為什麼説5G還沒開始美國就已經輸了？自己作的，難以拯救

大家好，我是軍哥。在過去的兩年，很多同學都聽説了華為，聽説了5G。很多同學本來對這些事情不關注，也不知道華為有多厲害，直到美國的一紙禁令下來，我們才知道，原來我們國家竟然也擁有了能讓美國都害怕的企業。不得不説，美國的做法真的給華為打了一個最深入人心的廣告，特朗普則成為了華為免費聘請的推廣大使。在G20開幕前，塞爾維亞社會黨副主席接受採訪時説了一個故事，説美國代表問他是否還要和華為合作，是否擔心信息被中國控制。這副主席也是一個高手，他説他本來還不知道中國的5G技術是最先進的，直到看到你們打壓中國企業，他才知道中國已經超越了美國。

這個故事雖然像個段子，但卻是已經發生的事實。很多人都比較納悶，為什麼感覺突然之間中國就強大了，突然之間華為就無法阻擋了？美國的科研能力這麼強，為什麼會敗在華為手上呢？這葫蘆裏面到底裝的都是些什麼呢？接下來內容比較長，也比較硬核，大家準備好瓜兒飲料，耐心的聽我詳細解析

【美國科研能力有多強？】

首先，我們要知道美國依然是世界科研能力最強的國家，沒有之一。美國依然有世界超一流的大學和人才，科學理論基礎雄厚。雖然不想長他人志氣，滅自己威風，但美國科研能力強大是不可辯解的事實，很多留學生出國之後都甘願留在美國，這就是他強大的基礎。不過美國驅逐留學生這事兒辦的比較迷，也不知道是誰的主意。

在2015年，149個前沿科技領域，美國有143個領域都有核心論文入選，其中108個核心論文數排名第一。相比之下，中國有82個領域有核心論文入選，16個核心論文數排名第一。

在2017年，143個前沿領域中，美國86個排名第一，而中國25個排名第一。

在2019年，137個前沿領域中，美國80個排名第一，中國33個排名第一。

從數據看出，雖然中國在不斷的追趕，但目前為止美國依然是科研能力最為強大的國家，中國想要追上美國，還有很遠的路要走。很多同學看了這份數據以後有些灰心，我們已經這麼努力了，怎麼差距還這麼大，我們的科技和經濟要怎麼去超越美國啊。其實這裏又涉及到了一個誤區，那就是科研能力不等於實用能力，也不等於產業化能力。就比如阿基米德知道，只要有一個足夠的支點他就能撬動地球。但是他能做到嗎？理論上能，但事實上他做不到。

【科研強不等於產業化強】

拿到5G領域來説，美國的5G科研能力真的不如華為嗎？當然不是。

我們所説的華為領先美國，是説5G技術在落地應用之後的領先，而不是説科研方面的領先。科研理論的目的是什麼？到最後還不是拿出來造福人類？只有學以致用，才能有他的價值。華為如今代表的是先進通信技術標準合集，它的目的是商業化使用，不是學術驗證研究。我們説美國的5G落後，指的是美國設備商在科研到產品化的過程中落後華為，就是説他們雖然知道5G是怎麼回事，但卻無法快速的應用起來。華為使用和在討論的mmWave，massive MIMO，全雙工，Polar碼，V2X，filtered-OFDM等等理論，都不是中國或者華人原創提出，但卻是用的最好的。在Polar碼上華為的領先是在從學術到落地中，探索速度領先全球，所以才會有將近一半的Polar碼標準佔比，在對理論的研發應用能力上，華為超過了美國一大截。這與大學和研究機構的科研能力無關，與通信公司產業化過程中的研發技術有關。這裏需要注意的是，研發和科研的區別，可以理解為理論和實踐，就像是天龍八部裏的王語嫣，王語嫣縱然通曉百家武術秘籍，但實戰起來就是個菜鳥，只有學以致用，才能夠成為一代高手。

【美國能打的通信公司】

我們説美國沒有應用研發能力，那麼美國的研發能力去哪兒了呢？貝兒實驗室時代的AT&T;被華爾街拆分，摩托羅拉和拉爾卡特·朗訊被收購，思科則是科技樹不對路，點的網絡業務，與5G研發關係不大，所以整體上來看，美國沒有一家能打的公司，在華為面前都是弟弟。關於美國的設備商是如何失去競爭力的，他們是怎麼被資本玩死的，這是一個非常有趣的課題，如果有機會我也會和大家去詳細的説一説，不過今天我們還是主要説5G的事。

