全球5G争夺战
发布时间：2019-01-28 16:27:49 来源于：CBF聚焦网
摘要：前不久，应美国司法部的要求，加拿大政府拘押了华为CFO孟晚舟，由此引发轩然大波，中国政府对此发表严肃抗议声明。12月11日下午，不列颠哥伦比亚省高等法院的法官宣布，准许孟晚舟女士获得保释。孟晚舟被扣押事件，掀开了全球5G之争的冰山一角。
前不久，应美国司法部的要求，加拿大政府拘押了华为CFO孟晚舟，由此引发轩然大波，中国政府对此发表严肃抗议声明。12月11日下午，不列颠哥伦比亚省高等法院的法官宣布，准许孟晚舟女士获得保释。孟晚舟被扣押事件，掀开了全球5G之争的冰山一角。
伴随着互联网的不断壮大发展，和经济水平的不断提高，大家对移动网络传输速率的需求也越来越高，5G时代的到来是发展的必然趋势。2018年被称为“5G元年”。12月1日，韩国三大移动运营商集体推出5G服务，这是全球首例5G商用服务，韩国成为全世界第一个进入5G时代的国家。据媒体报道，截至2018年11月，全球已有182个运营商在78个国家进行了5G试验、部署和投资。
为何各国都对5G争夺战虎视眈眈
5G全称为第五代移动通信系统，作为4G的延伸，能更快地反应，能承载更大的传输流量，平均网速可达到10Gbps左右，是4G网络的100倍以上。和现在普遍使用的4G相比，5G的特点可以用这样五句话来形容：那就是“无与伦比的快”、“人多也不怕”、“什么都能通信”、“最佳体验如影随形”、“超实时、超可靠”。如果你还不清楚，也可以这样理解：2G是文字时代、3G是图片时代、4G是视频时代，而接下来的5G会带来根本性的变革，实现真正的万物互联。
5G之所以会带来根本性变革，是因为背后有一种叫毫米波的关键技术。简单来说，毫米波是指波长在1～10毫米之间的电磁波，在传播过程中基本不受自然光和热辐射源的影响。依靠毫米波频段，5G网络的频谱带宽则可翻10倍，传输速率会更快。也就是说，5G可以仅用10秒就能传输一部电影，并且还将人与人之间的通信，过渡到人与人、人与物、物与物之间的通信。
就拿无人驾驶来说，它对5G网络的需求，就像人对氧气的需求一样重要。无人驾驶需要实时对大量数据进行处理。根据测算，一秒钟就要消耗750MB数据流量，而现有的4G网络根本无法满足这种需求。同时，在驾驶过程中，汽车需要与周围汽车、信号灯、建筑甚至道路实时交换数据信息，5G网络的低延迟才能让交换过程更及时有效。
此外，为了提供自动导航、路线规划，实时的高精准度的地图再加上配套的智能交通、通信网络都需要数据传输，只有大容量的5G才能承载如此重的任务。
因此我们可以这么说，“4G改变生活，5G改变社会”，5G的普及将拉动整个国家和社会的全面移动化和数字化，从而在全球的科技竞争中占据领先地位。
当然，5G对于社会的全方位渗透，同样也会带来巨大的经济利益。咨询公司IHS发布的研究报告指出，到2035年，全球5G价值链将创造3.5万亿美元产出，相当于2017年全球财富500强企业中前13强企业的营收总和。
5G对社会的重要性是基于其与社会各行各业，以及人们的生活、工作的深度融合。在某种程度上说，未来人人都将活在5G网络上，在上面生活、学习和工作，工厂在上面生产，政府在上面实现管理和提供服务。因此，对5G网络的掌握对于一个不想受制于人、希望长远发展的国家来说是极其重要的，不光是关系高额的专利费，也不光是关系产业的主动权，而更在于国家安全和人民幸福。
争夺5G争的是什么
正所谓“三流企业做产品，二流企业做品牌，一流企业做标准”，5G争夺战背后实质上是通信标准之争。回溯历史，每一次通信标准的争夺和变更，背后都蕴藏着巨大的利益，同时伴随着一场场血雨腥风。全球不少知名的通信厂商，就因为在通信标准上“押错宝”而陨落。
