中企進(jìn)軍5G，從標(biāo)準(zhǔn)到商用

胡萬程

信息的傳達(dá)是人類自古以來的重要議題。從古代的耳口相傳、到書信往來、到固定電話、再到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，在信息傳達(dá)的速率、容量、延遲、質(zhì)量、信號(hào)、成本等方面上，技術(shù)永遠(yuǎn)都在迭代。

而目前，5G就是未來通訊的發(fā)展方向。

5G的全名叫做第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)。自從1983年第一代移動(dòng)通信技術(shù)正式被采用后，在35年間，人類社會(huì)已經(jīng)歷了從1G到4G的四個(gè)通信大時(shí)代。每次變革，都是整個(gè)通信行業(yè)的升級(jí)換代，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)總量與社會(huì)價(jià)值都是巨大的。

根據(jù)IHS Markit的調(diào)查報(bào)告顯示，5G將在全球創(chuàng)造出12.3萬億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈（網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、無線主設(shè)備、傳輸設(shè)備、終端設(shè)備、運(yùn)營商等）將創(chuàng)造出3.5萬億美元產(chǎn)出，同時(shí)在世界上將創(chuàng)造出2200萬的工作崗位。

這是一塊大蛋糕，從移動(dòng)通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定開始，世界上的通訊企業(yè)都想分一杯羹。中國作為全球最大的移動(dòng)通訊設(shè)備生產(chǎn)國，企業(yè)群體顯然不會(huì)放棄這場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)。但是，中國企業(yè)也遭遇了遠(yuǎn)比預(yù)想激烈的阻擊戰(zhàn)。那么，如何突圍？

標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)，從歐美到歐美中

1G的核心技術(shù)是模擬通信技術(shù)，摩托羅拉在1G時(shí)代一枝獨(dú)秀。到了2G時(shí)代，忍受了美國壟斷一個(gè)時(shí)代通訊標(biāo)準(zhǔn)的歐洲，認(rèn)識(shí)到單打獨(dú)斗無法抗衡美國，于是歐洲運(yùn)營商與設(shè)備商加強(qiáng)合作，搞出了名為GSM（全球移動(dòng)通信）的新標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)歐洲加大投資，短短時(shí)間內(nèi)建立了國際漫游標(biāo)準(zhǔn)，在全球廣布GSM基站，獲得了2G時(shí)代的大量市場(chǎng)份額。

3G標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者是美國高通，當(dāng)年它深耕CDMA技術(shù)，不僅圍繞CDMA建立了壟斷式的專利布局，還將專利技術(shù)套入通信標(biāo)準(zhǔn)，把CDMA演算法整入集成芯片。凡是使用CDMA技術(shù)和高通芯片的設(shè)備廠，都被高通狠狠地收取專利授權(quán)費(fèi)與權(quán)利費(fèi)。

4G標(biāo)準(zhǔn)上，其他企業(yè)吃一塹長一智，努力避開高通的專利優(yōu)勢(shì)。特別是中國和歐洲合作緊密，在LTE技術(shù)上暗度陳倉，使得美國高通的UMB和英特爾的Wimax兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都沒能成為4G標(biāo)準(zhǔn)。不過由于高通專利布局廣，在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上都有投入，仍在專利上獲利不菲。

一流企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn)，二流企業(yè)賣品牌，三流企業(yè)賣產(chǎn)品，四流企業(yè)賣苦力。WTO入世以來，通信行業(yè)實(shí)力躍升的中國企業(yè)自然不甘于看人吃肉，只能喝湯的局面，在5G標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的研發(fā)上早早準(zhǔn)備。

2016年11月17日的3GPP RAN1 87會(huì)議上，華為用主推的Polar Code（極化碼）方案拿下5G短碼標(biāo)準(zhǔn)的事件成為了一個(gè)具有里程碑意義的事件。

所謂的3GPP，是一個(gè)成立于1998年的電信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)協(xié)會(huì)。它的主要會(huì)員是世界各大通信公司，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)商業(yè)組織。協(xié)會(huì)致力于采用當(dāng)下最先進(jìn)的通信技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)世界通用的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，去滿足社會(huì)不斷發(fā)展的移動(dòng)通訊需求。

