중국과의 경쟁을 위한 스펙트럼 할당

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중국과의 경쟁을 위한 스펙트럼 할당

사진: 게티 이미지를 통한 NICOLAS ASFOURI/AFP

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제임스 앤드류 루이스 의 보고서

2023년 6월 7일 게시됨

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요약

미국은 기술과 세계적 영향력을 두고 중국과 경쟁하고 있다. 이 대회의 성공은 미국이 최첨단 기술과 혁신을 유지하느냐에 달려 있습니다. 이는 5세대(5G) 기술을 활용해야만 가능합니다. 그러나 미국은 5G에 필요한 스펙트럼 할당에서 다른 국가보다 훨씬 뒤떨어져 있습니다. 이것은 기술 리더십, 글로벌 영향력 및 국가 안보를 위한 경쟁에서 이점을 약화시킵니다. 기존 사용에서 전환하여 스펙트럼 할당을 현대화하는 결정은 복잡하고 균형 잡힌 방식으로 수행되어야 하지만 그렇게 하지 않으면 중국이 경제 성장, 혁신 및 영향력에서 실질적인 이점을 얻게 됩니다.

소개

경제력은 국가안보의 근간입니다. 경제력은 이제 기술적 우위를 유지해야 합니다. 기술적 우위를 유지하는 것은 강력한 경제와 국가 안보에 필요한 수입과 혁신을 창출합니다. 인공지능(AI), 로봇공학, 클라우드 컴퓨팅, ORAN(Open Radio Access Networks), 생명공학 등 많은 신기술이 미래 경제에 중요하겠지만 이 모든 기술은 5G를 시작으로 디지털화에 의존할 것입니다. 무선 네트워크. 이것은 5G 네트워크의 발전을 미국의 전략적 문제로 만듭니다.

혹자는 세상이 디지털, 네트워크 세상으로 이동하는 " 4차 산업 혁명 "에 있다고 말합니다. 그것이 네 번째 것이든 18세기에 시작된 과정의 마지막 단계에 불과하든, 비유는 유용합니다. 산업 혁명은 일부 국가가 혁신과 투자에서 뒤처지고 기술 리더십을 새로운 강대국에게 빼앗기면서 국가 간 권력 이동을 가져왔습니다. 경제 쇠퇴와 혁신 감소는 일부 국가의 신무기 제조 및 구매 능력을 손상시켰고 국제적 영향력을 약화시켰습니다. 100년 전의 많은 강대국 중 소수만이 남아 중국에서 강력한 새로운 도전자와 마주하고 있습니다.

중국은 나름의 약점이 있고 미국은 장점이 있습니다. 중국 분석가 및 관리들과의 대화에서 일부 사람들은 미국이 20세기 승리의 유산으로 인해 방해를 받고 있으며 냉전에서 성공을 거둔 무기와 전략에 너무 집착하고 있다고 말합니다. 그들은 이것이 미국을 불리하게 만든다고 믿습니다. 이것은 과장된 표현이지만 어느 정도 진실의 요소가 있습니다. 중국이 미국을 대체하는 것이 쉽지는 않겠지만 안주할 이유는 없습니다. 바이든 행정부 이전까지 미국은 기술, 경제, 군사적 우위에 대한 믿음에 너무 안주해 전반적인 권력과 영향력이 쇠퇴하는 결과를 낳았다.

21세기 국제 권력의 지렛대는 복잡하며 상업적 기술 변화의 속도와 범위에 따라 움직입니다. 국가 안보를 위한 기술과 혁신의 중요성에 대한 일반적인 인식이 있지만 지속적인 기술 리더십을 보장하는 최선의 방법에 대해서는 의견이 분분합니다. 냉전 시대와 달리 국방은 더 이상 주도적이지 않습니다. Biden 행정부가 중요하다고 확인한 19개의 신흥 기술 중 17개가 민간 부문에서 개발되고 있습니다. 역동적인 경쟁에서 경쟁력을 유지하려면 중단을 수용하고 국력의 새로운 원천을 우선시해야 합니다. 5G 연결은 이러한 새로운 소스 중 가장 중요한 것 중 하나입니다. 그것은 단지 다른 세대의 전화도 아니고 더 빠른 비디오 다운로드를 제공하는 기능도 아닙니다. 5G의 중요성은 경제 성장을 촉진하기 위해 새로운 효율성과 새로운 서비스를 제공할 산업 및 상업 애플리케이션에 있습니다. 5G를 우선시하지 않는 것은 19세기에 철도와 전신망을 건설하지 않기로 결정한 것과 같습니다.

