。从多个网络性能指标来看，5G 的交付都比计划提前。虽然我们仍处于长达十年的 5G 投资周期的早期阶段，但美国无线提供商已经为创新、创造就业和经济增长建立了强大的 5G 平台，该平台将在未来几年继续增长。

将 5G 与 4G 的采用情况进行比较，我们发现，在美国首次大规模部署 5G 两年后，美国有 5000 万人订阅了 5G，而在首次大规模 4G 推出两年后，订阅人数为 3860 万人。10 从同一两年的市场渗透率来看，近 15% 的美国人订购了 5G，而 4G 首次大规模推出两年后，这一比例约为 12%。 11如今，超过三分之一的美国成年人拥有活跃的 5G 设备

5G 在多个性能标准上已经显示出比前几代无线技术显着的改进。无线网络速度（或数据吞吐量）是影响用户体验的最重要因素之一，特别是对于流视频等数据密集型应用程序。与 4G 时代相比，5G 带来的改进速度比我们之前看到的更快。4G推出十八个月后，平均下载速度仅比上一代快约 3 倍。在相似的时间范围内，5G 速度比 4G 速度快 16 倍以上。这意味着 5G 的速度增长速度比 4G 快 5 倍以上。13 5G 网络的速度现在通常超过 100 Mbps，并且还在不断加快。延迟是另一个重要的性能指标，衡量信息在网络上传输时的时间延迟。低延迟对于拥有响应性网络至关重要，对于某些应用程序（例如支持 5G 的无人驾驶汽车、精密机器人或高质量增强现实）来说，它确实很重要。再次强调，5G 已经在整体响应能力方面带来了可衡量的改进。根据现实世界的 Ookla 测量，只有约 15% 的 4G 连接延迟低于 20 毫秒，而超过 80% 的高频段 5G 连接速度超过 20 毫秒。14 这使得 4G 延迟提高了大约 5 倍，有助于支持更多实时应用。

5G 的创新接入正在以比以往更多的方式连接更多的美国人。由于激烈的竞争推动了创纪录的投资，美国的网络已覆盖超过 3.25 亿人口，而且还在不断增加。消费者已经接受了这项技术，导致 5G 连接智能手机和其他 5G 设备的数量逐年呈指数级增长。随着无线创新、应用程序和连接的增长，移动数据的使用量逐年持续增长，而且到 2021 年 21 月将跃升至 53.4 万亿兆字节 (MB)，这意味着美国网络在一年内支持的数据流量比 2010 年至 2017 年全年的总和还多。无线数据流量只会继续攀升——爱立信预测，2020 年至 2027 年间，消费者的移动数据使用量将增加近五倍，达到每年 240 万亿 MB。22在纯数据设备（医疗传感器、智能手表、热点以及其他基于无线数据运行的设备）增长的推动下，美国人不断增加无线连接。这些设备在总体连接中所占的份额逐年增加，占当今全国 4.99 亿无线连接的 42%。23固定无线接入 除了移动之外，5G 还被用来向家庭提供宽带。5Ghome 宽带（也称为 5G 固定无线接入或 FWA）是一种新的家庭宽带选项，为固定宽带市场带来了日益激烈的竞争。早期的 FWA 产品是全国增长最快的宽带连接。去年，5G 家庭是90% 的新宽带用户的选择，并且它几乎占 2022 年第四季度宽带增长的全部。Eco One 最近的研究表明，如果运营商拥有足够的额外频谱容量，由于 FWA 竞争，消费者每年可以节省超过 80 亿美元。27FWA 的规模及其对家庭宽带市场的竞争影响最终取决于为 5G 提供的充足频谱。无线有助于缩小数字鸿沟历史证明，无线是构建数字公平的关键工具，而 5G 在帮助弥合数字鸿沟方面更进一步。作为许多没有家庭宽带连接的人的选择入口，移动有助于推动历史上代表性不足的群体（如有色人种社区、低收入家庭和农村人口）的连接、选择和数字素养。无线行业为灵活的服务选项感到自豪，这些选项始终为不同的消费者偏好和预算提供更好的价值。与 2010 年相比，无限制套餐便宜了 43%，连接速度提高了 117 倍。28 价格长期下降的记录有助于解释为什么无线是超过四分之一的低收入家庭唯一的宽带连接。29无线长期以来一直是使用最广泛的宽带技术。皮尤研究中心估计，到 2021 年，虽然 77% 的美国成年人拥有家庭宽带连接，但 85% 的成年人拥有智能手机。30 对于大约 15% 的美国人来说，他们的无线设备是唯一的宽带连接。31智能手机采用方面的人口差异但消失了：如今 85% 的非裔美国人和 83% 的拉美裔人拥有智能手机，相比之下，美国白人的这一比例为 85%。