目前以代際劃分的通信系統，有嚴重的專利壁壘，先到先得，一步快步步快，美國可是倚仗這個規則佔盡便宜，畢竟他們科技最強，別人只能喝他的洗腳水。在5G方面雖然美國也發展很快，但華為已經形成領先，不論是組織能力和研發投入方面，美國的通信公司已經沒有了反抗能力，所以美國的政府才會出手，兒子打不過了自然要喊爹。

當然華為的領先也不是全方位全產業鏈的領先，只是在5G建設時期，需要運營商大規模的採購和鋪設網絡，而華為就是最好的一個。在射頻、天線等領域的競爭還是比較激烈。

沒有能打的企業是美國5G落後的原因之一，但卻不是其中的根源。我認為美國5G落後有兩大根本性原因，一是資本主義的弊端，二是美國軍方作死。

【美國為何落後？】

從資本主義的弊端來講，歐美設備運營商缺乏資金，大部分國家認為5G的投入產出比不高，沒有利益驅動的資本主義世界，自然動力嚴重不足。終端和標準廠商如高通和博通雖然有錢，但術業有專攻，他們畢竟不專業。你讓一個程序員寫程序做軟件可以，但讓程序員去造電腦就很為難他了，僅有的頭髮都掉光也造不出來。美國的頻譜拍賣策略以及缺少政府扶持，都使得美國通信公司無力投入研發，相比之下在這一點上華為就可以拼爹，因為中國對華為和中興等設備商的扶持是顯而易見的。

在沒有資金和扶持的情況下，就很難拿出資金去支持科研機構去研發。科研機構也是需要吃飯的，他們在這一領域無路可走，因此便轉向研究基礎理論，導致美國的研發能力下降，基礎理論卻能一直領先世界。這樣做的結果就是，在科研的基礎理論和工業應用方面產生了巨大的鴻溝，美國只能將自己的基礎理論賣給其他國家，比如日本和韓國，從而扶植起來一大批設備生產商。

美國5G落後的原因有很多，美國國防部也意識到了這一點。他們在《5G生態系統：對美國國防部的風險與機遇》一文中，提到了他們認為的最根本的原因，那就是頻段分配的錯誤。他們認為在美國資本驅動的社會，沒有任何的錯誤，所以這口鍋只能扣在頻段不對的問題上。

美國的頻段有什麼問題呢？首先我們來科普一下關於頻段的知識，因為有些晦澀難懂，我儘量就説的簡單一些，如果大家感覺不專業，也請體諒一下。

在通信領域，頻段指的是電磁波的頻率範圍，電磁波頻率範圍的計量單位就是Hz，就類似於米、噸這種計量的單位。電磁波的傳播速度為光速，這不是説電磁波是光，反而光可以説是電磁波所有頻率中的一種，此外微波、X射線、紅外線、紫外線、伽馬射線等等都是電磁波。之所叫電磁波，是因為這種線是有波動的。舉個例子，比如在一秒鐘內，A線能夠波動三次，B線能波動兩次，由於他們的時間相同，那麼A線一波的長度要長過B線一波的長度，這種波長的差別就是頻率的差異。

在5G的可選頻段中有Sub-6和毫米波兩個選項，這兩個選項是各有優劣。頻段在30-300GHz稱為毫米波，頻段在3-4GHz稱為Sub-6。頻率越高，單位時間內能夠傳輸的數據量也就越大，所以毫米波的傳輸速度要大於Sub-6。但頻率越高的同時，波長就越短，覆蓋範圍也就越小。同樣的基站，毫米波的覆蓋範圍要大大小於Sub-6。這就相當於兩根同樣長度的繩子，你彎曲的部分越多，它所伸展的距離就越短，你彎曲的部分越少，到達的距離就越長。

我國的5G網絡將會以Sub-6為主，美國剛好相反以毫米波為主。美國國防部之所以認為選擇毫米波錯誤，是因為毫米波容易受到干擾，穿透性極弱，前面如果有一面牆或者有個人，有片樹葉，或者在下雨，都會大大影響毫米波的傳播。如果你在宿舍裏打遊戲，總有一個人晃來晃去，導致你網絡卡頓，被對手團滅，這個時候這個晃來晃去的人就是害你被團滅的兇手，必須讓他請你吃頓飯，才能消心頭之恨。這是美國軍方指出的問題，其實還有一個問題就是毫米波將會明顯地提升網絡基站的建設成本，Sub-6建設一個基站就可以搞定的事情，毫米波卻需要建兩個甚至三個。原本美國的成本就高的離譜，這樣一來美國的資本更是不願意進入5G市場了。