各家公司支持什么技術(shù)，基于一個(gè)大前提：技術(shù)本身是否滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)要求。3GPP 定義了 5G 的三大場(chǎng)景：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶 、大連接物聯(lián)網(wǎng)和超可靠低時(shí)延通信。在此基礎(chǔ)上，各家公司權(quán)衡所擁有的專利數(shù)量，以及與專利主導(dǎo)企業(yè)的合作與交易，自由選擇站隊(duì)哪一項(xiàng)技術(shù)。歸根到底，都是為了自身商業(yè)利益的最大化。

在3GPP會(huì)議上，華為主導(dǎo)的Polar 碼作為控制信道的編碼方案，高通主導(dǎo)的 LDPC 碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案被投票確立為5G標(biāo)準(zhǔn)。雖說是兩家公司主導(dǎo)，但Polar碼與LDPC碼作為一種技術(shù)，并不是被一兩家企業(yè)所壟斷與獨(dú)占的。高通既有LDPC碼的部分專利，也有Polar碼的專利。華為率先開發(fā)Polar碼，但也同樣參與了LDPC碼的技術(shù)研發(fā)。各大廠商其實(shí)是一種“你中有我，我中有你”的狀態(tài)。原本提出Polar碼方案的只有華為一家，最終能被多數(shù)企業(yè)選擇作為5G控制信道的短碼方案，主要原因就是因?yàn)槠浼夹g(shù)層面上的優(yōu)勢(shì)。

中國Polar碼領(lǐng)域領(lǐng)軍學(xué)者，北京郵電大學(xué)的牛凱博士向《南風(fēng)窗》記者闡述了Polar碼在中國的發(fā)展與其優(yōu)勢(shì)所在。Polar碼是2008年由土耳其學(xué)者艾瑞肯（Erdal Arikan）提出，在理論上Polar碼可達(dá)到香農(nóng)極限，并且具有線性復(fù)雜度編譯碼能力。但實(shí)際情況中，Polar碼長度有限，大多在500比特～2000比特之間，艾瑞肯提出的經(jīng)典算法存在錯(cuò)誤傳播現(xiàn)象，效果不佳。

之后，Polar碼算法被通信技術(shù)研究者們繼續(xù)優(yōu)化，比如牛凱團(tuán)隊(duì)提出了有限碼長下的譯碼解法，并將循環(huán)冗余校驗(yàn)碼與極化碼相結(jié)合。在這種算法下，Polar碼展現(xiàn)了其在糾錯(cuò)能力，功能耗所，復(fù)雜度上的優(yōu)勢(shì)，實(shí)際性能最終超越了Turbo碼和部分應(yīng)用條件下的LDPC碼。

高通既有LDPC碼的部分專利，也有Polar碼的專利。華為率先開發(fā)Polar碼，但也同樣參與了LDPC碼的技術(shù)研發(fā)。各大廠商其實(shí)是一種“你中有我，我中有你”的狀態(tài)。

而華為也在Polar碼誕生初期，看到了Polar碼的未來潛力，著手建立團(tuán)隊(duì)投入Polar碼的實(shí)用研究。比如華為5G首席科學(xué)家童文手下的李斌團(tuán)隊(duì)就是華為Polar碼研究的主力軍。除了Polar 碼的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，作為全球第一大電信設(shè)備商，華為擁有的巨大市場(chǎng)份額也為它在3GPP上主推Polar碼時(shí)獲得了足夠的話語權(quán)。最終由于Polar碼方案的確立，中國公司第一次進(jìn)入到基礎(chǔ)通信框架協(xié)議領(lǐng)域。

突破外資的專利壁壘

標(biāo)準(zhǔn)下拉到終端，國內(nèi)眾多整機(jī)廠被卡專利費(fèi)已屬家常便飯。平均來看，在4G時(shí)代，國產(chǎn)一部智能手機(jī)售價(jià)的四分之一用來支付了專利費(fèi)用。