5G 联网设备正在实现远程患者监控、高效智能能源网格、沉浸式虚拟现实学习体验和联网汽车等新创新减少拥堵并提高安全性。得益于无线行业的大量投资，5G 将在十年内为美国创造 1.5 万亿美元的经济增长和 450 万个新就业机会。36这些就业机会和技术将帮助我们解决国家面临的最大挑战，例如教育不平等、获得医疗保健和气候变化。据埃森哲称，5G 用例仅涉及五个行业：交通、能源、制造、农业、以及生活/工作/健康——可以帮助美国到 2025 年实现 20% 的气候变化目标。37这种由 5G 驱动的经济转型正在大城市和较小的社区发生。这意味着纳什维尔和夏洛特等地将创造数以万计的新就业岗位，堪萨斯城和西雅图等地的 GDP 将实现数百亿美元的增长。

5G 能够实现真实体验所需的快速响应。爱立信正在释放 5G 连接的工业 4.0 的潜力。美国 5G 智能工厂是 5G 无线电和其他网络元件的全面生产设施，正在探索快速、安全的无线连接，以实现优化效率和提高产量的创新和流程，例如：用于远程支持的增强现实、数字材料跟踪、自动化工厂程序、环境监测和其他用例。三星正在利用 5G 简化先进制造，并在该公司位于德克萨斯州奥斯汀的最先进的半导体制造工厂开发工业用例。5G 能够实现制造工厂内数百万个传感器、设备和系统之间的实时通信，从而将下一代创新带入日常运营中。例如，增强现实应用程序通过更加身临其境的培训来提高工厂效率和绩效，4K 实时视频和物联网传感器数据支持工厂自动化，以改进设备监控和预防性维护程序。24 25 2023 5G 公共安全状况在保障人员安全时，知识力量就是力量，速度就是一切。5G 两者兼得，呈指数级增加急救人员对视频和数据的访问并提高他们的响应能力。例如，消防员通常需要在零能见度环境中快速找到人员，同时保护自己的安全。由 5G 提供支持的增强现实可以直接投射到消防面罩上，在视野内提供所需信息。5G 的低延迟和支持增强边缘计算功能的能力可实现更安全、更高效的战术响应。T-Mobile 正在连接应急响应人员支持 5G 的人工智能解决方案可加快野火的检测和响应时间。T-Mobile 与 Pano AI 合作创建了 5G 连接、人工智能驱动的摄像头，可以识别野火的最初迹象。该技术为应急人员提供即时、可操作的情报，使他们能够在火势失控之前快速有效地做出反应。通过固定无线接入连接美国农村5G 正在为固定无线家庭宽带提供动力，并且早期增长显着。这项技术对美国农村和小镇有着特殊的前景。