既然毫米波並不適合用在5G領域，不適合用在美國，他為何還要執着的使用毫米波呢？其實説起來很有意思，都是美國軍方自己作的妖，因為美國的Sub-6早早的就被軍方所佔用，無奈之下美國的民用只能選擇毫米波。現在，美國已經意識到了問題的嚴重性，開始轉向Sub-6陣營，但勢必會對軍用產生一定的影響，也使得他們的5G無法與華為競爭。

【美國5G的發展現狀】

雖然美國的5G技術落後，但作為綜合實力最強大的國家，美國的5G也並不緩慢，他們是第三個開通5G網絡的國家。在2019年3月31日，上海建成並開始試用5G網絡。2019年4月3日，韓國也啓動了5G網絡，他們的基站中有一部分是華為，還有一部分是其它設備提供商。根據實際測試，5G在室內測試速度為193Mbps，4G則是47 Mbps。在室外，5G則達到了430 Mbps，相比之下快了很多。但對於中國來説，這還差的比較遠，因為從中國測試的情況來看，5G的速度應該在800 Mbps才算達標。一個小時後，美國也在芝加哥和明尼阿波利斯也開啓了5G網絡，測試結果讓人側目，不止是因為信號覆蓋有限，還因為他們的下載速度雖然比韓國強，但上傳速度只有20-30 Mbps。雖然比起中國，美國的成績有些不堪入目，但他們的追趕速度也是很快了。

美國的通信運營商腦洞比較大，由於他們研發的方向是毫米波，所以他們想要用光纖把5G引入室內，就像我們家裏的寬帶使用，這樣就不用擔心毫米波距離受限以及容易被阻擋的問題。雖然這種做法並非沒有可能，但卻是歷史的倒退。你研發出坦克難道就是為了去撞人？研發無人機難道還要拉根線放風箏？5G的作用更多的是促進工業互聯網的進程，無人駕駛，無人碼頭，人工智能作業等等，難道這也要用網線連接？那畫面實在有些美麗，我真不敢想。

美國的5G已經落後於華為，那他們之前和之後都做了什麼呢？

【美國的5G公司做了哪些事？】

美國運營商都是私人企業，沒有社會義務和責任，資本的世界是逐利的，沒有好處的事情他們一概不做，所以美國的5G進展相對比較緩慢，想要在廣大農村地區推廣更加的不可能。和中國不同，之前為了讓山區的幾家人用上電，中國也能在深山之中架設電線杆，鋪設電力，這就是我們政府強大的執行力。集中力量幹大事，除了中國，這個世界沒有一個國家有如此的能力和決心。在美國，決定網絡覆蓋的不是地區，而是資本。連基站都不能鋪設，就算前面有極大的誘惑，身體也是力不從心了，呂子喬的腎寶也救不了。

還有就是美國的通信公司沒有政府的扶持，相反他們還要從政府手中拍賣頻譜，這是一筆數百億美元的投入，也勢必會增加5G的成本，增加的成本自然也會體現在放緩發展和增加收費方面，大大拖了美國5G發展的後腿。

本來他們的發展就比較慢，然後還要打着國家安全的幌子拒絕華為中興的進入。如果説你美國有自己的通信設備商，抵制外國企業，為自己的企業謀福利，這也算不錯。但現實是你美國沒有一家企業能夠頂上來，到頭來還是把業務交給國外的企業。這就導致在美國的市場中缺少競爭，而歐洲的通信公司就可以漫天叫價，佔據絕對優勢，不得不説美國這一波操作是真的神，是損人不利己的典型代表。

然後就是在4G時代高通的競爭力縮減，而華為與中興的崛起，使得美國運營商無法繞開華為中興的標準。想要在制定標準上把華為等中國企業上繞開，獨自去設立5G標準，無異於痴人説夢，相反還會因為中國企業不帶着美國玩，導致美國無法參與制定標準而損失慘重，美國企業此時想要做些什麼，已經很晚，跟在後面喝點洗腳水已經很不錯了。