중국과의 경쟁은 5G에 관한 논쟁적인 문제를 제기했습니다. 중국의 국가 챔피언인 화웨이가 5G 기술을 지배할 것이라는 두려움은 다행스럽게도 과장되었습니다. Huawei는 개발 도상국의 오래된 통신 인프라 대부분에서 지배적인 위치를 유지하고 있지만 5G 서비스를 제공하기 위해 서구 기술에 의존하고 있습니다. 현재 미국은 특정 핵심 5G 지표 에서 중국을 앞서고 있습니다 . 그러나 잘못된 정책 결정은 5G 및 차세대 네트워크 기술에서 미국의 주도권을 포기할 수 있습니다. 미국의 성공은 또 다른 논쟁적인 문제인 스펙트럼 할당에 대한 결정의 결과에 달려 있습니다. 안타깝게도 미국은 5G에 필요한 스펙트럼을 할당하는 방식에서 경쟁력이 없습니다.

스펙트럼 할당은 전략적 경쟁의 일부입니다.

스펙트럼 할당은 정부 기관에서 서로 다른 무선 주파수를 서로 다른 용도로 할당하는 것입니다. 할당이 없으면 다른 브로드캐스터와 이미터가 서로 간섭하기 때문에 스펙트럼을 사용할 수 없습니다. Spectrum은 지난 20년 동안 상용 무선 응용 프로그램의 수가 증가함에 따라 엄청난 가치를 갖게 되었습니다. 이것은 희소 자원이 된 것에 대한 경쟁이 심화되었음을 의미합니다. 국가가 이 경쟁을 어떻게 관리하고 다양한 용도를 어떻게 결정하느냐는 국가 경제와 국방을 결정하는 중요한 요소입니다.

기술 리더십이 성공의 열쇠였기 때문에 이 경쟁은 미국에게 특히 중요합니다. 미국이 스펙트럼을 재할당하는 것은 어렵습니다. 초기 리더십은 스펙트럼이 덜 가치 있을 때 스펙트럼을 점유한 정부 현직자가 많다는 것을 의미합니다. 미군은 지난 세기 스펙트럼 액세스에 의존하는 우주 및 센서 기술의 선구자였습니다. 기존 기업은 때때로 구식이고 비효율적인 기술을 사용합니다. 모바일 혁명 이전에는 이것이 문제가 아니었습니다. 이제 미국은 기존 용도를 보존할지 아니면 스펙트럼을 새로운 용도로 재할당할지 어려운 선택에 직면해 있습니다. 이번 결정은 중국과의 장기적인 경쟁으로 인해 복잡해졌는데, 그 경쟁에서 성공하려면 군사력 못지않게 기술 혁신과 경제성장이 필요하기 때문이다.

5G의 중요성은 경제 성장을 촉진하기 위해 새로운 효율성과 새로운 서비스를 제공할 산업 및 상업 애플리케이션에 있습니다. 5G를 우선시하지 않는 것은 19세기에 철도와 전신망을 건설하지 않기로 결정한 것과 같습니다.

스펙트럼 할당에는 특정 사용자에게 할당되는 허가된 주파수와 특정 승인이 필요하지 않은 허가되지 않은 주파수가 모두 포함됩니다. 둘 사이의 이상적인 균형에 대한 논쟁이 있지만 라이선스는 수백만 달러 투자에 필요한 더 큰 보증을 제공합니다. 최근 몇 년 동안 FCC(Federal Communications Commission)는 최고 입찰자에게 허가된 스펙트럼을 할당하기 위해 경매를 사용했습니다. 스펙트럼 경매는 1993년 이후 미국에서 2,300억 달러 이상의 수익을 창출했으며 , 그 중 절반 이상이 2015년 이후로 증가했습니다., 2021년 800억 달러 이상을 포함합니다. 불행히도 스펙트럼 경매를 수행할 수 있는 FCC의 권한은 2023년 3월에 만료되었으며 의회에서 갱신되지 않았습니다. 이로 인해 미국은 귀중한 스펙트럼 관리 도구를 박탈하고 중국과의 경쟁력을 높이기 위해 스펙트럼 사용을 조정하기가 더 어려워집니다.