每一代无线技术的安全性都得到了提高，无线行业继续在我们国家的网络中构建创新的安全功能。基于许可频谱构建的 5G 无线网络结合了硬件、软件和虚拟化技术的安全功能，使其成为最安全的无线通信技术。5G 的设计从一开始就考虑到了安全性，并包括多项新的保护措施。5G 网络包括多层加密协议和网络管理功能，以最大程度地减少大规模安全漏洞的可能性。5G 网络中融入的新功能（例如网络功能虚拟化）使运营商能够前所未有地了解运营情况，从而更快地识别有问题的行为，并实现更增强、更有针对性的安全形式。5G 网络防御包括指导提供商如何确保安全的技术、技巧和原则的组合他们的网络。例如，5G网络采用了零信任架构。传统的安全模型通常依赖于“单一边界防御”或“城堡和护城河”模型，在一次身份验证后授予用户对网络的广泛访问权限。相反，零信任模型需要在用户、应用程序和设备访问网络的不同部分和相应的网络功能时对其进行持续身份验证。5G 网络还对端到端和网络多层上交换的数据进行加密。某些类型的加密和安全性包括 IPsec 隧道、传输层安全性、标识符加密以及对虚拟专用网络的支持。许可频谱使 5G 更安全5G 网络是使用许可频谱构建的。独家使用的许可频谱提供可靠性、无干扰且无需第三方管理。投资的重要性以及随之而来的权利激励着对网络可靠性和安全性的持续投资。自 2018 年（5G 推出）以来，美国无线提供商已在网络上投资超过 1210 亿美元。

我们已经有了一个良好的开端，但至关重要的是，我们要在许多 5G 创新中保持经济利益和先发优势。在我们与中国的竞争中，5G 对实现未来行业领导地位的支持最为重要。无线行业正在努力确保我们的 5G 平台在当今有限的频谱资源下成为世界上最好的。美国是 5G 部署的先行者，其首次部署比中国早 13 个月。39 美国也是第一个拥有全国性网络的国家，在中国拥有一个之前就已经拥有三个竞争网络。40从 5G 成功的关键指标来看，美国预计将成为 5G 成功的关键国家。到 2028 年，5G 将占美国无线连接的 91% 左右。中国的 5G 社会渗透率将较低，约为 80%。41 这在很大程度上要归功于美国的大力投资，提供了引人注目的 5G 平台：美国运营商的人均投资大约是中国运营商的 4.5 倍。 42但中国正在加速以 5G 为主导的数字化转型，使大量中频频谱可供商业使用。中国已经分配给无线运营商的中频段几乎是美国的两倍，其中包括部分关键的较低3 GHz和4 GHz频段。更重要的是，中国正在考虑将整个 6 GHz 频段用于商业无线（与美国不同，美国将该频段分配给免许可）。总之，这将导致中国拥有 1660 兆赫的 5G 中频频谱，是目前美国无线运营商可用的中频频谱的 3.7 倍。

美国强劲的 5G 需求意味着我们庞大市场的购买影响力对塑造无线设备市场产生巨大影响，从而使政策能够支持我们所信仰的公司和理想。过去几年，政策制定者正确地鼓励其他国家使用来自美国的值得信赖的设备。爱立信、诺基亚、三星和思科等供应商，而不是由于与中国政府关系密切而存在安全风险的供应商。到目前为止，这项工作主要集中在半导体和相关先进技术的出口管制上。频谱政策在推动通信设备规模经济方面的关键作用是确保可信设备供应链健康的另一个关键因素。尽管华为的设备收入份额较2020年有所下降，但该公司仍然是全球最大的电信设备提供商，这表明对芯片的狭隘关注可能不足以确保可信设备的健康供应链。美国应将其频谱政策与全球统一的 5G 频段保持一致，并确保美国消费者受益于使用为全世界大规模生产的设备构建的低成本网络，并避免因需要专门为美国市场设计的特殊设备而推高成本。

美国军事行动正在积极试验 5G，包括各种物流应用、用于军事训练和机器维护的 VR/AR、实时监控和尖端机器人技术等。运营商正在开发几个目前正在开发中的引人注目的国防用例：AT&T 支持在圣地亚哥科罗纳多海军基地演示支持 5G 的智能仓库解决方案。44 T-Mobile 与 Oceusto 合作，带来了适合政府需求的先进 5G 解决方案，包括 AR/ 中的国防应用。 VR、维护和物流、培训以及主动运营。45Verizon 与洛克希德·马丁公司合作开发所谓的“5G.MIL”应用程序，集成利用现有电信基础设施的军事和企业网络。46 5G 安全性是高度可定制和可细分的，以支持国家安全应用的特殊需求。拍卖频谱筹集了数十亿美元，国防部可以用它来升级到新的、更适合 21 世纪战场的技术高效系统。频谱迁移基金提供了经过验证的真实机制，可以提供资金和催化剂来帮助政府用户升级系统。重新包装联邦频段以提高使用效率的艰苦工作可以帮助政府用户更有效地完成其关键任务，同时还可以为 5G 网络提供额外的频谱，帮助确保我们的国家和经济未来。