手機(jī)集合了成千上萬的專利，主要分為兩大類。一類是標(biāo)準(zhǔn)專利，指的是底層技術(shù)領(lǐng)域，電話/上網(wǎng)/消息/GPS等功能技術(shù)是任何手機(jī)產(chǎn)品都無法回避的，必須使用的功能；另一類是應(yīng)用類專利，比如FaceID，屏下解鎖，Animoji動(dòng)物表情，語音助手，AI攝像等功能就屬于應(yīng)用類專利了。

專利是受到法律保護(hù)的發(fā)明創(chuàng)造，它保護(hù)了發(fā)明人辛苦投入獲得的成果不會(huì)被隨意剽竊。但另一面，專利也是優(yōu)勢(shì)企業(yè)攻城略地，弱肉強(qiáng)食的有力武器。當(dāng)一家公司掌握的專利達(dá)到一定規(guī)模，形成彈藥充足的“專利火藥庫”，那么新興公司就面對(duì)著高聳無比的專利壁壘，難以進(jìn)行繼續(xù)創(chuàng)新。

高通，愛立信，諾基亞這類公司善于“養(yǎng)肥了再殺”。發(fā)現(xiàn)專利被初創(chuàng)公司擅自使用時(shí)候，先按兵不動(dòng)等著對(duì)方成長到一定規(guī)模。待時(shí)機(jī)成熟，祭出數(shù)把“專利大刀”同時(shí)發(fā)威，剛剛發(fā)家的小公司法務(wù)部門薄弱，根本招架不住。大多都會(huì)被狠狠割上一刀，有些甚至直接被高額專利費(fèi)用壓垮。

除了這些實(shí)力雄厚的專利大佬，還有不少躲在暗處的專利流氓。這些公司沒有實(shí)體業(yè)務(wù)，也不生產(chǎn)產(chǎn)品，只積極申請(qǐng)并收購專利，并通過發(fā)動(dòng)專利侵權(quán)訴訟而生存。不要小看這些專利流氓公司，它們給正規(guī)企業(yè)帶來的成本困擾也是巨大的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球的專利侵權(quán)案的六成以上都是由這些“非執(zhí)業(yè)實(shí)體”發(fā)起的，訴訟給企業(yè)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200億至400億美元。

面對(duì)專利保護(hù)，付點(diǎn)錢就能擺平倒還算小事，被起訴弄個(gè)海外禁售可就麻煩了?，F(xiàn)在在印度混的風(fēng)生水起的小米，2015年被愛立信起訴專利侵權(quán)禁止在印度銷售。雷軍為此事可是急得上火，最終答應(yīng)“每臺(tái)設(shè)備預(yù)繳100印度盧比于法院提存”的苛刻條件，才臨時(shí)獲得部分手機(jī)的銷售許可。

中國企業(yè)自3G時(shí)代以來，不斷加大自主研發(fā)專利和專利并購的力度。一位曾參與華為polar碼研發(fā)的工程師對(duì)《南風(fēng)窗》記者說，高通把每年?duì)I收的20%以上投入研發(fā)上，促進(jìn)更多專利的產(chǎn)生，獲取更多的專利授權(quán)費(fèi)。而在2016年后，華為的研發(fā)投入占比也接近20%，加上華為的體量要數(shù)倍于高通，華為在研發(fā)投入的資金絕對(duì)值已大大高于高通。

根據(jù)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2018年4月，華為申請(qǐng)的專利達(dá)111206條，中興申請(qǐng)的專利達(dá)88356條。比起高通公司擁有的191720條還有一定差距，但是考慮到發(fā)展歷史，這兩家中國公司后來奮起的速度是令人驚異的。

以上工程師分析，高通的定位是一家終端芯片廠商，只提供解決方案，不生產(chǎn)完整的設(shè)備產(chǎn)品，對(duì)專利的依賴程度相對(duì)較小。而中國的通信設(shè)備企業(yè)不同于高通的商業(yè)模式，因?yàn)檠邪l(fā)設(shè)備涉及整合技術(shù)，面臨很多的專利授權(quán)問題。因此中國公司的專利申請(qǐng)更偏向于防御性質(zhì)，目的是獲得交叉授權(quán)，可以少交或者不交專利費(fèi)用。高通的商業(yè)模式無法復(fù)制，但隨著中國企業(yè)的專利積累增多，高通這類企業(yè)將越來越難在中國企業(yè)身上占到便宜。

