財經 北京新浪網 5G之爭,驚心動魄!

5G之爭,驚心動魄!

北京新浪網 2018-12-08 23:03

路漫漫其修遠兮,5G是中國無法繞開之爭。

那麼,通訊標準為何如此重要?從1G到5G的歷史中,各國又是如何明爭暗鬥,上演一幕幕宮鬥劇的?

今天,全世界的手機能夠互相通話,因為大家都同意使用一個標準。而標準的制定者,可以向所有使用者收取高額專利費,崛起壟斷收益。

每一代標準背後,各方勢力的陰謀算計,明爭暗鬥,是一場隱形的戰爭。

從1G到4G,通訊標準的爭奪歷史中,有無數我們看不到的血與淚。隨著5G時代臨近,面臨內憂外患,中國能否最終取得領先地位?

 從1G說起,你大哥的大哥大

1G打電話,2G聊QQ,3G刷微博,4G看影片。一切還得從最基礎的「打電話」說起。

1986年,摩托羅拉8000X在美國芝加哥誕生,第一代移動通訊技術(1st Generation,簡稱1G)登上舞台。

摩托羅拉8000X,被中國人民親切地呼喚為「大哥大」。

為什麼叫大哥大?

一是因為,在那個「萬元戶」年代,想用上大哥大,要先支付6000元的入網費,並且每分鐘資費0.5元,就跟現在的「北上廣深房」一樣,讓人望而生怯。當時誰若是從背後掏出一架大哥大,周圍人無不膝蓋一軟,匍匐跪地,嘴裏呢喃「你是大哥...你是大哥...」。

二是因為摩托羅拉8000X體型巨大,形如板磚,在黑幫火拚中會有出人意料的效果,深得黑幫老大哥喜愛,因此得名「大哥大」。

但是大哥大還沒當好多年,就退出了歷史的舞台。原因是什麼?

當年上帝為了阻止人類修建通天塔,讓人類說起不同語言,而通訊行業的玩家很不幸,一開始就用不同的「語言」。

1G時代不同國家的通信系統互不兼容,導致各國廠商的設備無法互通。比如當年的巨頭摩托羅拉和愛立信,各自的「大哥大」用的都是自家的頻段標準,無法互相打call。

為了修建一條通訊行業的通天塔,大家意識到必須用同樣的標準,說同樣的話。

1G-2G:開始說同一個語言

如果要大家都說同一個語言,毫無疑問,所有人都希望用自家的。

歐洲國家不乏瑞典芬蘭等通訊巨頭,但他們也意識到,與其單打獨鬥,不如抱團取暖。商量之下,歐洲幾個通訊巨頭決定共同研究移動通訊技術標準,立志於讓全球的行動電話共同使用一個標準,讓大家一部電話走天下,打造移動通信世界的通天塔。

當年去營業廳辦SIM卡,業務員小姐姐通常會問,辦「神州行」,「動感地帶」還是「全球通」?這個「全球通」是什麼?就是歐洲聯合的成果。

1991年,歐洲開通了「全球行動通訊系統」(GSM, Global System for Mobile Communications)。GSM標準採用了TDMA(時分多址技術),在傳輸速率和開放性上完勝1G模擬通信,很快便成為2G時代的主流標準。

2G-3G:高通一手遮天

你也許從來沒見過它的產品,但是你每天都在付錢給它。它是通訊行業最「拉仇恨」的公司,是幾乎所有公司夜不能寐的夢魘。

它就是高通。

一切還得從CDMA(碼分多址技術)說起。

高通在2G時代初期就是CDMA的推行者,奈何動作不夠快,導致丟失市場,最終含恨離場。但是很多人沒意識到,CDMA技術帶來的承載量是GSM的10倍以上,在技術層面完爆TDMA。

就在人們還沉醉於TDMA技術時,高通圍繞功率控制、同頻復用等技術構建CDMA專利牆,將所有有關CDMA技術的專利納入麾下。一場曠日持久的陰謀拉開序幕。

首先,高通將專利技術套入通訊標準,推行該標準,讓大部分手機基於該標準才能互相通話。

再召集一批規模不亞於技術團隊的專利律師軍團,在大家用CDMA技術用得不能自拔之時,迅速抓住把柄,開打專利官司,罰對手一個血流成河。

接著,高通將CDMA演算法嵌入晶元,提供一整套系統單晶元(System on Chip, SoC)解決方案。

當時大部分手機廠商沒有SoC整合的技術能力。

於是高通對手機廠商們說,「你們一個個買通訊基帶,CPU、GPU、音效卡網卡晶元,太麻煩了。這樣吧,我給你們打個包,全部組合進一個晶元里,小巧精美哦」。手機廠家沒能扛住高通的誘惑,紛紛選擇高通的晶元。買了晶元,同時交通訊標準的專利費。