5G 的最佳状态尚未到来 凭借其增强的功能，5G 具有令人难以置信的潜力，可以推动创新，帮助解决社会挑战。从增强现实和全息图的发展，到先进的精密机器人技术或实时触觉反馈，5G 提供的连接生态系统将新技术带入生活。4G 时代的应用商店迎来了创新的爆发。移动电子商务的基础知识第一次被整合到支持良好的开发环境中，4G 网络提供了连接应用程序的功能。5G则不同。最具变革性的 5G 应用不仅仅是在传统智能手机上运行的软件，许多尖端用例都需要开发新硬件或与复杂机械集成。需要更多的开发，创新者交付充分利用 5G 机会的应用程序还需要一段时间。创新者正在努力创造我们的 5G 未来 5G 已经对各个行业产生了巨大影响，但我们仅仅触及了表面。未来几年将会看到。得益于美国在 5G 领域的早期领先，全国各地的创新者和企业家都在努力创造未来。以下是他们的一些故事。5G 是我们彻底优化农业所需要的。彼得·内泽维奇，首席执行官，Trellis农业Peter KNEZEVICH •首席执行官TRELLISPeter和他在Trellis的团队正在使用5G将土壤传感器连接到基于人工智能的平台，该平台直接从田间收集湿度水平，并将该信息与农场的历史作物和天气数据相结合，以帮助农民决定最佳灌溉时间。过去，农民认为土壤干燥时就会浇水。借助 5G，农民（例如阿肯色州第四代农民乔恩·卡罗尔）可以直接从田地接收数据到智能手机上，并就何时施加更多水做出明智的决定。通过更好地管理整个生长季节的田间条件和用水，家庭农民每年可以节省数百万加仑的水，而不会对产量或利润产生负面影响。5G 将允许诸如 Trellis 之类的应用程序、优化精准农业并帮助加强美国家庭农场的未来。

5G 是让电动遥控汽车随处可用的关键。Halo.Car 的创始人兼首席执行官 Anand Nandakumar 需要 5G 来让更多的孩子获得改变生活的教育体验。Kai Frazier，Kai XREDUCATION 创始人兼首席执行官KAI FRAIZER • 创始人兼首席执行官KaiXRKai 正在利用 5G 将资源匮乏学校的学生与身临其境的虚拟现实实地考察体验联系起来。作为 Title I 学校的一名教育工作者，Kai 亲眼目睹了她的学生如何无法在课堂之外获得新技术或教育机会，她希望找到一种方法将她的学生与这些学习体验联系起来。借助5G和虚拟现实技术，KaiXR通过移动平台为学生带来了100多次实地考察。这些虚拟实地考察扩大了学生的视野，让他们了解新的想法、地点和职业。”

我们需要 5G 技术来利用低延迟、可靠性和一致性的丰富摄像头数据的力量。Pano AIPUBLIC SAFETY 首席执行官索尼娅·卡斯特纳 (Sonia Kastner) 索尼娅·卡斯特纳 (PANO AISonia) 首席执行官PANO AISonia 和她在 Pano AI 的团队正在太平洋西北部的偏远山顶地区利用 5G 连接来帮助消防员精确定位、检测和监控野火。消防界正面临着野火比以往任何时候都蔓延得更快、更危险的威胁，但他们使用的工具却跟不上。索尼娅看到了利用 5G 和人工智能等现代技术升级消防员工具的机会。Pano AI 正在部署一个摄像头网络，收集周围景观的高分辨率 360 度视频，并通过 5G 网络将数据立即上传到云端。这些数据通过基于人工智能的平台运行，该平台可以检测烟雾威胁，并向消防界和参与应急响应的其他利益相关者提供实时、可操作的情报。更多 5G 部署将使 Pano AI 能够深入森林和更偏远的社区，帮助减轻野火威胁并提供可加快紧急响应时间的关键信息。