스펙트럼 할당은 간섭을 피하고 적용 범위, 대기 시간 및 속도와 같은 성능 특성을 결정하는 데 도움이 됩니다. 할당은 또한 할당된 스펙트럼을 사용할 수 있는 능력에 대해 민간 행위자에게 확실성을 제공함으로써 투자를 형성할 수 있습니다. 5G는 희소한 스펙트럼 리소스를 더 잘 관리하기 위해 통신 그룹에서 만든 부서인 저대역, 중대역 및 고대역에서 스펙트럼을 사용합니다. 업계 전문가들은 완전한 경제적 가치를 얻으려면 5G 배치를 위해 완전한 전력의 허가된 스펙트럼을 독점적으로 사용하는 것이 가장 좋다고 말합니다. 그러나 나머지 세계의 할당은 미국의 할당과 크게 다르며 이는 표준 설정, 지적 재산 생성 및 보안 분야의 리더십에 영향을 미칩니다.

미국은 5G용 저대역 스펙트럼 할당을 잘 해왔습니다. 저대역은 처음 4세대 무선의 기반이었으며 장거리 신호를 전달할 수 있는 기능을 제공하지만 혁신적인 새로운 용도를 개발할 때 기존 네트워크 기능을 점진적으로 개선할 뿐입니다. 미국도 5G에 고대역 스펙트럼을 할당하는 데 있어 좋은 성과를 거두었지만 여기에는 장단점이 있습니다. 고대역 스펙트럼은 더 빠른 속도를 제공하지만 범위가 훨씬 짧고 간섭에 더 취약합니다. 중간 대역 스펙트럼은 향상된 적용 범위와 용량을 제공하므로 5G에서 전 세계적으로 선호되는 대역입니다. 그러나 미국에서는 이미 많은 부분이 모바일 혁명 이전의 용도에 할당되어 있습니다. 일부 할당은 스펙트럼에 대한 경쟁 용도가 거의 없었던 수십 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 이것은 미국이 다른 나라에 비해 뒤처지는 곳입니다. 정부 사용자는라이센스가 있는 상용 사용자의 경우 5%만 할당된 것과 비교하여 중간 대역 스펙트럼의 60%가 할당되었습니다 . 미국의 중대역 할당은 중국을 비롯한 다른 주요 경제국의 관행과 다릅니다. 중국은 모두 5G 사용에 훨씬 더 많은 중대역 스펙트럼을 할당했습니다. 이러한 상대적인 잘못된 할당은 국가 안보 위험을 초래합니다.

이것의 효과는 간단합니다. 첫째, 미드밴드 시장에 서비스를 제공하기 위한 인프라와 장치를 만드는 국가는 기술 표준을 설정하고 글로벌 네트워크가 의존할 인프라를 구축하는 데 유리할 것입니다. 다른 모든 정부가 5G에 할당한 중간 대역 스펙트럼을 사용하기 위해 장비를 제조하는 경우 국가가 국가 스펙트럼 할당과 호환되는 장비(5G의 경우 전화를 훨씬 능가함)를 구매함에 따라 더 큰 시장 점유율을 얻을 수 있습니다. 더 나은 성능을 제공합니다. 둘째, 5G에 더 많은 중간 대역 스펙트럼을 할당하는 국가는 미국보다 네트워크에서 더 나은 성능을 얻을 것입니다. 마지막으로 5G 서비스에 대한 액세스는 무인 기술 및 제조와 같은 다른 산업의 혁신을 가속화할 것입니다. 나머지 세계는 미국 스펙트럼 할당의 특이성을 수용하지 않을 것입니다. 5G를 위한 중국 인프라의 사용을 제한하기 위해 힘겹게 고군분투한 미국은 스펙트럼 결정을 통해 어떤 이득도 잃을 수 있습니다.

기술 진보가 스펙트럼 할당 문제를 해결할 것이라는 희망은 아직 결실을 맺지 못했습니다. 결국 스펙트럼을 동적으로 공유하는 기능(더 나은 안테나, 더 정교한 소프트웨어 및 아마도 인공 지능 사용)을 통해 더 많은 사용자가 동일한 스펙트럼을 점유하고 부족을 완화할 수 있습니다. 스펙트럼 공유는 결국 가능할 수 있지만 현재로서는 경쟁 문제를 해결할 준비가 되어 있지 않으며 다른 어떤 국가도 이 접근 방식을 시도하지 않았습니다. 