搶占市場(chǎng)也是5G時(shí)代話語權(quán)

掌握5G領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì)的中國企業(yè)，在全球范圍的布局與宣傳上不吝投入，因?yàn)槭袌?chǎng)也意味著話語權(quán)。2016年～2017年很多海外的知名展會(huì)，包括美國拉斯維加斯的CES展，西班牙巴塞羅那的MWC展，德國漢諾威CEBIT展，中國通訊企業(yè)對(duì)于5G的投入與宣傳力度非常巨大。

中國公司的專利申請(qǐng)更偏向于防御性質(zhì)，目的是獲得交叉授權(quán)，可以少交或者不叫專利費(fèi)用。

《南風(fēng)窗》記者了解到，拿華為來說，無論是CES展，MWC展，還是CEBIT展，華為的展廳都是極佳的位置，大到城市里大街小巷的懸掛條幅、會(huì)展中心巨幅海報(bào)上、商場(chǎng)外墻的廣告、巴士站滾動(dòng)屏，小到展會(huì)指南書，會(huì)場(chǎng)地圖，擺渡車身，資料手提袋，甚至入場(chǎng)牌的吊帶上都印上了華為的菊花logo。不僅如此，在德國CEBIT所在的漢諾威城市，每天早上從各賓館接送參觀觀眾去會(huì)場(chǎng)的大巴都是華為出錢租的。

粗略估算了一下CEBIT，光是場(chǎng)地費(fèi)用大概就在1000萬人民幣以上，贊助與廣告投入費(fèi)，運(yùn)營費(fèi)總共加起來，華為每次參展的投入不會(huì)低于3000萬人民幣。而在素有“天價(jià)展會(huì)”之稱的MWC，華為想必更是投入巨大。要知道，2017年MWC的個(gè)人門票最便宜也要799歐元（6130人民幣）。

在2017年的海外主流電子展會(huì)上，通訊展區(qū)的主題就是5G。除了老牌強(qiáng)勢(shì)的高通、英特爾之外，最亮眼的公司無疑就是中國的華為與中興。移動(dòng)終端市場(chǎng)份額已相對(duì)落后的中興，在未來的5G的布局和宣傳上甚至更加先聲奪人一些。

早在2014年6月，在荷蘭舉辦的5G World Sunmit上，中興已經(jīng)率先提出Pre5G概念了。之后中興通訊積極實(shí)現(xiàn)Pre5G的規(guī)模商用，在全球部署了40多個(gè)Pre5G網(wǎng)絡(luò)。2017年MWC上，中興展出了全球首個(gè)Pre5G FDD Massive MIMO的基站。

中興沒有選擇單打獨(dú)斗的方式，在5G的推進(jìn)過程中主動(dòng)尋求和美國領(lǐng)軍企業(yè)的合作。與高通合作展開5G技術(shù)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，與英特爾合作發(fā)布了世界上第一個(gè)基于軟件定義架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的5G無線接入產(chǎn)品（IT BBU）。

現(xiàn)階段，華為與中興在全球無線通訊基建占有率和5G測(cè)試量上保有四成份額，是國際5G布局中無可爭(zhēng)議的領(lǐng)頭羊。2018年4月，一篇發(fā)表在英國《金融時(shí)報(bào)》名為《美國與中國的數(shù)字化冷戰(zhàn)》的文章提到，“據(jù)估算，中國公司已經(jīng)擁有10%被認(rèn)為對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而5G解決方案的潛在技術(shù)幾乎全部來自美國和歐洲?！?/p>

但是，在貿(mào)易保護(hù)主義卷土重來的今天，中國企業(yè)的路不會(huì)平坦。通訊設(shè)備公司對(duì)技術(shù)授權(quán)十分依賴，此外如果失去半導(dǎo)體硬件的供應(yīng)，更會(huì)影響日常經(jīng)營。因此，中國企業(yè)要順利征戰(zhàn)5G時(shí)代，既需要強(qiáng)化研發(fā)，苦練“內(nèi)功”，與此同時(shí)，更愈發(fā)有賴于一個(gè)更開放和自由的國際貿(mào)易大環(huán)境。然而，這不是光靠企業(yè)自己可以做到的。