图表1
二战时期，美国为了实现战场的信息实时沟通，要求摩托罗拉研发无线通讯工具，后来这款实时通信工具帮助美军取得了二战的胜利。而这款最初应用于战场的产品成为了近代无线通信的开创者——1G。
可以说，1G时代是被美国完全垄断的，因为第一代通信标准把持在摩托罗拉手中。而这也给美国和摩托罗拉带来了巨大的技术红利，美国获得了战争的胜利，牢牢奠定了世界领导者的地位，而摩托罗拉成为当时世界唯一的移动通信企业，当然也赚了很多很多钱。
1G是移动通信的第一个标准，也是这个时代的开创者，但模拟通信技术本身有很多缺陷，如通话质量和保密性差、信号不稳定等等，在大规模商用的时候就受到很多挑战。另一方面，由于美国对1G的把持，欧洲各国在这项新技术的利用和获取红利上都受到了限制。于是欧盟主动站出来试图摆脱美国对移动通信的控制，成立了一个多国参与的组织，开始研究及应用一个新型移动通信技术。1991年，欧洲制定了“全球移动通讯系统”（GSM, Global System for Mobile Communications）标准。GSM标准采用了TDMA（时分多址技术），在传输速率和开放性上完胜1G模拟通信，很快便成为2G时代的主流标准。
美国当然不愿意失去对移动通信的控制权，因为这在某种程度上意味着对世界的领导权。而美国企业也不愿意失去高额的利润，于是在政府的助力下，后来大名鼎鼎的美国企业高通研制了CDMA（码分多址技术）与GSM抗衡。从技术的先进性来说，CDMA是领先GSM的。可惜，由于欧洲市场的集体拒绝让CDMA缺乏足够的市场。缺乏市场的验证和完善，技术难言成熟，终端等产业链也没有跟上，CDMA一直没有真正成为全球性的通信标准。
CDMA的失败，也意味着美国输掉了第二代通信标准之争，美国对世界的控制力和领导力在不断减弱，摩托罗拉等美国企业也丧失了往日的辉煌。相反，在欧洲就兴起了爱立信、诺基亚、阿尔卡特等一批后来大名鼎鼎的通信巨头，而欧盟在世界范围的影响力也在不断地增强。
大概十年后，产业生态发生变化，人们开始尝试通过移动网络进行一些数据的传输。在这样的背景下，2G网络的速度与容量上限成为瓶颈，于是，企业开始探索下一代通信技术。
通信技术是立足于通信理论的，不可能一下子就能找到一个全新的通信技术来替代旧技术。在探索的过程中，欧洲厂商发现在CDMA的基础上进行演进确实更符合技术的先进性。但是，它们无法接受通信标准重新落到美国人手里，于是，1998年它们成立一个名为3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划的组织，来研究下一代通信标准。最后在参考CDMA的基础上，小心翼翼地绕开美国企业的专利，开发了WCDMA。而美国也不愿就此认输，联合韩国等国家，在CDMA的技术架构基础上推出了CDMA2000，并推进应用。
这时候，中国人第一次出现了。在过去几十年里，中国企业只能勉强看懂和模仿使用欧美制定的标准，为此付出了巨大的代价，包括金钱和国家信息安全。到了这个时候，中国电信产业界觉得该是时候在世界舞台上出现自己的身影了，希望能真正参与3G标准制定，同时为中国企业赢来一点话语权。于是，中国“自主研发”了TD-SCDMA。2000年5月，在中国国家力量的推动下，国际电信联盟宣布TD-SCDMA，与欧洲主导的WCDMA、美国主导的CDMA2000并列为三大3G国际标准。