한 주파수를 사용하는 레거시 시스템을 다른 주파수로 마이그레이션하는 데 수백만 달러가 소요될 수 있습니다.. 이전 행정부는 스펙트럼 경매 수익금을 사용하여 가치 있는 새로운 용도로 스펙트럼을 재할당한 기관을 보상하기 위해 의회가 부여한 권한을 이용했습니다. 이를 통해 장비를 현대화하고 보다 효율적인 스펙트럼 사용 가능성을 제공할 수 있었습니다. 수년 또는 수십년 전에 제작된 장비는 간섭에 더 취약하고 다른 시스템과 간섭하기 쉬우며 새로운 기술(스펙트럼이 덜 필요한 기술)보다 더 많은 스펙트럼을 사용하기 때문입니다. 동일한 결과를 생성합니다). 모든 움직임에 수반되는 불가피한 혼란을 감안할 때 항상 재배치를 꺼려합니다. 어쨌든 FCC의 경매 권한 상실로 인해 미국은 20세기 할당량으로 고정됩니다.

딜레마는 레이더와 같은 군사 시스템에 대한 이러한 현 용도 중 많은 부분이 다른 응용 프로그램이 거의 없고 많은 스펙트럼을 할당하는 기회 비용(대체 용도에서 실현되지 않은 잠재적 이득의 손실)이 작았던 시대에 설계되었다는 것입니다. —그리고 중국과 같은 강력한 경쟁업체가 5G 상업적 사용에 대한 할당을 우선시하기 전에. 중국과의 5G 경쟁에서 질 가능성이 현실화되는 지점이다. 전환을 위한 명확한 경로 없이 스펙트럼을 재할당하면 국방에 해를 끼칠 수 있지만 허가된 용도로 재할당하지 못하면 미국은 회복하기 어려운 경쟁적 불리한 위치에 놓이게 될 것입니다.

경쟁력 있는 국제 환경을 위한 할당

스펙트럼 할당은 할당에 대한 결정이 현재와 미래에 미국의 안보와 경제력에 영향을 미치기 때문에 전략적 문제입니다. 스펙트럼 할당에는 두 가지 상충하는 근거가 있습니다. 둘 다 미국의 국가 안보와 경제력을 가장 잘 유지하는 방법, 즉 기존 할당을 유지하거나 글로벌 경쟁 환경에 맞게 조정하는 문제를 중심으로 전개됩니다.

이러한 경쟁적 근거를 평가하는 한 가지 방법은 다른 국가들이 이 문제에 어떻게 접근했는지 살펴보는 것입니다. 미국 할당량은 5G에 더 많은 허가된 중간 대역 스펙트럼을 할당한 다른 국가의 할당량과 다릅니다. 미국의 진짜 문제는 기회 비용입니다. 5G를 채택하는 속도가 느려지므로 더 많은 채택이 가져올 수 있는 수입과 혁신을 잃게 됩니다. 중국은 동일한 할당 문제에 직면하지 않으며 상업용으로 사용할 수 있는 중간 대역 스펙트럼이 3배나 많을 것으로 예상됩니다. 스펙트럼을 사용하는 군사 장비는 경우에 따라 미국보다 더 새롭고 효율적입니다. 현직 기업의 대부분은 국유 기업이므로 중앙 방향에 더 주의를 기울입니다. 시진핑(習近平) 중국 국가주석이 5G 도입과 사용을 최우선 과제로 삼았다.중국의 디지털 경제로의 전환을 위해 이러한 하향식 관심은 중국 기업이 스펙트럼 사용 기술을 혁신할 수 있도록 라이센스로 중간 대역 스펙트럼을 할당하는 것을 선호하는 중국 스펙트럼 할당 프로세스를 원활하게 합니다.

스펙트럼 할당은 전 세계적으로 영향을 미칩니다. 그들은 국내 및 국제적으로 시장을 형성하고 혁신의 속도와 범위에 영향을 미칩니다. 할당은 4년마다 열리는 세계전파통신회의(WRC)에서 조정됩니다. 다음 회의는 2023년 11월 입니다.. 중국은 WRC 프로세스를 사용하여 글로벌 스펙트럼 할당을 형성하는 데 매우 적극적이지만 중간 대역 할당에 대한 내부 분쟁으로 인해 지금까지 미국은 새로운 스펙트럼을 사용할 수 있도록 제안을 제출하지 못했습니다. 새로운 모바일 스펙트럼을 위한 5개의 WRC-23 후보 대역에서 중국은 총 1490MHz를 제공하는 새로운 중간 대역 할당에 대한 제안을 적극적으로 지원하고 있는 반면, 미국은 총 100MHz를 제공하는 단 하나의 대역입니다. WRC 결정은 중국 할당과 지원 공급업체의 선호도와 일치하는 스펙트럼 대역의 글로벌 식별을 통해 중국 기업이 글로벌 시장을 지배하고 미국의 신뢰할 수 있는 공급업체를 격리하는 것이 더 쉬워지기 때문에 중요합니다.