高通一石二鳥,瘋狂收割。

其實正常交個專利費也不是什麼問題,但高通的專利費收法有點誇張。舉個例子,首先,使用了高通專利的手機廠商必須先給一筆授權費,手機出廠後,根據手機售價再給5%-10%的費用。這意味著,就算你在手機上鑲個鑽石,這鑽石的利潤也得算高通頭上,十分霸道。

然而,大家繳「高通稅」痛苦,用高通產品卻很上癮。

2017年,高通的晶元佔據手機市場的半壁江山,最熱門晶元前三名都歸高通驍龍。驍龍晶元目前依然被認為是最先進的手機晶元,許多手機廠商的旗艦手機都以驍龍晶元為賣點。

近期火熱的小米,都曾因為驍龍晶元沒到位而沒法開手機發佈會。推想一下,如果沒有驍龍晶元,小米是否還能順利上市?

圖片來源:安兔兔評測

2G-3G時代,CDMA標準的霸權地位讓高通CDMA制的晶元大賣,同時高通高集成度的晶元技術讓更多手機廠商採用CDMA標準。

標準的推行反過來又推動更多晶元的銷售,形成正反饋,最終造就了高通不可一世的行業地位,帶領美國完成對GSM標準的逆風翻盤。

2G-3G:一場三國殺

「一流企業定標準、二流企業做品牌、三流企業做產品」。

高通的晶元之所以強,不僅是因為它的產品好,品牌亮,更是因為高通處於食物鏈頂端,是定標準的企業。

國際標準的制定其實是一種政治操作的過程,背後涉及各方利益。各個廠商為了能夠在標準的制定中取得利益的一致性,達成最終共識,便成立了3GPP和3GPP2這類組織。

1998年12月,歐洲領頭成立3GPP,致力於繞開高通專利,從GSM向 WCDMA 過渡。美國不甘示弱,1999年1月,高通領頭成立3GPP2,致力於推行自家的CDMA2000 技術。

在幾番爭論試驗後發現,WCDMA比高通的 CDMA2000 更好用。於是歐洲迅速開始推行 WCDMA 成為3G唯一的國際電信標準,希望能夠引領全球3G局面。

回想起當年被歐洲GSM支配的恐懼,美國慌了。這時美國想起中國有個叫TD-SCDMA的標準,並且這個標準也是基於CDMA制的,高通依然能收專利費。於是美國找到中國說,「你們TM不是也想,不對,你們TD-SCDMA不是也想進標準嗎?咱們得抱團,一起支持TD-SCDMA和CDMA2000一起進標準,不能讓歐洲一家獨大。」 

「鷸蚌相爭,漁翁得利」,中國沒理由拒絕。於是在中美聯合下,歐洲放棄一家獨大的妄想。

中標 TD-SCDMA,美標 CDMA2000 和歐標 WCDMA 共同成為3G國際電信標準的格局就這麼形成。

然而故事還沒完,對於美國來說,這種局面從來就不是他想要的。他還想要再「逆風翻盤」一次。

隨著21世紀的到來,美國Intel推出採用了OFDM(正交頻分復用技術)的WiMax,逼著國際電信聯盟再開專題會,成為第四個3G國際電信標準。

美國這一波操作瞬間帶起了 WiMax 熱潮。當時加拿大、韓國、馬來西亞等都成了WiMax的試驗田。

只不過這些都是美國的跟風小弟。中歐兩大勢力的態度才是關鍵。

很不巧,歐洲表示敵視。 這時候,中國的站隊就很重要。中美歐的博弈就像三國時代的魏蜀吳,只不過這次中國和歐洲結盟,上演了通訊行業的「火燒赤壁」,破碎了美國的「定標夢」。

中國兩度成為改變3G國際電信標準格局的關鍵因素,是因為在華為中興的打拚下,中國的國際電信市場地位已不容小覷。

中國的抉擇逐漸開始影響全球的通訊格局。

3G-4G:中國成為遊戲規則的制定者之一

歐美其中任何一方壟斷通訊市場,對中國都不會是好事。讓他們互相制衡才是正解。

雖然這一戰贏了,但看到WiMax失敗的慘狀,中國意識到,真正的地位只能靠自己打出來,投靠別的陣營只會淪為被利用的道具和權力鬥爭的犧牲品。

另一方面,面對人民日益增長的影片聊天交友需求,3G網速顯然很乏力。恰逢4G核心正交分頻多工(OFDM) 技術逐漸成熟,傳輸速率是 CDMA 的十倍以上,同時還繞開了高通的 CDMA 專利,這無疑是個一箭雙鵰的歷史機會。

還有一個問題,調製模式我們是用時分雙工(TDD),還是頻分雙工(FDD),兩者區別就在於雙向通信時採用哪種模式的信號收發通道。兩者各有優缺點,有90%的底層技術是一樣的,這時候採用哪個雙工模式就得上升到戰略層面了。