美國的企業玩不轉，那中國的5G如何呢？

【中國的5G目前如何了？】

我們知道，在3G時代，高通依靠CDMA2000技術標準收取大量的智商税，4G時代則是中歐主推的LTE，高通此時的話語權顯著減少。在5G時代，中美歐決定設立5G標準，但美國高通卻要和華為一較長短，爆發了編碼之爭。在這場戰役中，華為的Polar碼得到了eMBB場景中控制信道的編碼方案，高通則拿下了其它的方案。Polar編碼方案明顯優於其它編碼方案，缺點是發展時間較晚，技術沒有其它方案成熟，但卻擁有更大的潛力，所以獲得了勝利。

不過需要知道的是，Polar碼也不是中國自己的產物，而是土耳其畢爾肯大學Erdal Arikan教授提出的，而他是美國信息領域泰斗Gallager的學生。這也證明了我們前面説的，中國在5G研發上超越了美國，但在科研上還有很大的差距。

還有一點值得一提，那就是中國政府對5G的支持。中國政府不但對4G進行提速降費，還針對5G頻段使用的前三年出台免減政策，節省了運營商數十億的運營負擔，加速5G產業化發展，由此可見，有一個好爸爸真的太重要。另外中國有極大的消費市場和應用場景，在4G時代已經得到了廣泛的證實，因此對於5G，國家和各大企業公司都嗅到了商機。即便是沒有政策的支持，這些企業也會去響應5G的號召，進行相關應用的研發和探索。這些企業包括華為、中興、聯通、移動、電信、OPPO、小米、海思、浪潮、海爾等等各大企業，都在共同促進5G發展，建立完善的5G佈局。相比之下美國做了什麼呢？收取高額的頻段使用費，排斥中國通信商、拉高成本，相比之下孰優孰劣，有點腦子的都能看的出。

從德國研究機構發佈的數據中我們瞭解到，截止到2020年1月1日，全球一共有21571項5G標準專利項聲明，其中華為以3147項位列第一，中興以2561項排第三。也就是説，中國企業的5G專利總數量在所有專利中的佔比達到了32.97%，而美國只佔14.13%，中國的5G前景可謂一片明亮。

【星鏈計劃】

即便中國的5G前景如此廣闊，但總有一些不入流的聲音在叫囂。國內總有一些人啊，可能是被美國洗腦了，認為美國這樣一個神話般的國家，怎麼可能被中國超越？美國肯定是在下一盤大棋，就比如星鏈計劃，人家直接跳過5G技術去研發三維的6G了，一旦美國的星鏈計劃成功，對5G絕對是降維打擊。説到這裏，這些人就開始洋洋得意，就像是眾人皆醉我獨醒，只有我一個是聰明人，爾等傻子還被矇在鼓裏，只有我自己能夠跟上美國的步伐。但這個星鏈計劃真的有這麼神奇嗎？你要是讓他説出個一二三來，他也説不出來，反正就是覺得美國的就是最好的。

雖然不願意説，但這種人真的，腦子已經被洗的壞掉了。我們知道星鏈計劃有他的優點，比如可以實現世界上無死角的覆蓋，什麼深山老林、戈壁荒漠、茅房廁所、絕地孤墳等等。但是，要知道衞星通信的帶寬天然的就低於地面的基站，想要彌補這一缺陷，就需要發射大量的衞星，這個數字大到難以想象，大到什麼程度呢？或許未來我們發射什麼衞星的時候，一不留神就會撞到一顆星鏈衞星。美國要是有這精力，早就統治地球了。

所以就目前來講，在未來的幾十年裏，星鏈計劃還只是一個打輔助的存在，想要打ADC還需要時間成長。大部分地區依然使用5G技術建立網絡，只有在人煙罕至的地區，或許會部署一些衞星進行通訊，用來作為導航進行救援之類的工作，所以星鏈計劃也是有一定的價值，中國也在進行這一方面的部署。我們不反對星鏈計劃的可能性，但這就相當於你説要在3G的時候跳過4G去發展5G，你覺得這種可能性有多大呢？而且3G時代暢想的5G，和4G時代所認為的5G，是同一種東西嗎？連美國都承認自己在5G方面落後於中國，這些人卻還要活在美國的夢裏，真不知要拿什麼來拯救他們。

雖然美國依舊強大，但我們也不必氣餒，不止是5G,我們在高鐵技術、特高壓技術上也遠遠領先全球。在未來，我們還會有更多的技術，代表中華文明，屹立於世界之林，重現萬國來朝的盛世輝煌。實現中華民族的偉大復興

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