중국이 상세한 기술 전략을 갖고 있는지 아니면 상업적 및 국제적 이점을 얻기 위해 임시방편에 의존하는지에 대해서는 의견이 분분하지만, 시진핑이 미국을 대체하고 더 많은 것을 창출하기 위해 기술 리더십을 사용하는 데 최우선 순위를 두었다는 것은 분명합니다. 중국 중심의 세계. 중국이 경험을 쌓음에 따라 중국의 노력은 더욱 체계화되고 조정될 것이며 경제 및 기술 기반이 향상될 것이며 미국 국가 안보에 분명한 영향을 미칠 것입니다.

미국은 아직 중국과의 전략적 안보 경쟁을 수용하기 위해 스펙트럼에 대한 접근 방식을 조정하지 않았습니다. 이 경쟁은 때때로 두더지 잡기 게임처럼 느껴질 수 있습니다. 미국은 ITU(International Telecommunication Union)와 같은 표준 기구에서 클라우드 네트워크, 소셜 미디어 및 공급망으로 돌진하여 중국의 규칙을 재구성하려는 노력에 대응합니다. 기업의 이익과 기업에 더 나은 혜택을 제공하기 위한 표준 및 기술. 미국은 기술 및 경제 경쟁의 전략적 환경에서 어떤 스펙트럼 사용이 더 가치가 있는지 결정해야 합니다.

미국은 다른 국가보다 중간 대역 스펙트럼에서 덜 지시적인 스펙트럼 할당 프로세스와 더 많은 현직자를 가지고 있습니다. 미국이 세계에서 유일하게 항공기 고도계에 대한 잠재적인 5G 간섭 에 대해 우려 하고 판결하는 데 몇 달이 걸렸던 공항 근처의 5G 사용에 대한 최근 분쟁은 사이의 경쟁이 된 좋은 선례가 아닙니다. 다양한 경제 모델.

기존 사업자들은 수십 년 동안 사용해 온 스펙트럼을 포기하는 것을 당연히 꺼려합니다. 또한 이전 스펙트럼 재할당에서 이러한 우려가 과장되었음을 시사하지만(이 시리즈의 향후 CSIS 문서에서 논의할 것임) 이동 비용 및 중단에 대해 우려하고 있습니다. 이러한 걱정은 이해할 수 있으며, 대대적인 재할당은 현재의 비효율성을 고수하는 것만큼이나 실행 불가능할 것입니다.

기술 및 경제 경쟁의 새로운 전략적 환경에서 스펙트럼 사용을 재평가하는 방법에 대한 재평가가 필요합니다. 가치 평가에는 기회 비용, 상업적 이득 손실, 재할당하지 않음으로 인한 국가 안보 위험이 포함되어야 합니다. 이 평가를 수행할 때 의사 결정은 미국이 현 세기에 주도하는 데 도움이 될 것에 따라 결정되어야 합니다. 현재 미국 스펙트럼 할당은 20세기에 최적화되어 있으며 이는 변경되어야 합니다. 전환이 어렵고 복잡할 수 있지만 미국은 5G가 제공할 새로운 용도에 중대역 스펙트럼을 할당하는 데 있어 중국을 뒤처지게 할 수 없습니다. 미국은 다른 국가 안보 우선 순위가 뒤처지지 않도록 지원하면서 5G용 허가 스펙트럼에 충분한 양을 할당하는 방법을 찾아야 합니다.

James A. Lewis는 수석 부사장이며 Pritzker 의장을 맡고 있으며 워싱턴 DC의 전략 및 국제 연구 센터에서 전략 기술 프로그램을 지휘합니다.

이 보고서는 CTIA와 그 회원사의 지원으로 가능했습니다.

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이 보고서는 국제 공공 정책 문제에 초점을 맞춘 비과세 민간 기관인 CSIS(Center for Strategic and International Studies)에서 작성했습니다. 그 연구는 당파적이지 않고 비독점적입니다. CSIS는 특정한 정책적 입장을 취하지 않습니다. 따라서 이 간행물에 표현된 모든 견해, 입장 및 결론은 전적으로 저자(들)의 것으로 이해되어야 합니다.

© 2023 전략 및 국제 연구 센터. 판권 소유.

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