過去中國在通信標準上都是跟在歐美兩大傳統通信巨頭後面,如今華為中興在國際通信市場打下一片天,地位早已今時不同往日。回想那句話,「一流企業定標準、二流企業做品牌、三流企業做產品」,光做產品和品牌難免受制於人,只有制定遊戲規則的人才能真正地立於不敗之地。

於是,在得知歐洲採用 FDD 之後,中國立馬開始主攻不同雙工模式的 TDD(雖然中國本就有比較多的 TDD 相關專利),最終做出了TD-LTE。這是第一個中國主導的,具有全球競爭力的4G標準。憑藉這個標準,中國拉攏了印度,日本,甚至美國的一些運營商。

在2017年,TD-LTE 基站有200萬,佔全球4G基站的40%,全球支持 TD-LTE 的終端近4269款,支持 TD-LTE 的手機3255款以上,實現了在通信標準層面上的彎道超車,成為全球通訊遊戲規則的制定者之一。

4G時代,在 TD-LTE 標準的推動之下,中國的全球通訊地位更上一層樓。

這個時期,中國手機品牌如華為,小米,oppo等迅速發展,開始與全球手機巨頭三星,蘋果同台競技。

全球智能手機市場份額(16Q4-17Q4)

(圖片來源:IDC官網)

4G時代,手握TD-LTE標準的中國成為全球通訊格局中不可忽視的一股力量。

5G時代:不僅是技術之爭

1G打電話,2G聊QQ,3G刷微博,4G看影片,那麼5G還有多少想像空間?

5G不只是秒秒鐘下完一部電影這麼簡單了,還意味著機器將更加的自動化,虛擬現實,物聯網,人工智慧,智慧城市等等一系列操作,有了更強大的5G以後,都將迎來廣闊的應用空間。

從我們身邊的每一件物體變得智能化,到無人駕駛汽車解放雙手,再到VR和AR爆發出虛擬和現實交融的魔力,5G將滲透進我們生活的方方面面,讓我們生活的便利性和豐富性飛升到一個難以想像的層面。

關於5G究竟有多麼重要,高通CEO莫侖科夫這麼說,

「5G是一種全新的網路,它能為大量設備提供支持。5G的誕生與電力或汽車同等重要,它將對經濟和社會產生深遠影響。」

5G的影響力如此之大,那麼拿下5G的標準,制定5G的遊戲規則,重要性可想而知——不僅能夠通過收專利費財源廣進,更能夠定義全球通訊格局。

目前可供5G選擇的編碼方案只有3種:

1、美國高通為首主推的LDPC技術

2、中國華為為首主推的Polar技術

3、歐洲法國企業為首主推的Turbo

而5G技術在上文講的三個場景里,還分為控制通道編碼和數據通道編碼兩個標準,編碼又有長碼和短碼之分。

目前還處在制定第一個場景eMBB的標準上。伴隨我們從3G到4G的Turbo碼最先撲街,只剩下LDPC和Polar一決高下。

2016年3GPPRAN1 87次會議,在決定數據通道編碼的長碼方案上,LDPC較為成熟,專利成本低,贏得了多數投票,當然也包括聯想及其旗下子公司摩托羅拉的票。

在決定控制通道編碼的短碼方案上,Polar碼雖不成熟,卻是目前人類已知的第一種能夠被證明達到香農極限的通道編碼方法,聽著就很牛掰,會上贏的多數支持。聯想之前澄清就說自己投了華為,就是投的這個。

還剩最後一個,數據通道的短碼方案。最終還是美國的LDPC拿下。形成現在5G編碼方案的格局:

雲鋒金融整理

5G標準之爭才剛剛開始,未來大家還會要針對mMTC和uRLLC這兩個場景的編碼方案做投票決議。暗潮湧動之下是各國在技術實力,凝聚力,話語權等綜合實力的較量。

中國在全球通訊行業的地位已經從受人欺辱,到跟班歐美,再到如今與美國分庭抗禮。

G20期間西方國家台上一套,台下一套,不僅是一種大國失信的表現,更是他們面對逐漸甦醒的東方巨龍的色厲內荏。

缺乏領先的核心技術就難免處處受制於人。封中興時,我們確實該反思缺芯缺技術的痛,痛下自主創新的決心。而華為被禁,讓我們看到華為是西方國家打贏5G這場戰最大的阻礙。

也正因此,我們堅信這是場必須贏的「5G戰爭」!

我們更加堅信,華為,大有可為。

主要參考資料來源:

1.《Evolution of Mobile Communication Network: from 1G to 4G》

2.《Overview on Generations of Network: 1G, 2G, 3G, 4G, 5G》

3.《從1G到5G 通訊產業變遷史回顧》

4.《中國通信簡史》

5.  鮮棗課堂

6.  知乎 

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