虽然看起来，在3G时代中、美、欧三方并立，但实际上是美国高通公司独霸天下。在人们还沉醉于TDMA技术时，高通围绕功率控制、同频复用等技术构建CDMA专利墙，将所有有关CDMA技术的专利纳入麾下。高通将专利技术套入通讯标准，推行该标准，让大部分手机基于该标准才能互相通话。接着，高通将CDMA算法嵌入芯片，提供一整套手机系统单芯片（System on Chip, SoC）解决方案。除了卖手机芯片给手机厂商，还收取通讯标准的专利费。
其实正常交个专利费也不是什么问题，但高通的专利费收法有点过分。举个例子，首先，使用了高通专利的手机厂商必须先给一笔授权费，手机出厂后，根据手机售价再给5%－10%的费用。这意味着，就算你在手机上镶个钻石，这钻石的利润也有高通的一份，十分霸道。
随着智能手机的快速发展，3G开始不能满足人们通信和数据的要求，下一代通信网络被提上了日程。2005年前后，全球进入4G标准竞争热潮。其中两大技术是最主要的演进方向，其中所有人都认为欧洲主导的FDD-LTE是主流，中国主导的TD-LTE处于补充地位。而这时候，不甘落寞的美国推出WiMAX。可是，由于全球主流运营商对于WIMAX均缺乏兴趣，只有韩国、马来西亚、中国台湾的一些非主流运营商投入商用，最终WIMAX仍然还是以失败告终。
值得一提的是，由于北美厂商英特尔、IBM、北电和摩托罗拉主导的WinMAX标准，在竞争中输给了LTE标准，间接导致加拿大的北电和摩托罗拉破产，随后摩托罗拉被联想收购，英特尔和IBM因为抽身的早，勉强得以全身而退。
可以看出，一旦在通信标准争夺中占据主导地位，在市场竞争中就可以立于不败之地，而一旦“押错了宝”，则有可能像德国西门子、加拿大北电、美国摩托罗拉那样在市场竞争中衰败。
中美5G争霸
现在5G之争的主要焦点还是在于技术标准之争，而5G标准的制定，则主要由3GPP这个国际标准化组织负责。根据3GPP的规划，5G标准分为NSA（非独立组网）和SA（独立组网）两种。其中，非独立组网方式需要使用4G基站和4G核心网，以4G作为控制面的锚点，满足激进运营商利用现有LTE网络资源，实现快速部署5G的需求。
2017年12月，3GPP 5G非独立组网标准正式完成并发布；2018年6月，3GPP 5G独立组网标准也宣告完成，这也标志着首个真正完整意义的国际5G标准正式出炉，5G进入了正式商用的阶段。
其实，早在5G标准的制订过程中，中美就已经展开了激烈的博弈。2016年11月14日至18日期间，3GPP RAN1第87次会议在美国里诺召开。本次会议的一项主要内容是决定5G eMBB（增强移动宽带场景）短码块的信道编码方案，其中包括美国支持的LDPC码、中国支持的Polar码、欧洲支持的Turbo码。
这已经是5G信道编码标准的第二次较量了。此前，在2016年10月14日葡萄牙里斯本举行的会议上，LDPC码战胜了Turbo码和Polar码，被采纳为5G eMBB场景的数据信道的长码块编码方案。
在这个背景下，这一次关于短码块编码方案的争论更为激烈。由于技术方案较为陈旧，主要是欧洲阵营支持的Turbo码很快就被抛弃，而转变为中美之争。
图表2——2016年5G eMBB场景编码技术方案的投票情况。注：编码方案已经涉及到了算法，是最核心、最底层的标准。
在这次会议中，中美公司都在不遗余力地推广自己主导的方案，并且拉拢那些中立的投票方。最后经过表决，LDPC码被采纳为5G eMBB场景的数据信道的短码块编码方案，Polar码则被选为5G eMBB场景的控制信道的短码块编码方案。
虽然中国重点支持的Polar码最终也只是“四进一”，但是仍然具有历史性的意义，因为编码方案已经涉及到了算法，是最核心、最底层的标准了。需要指出的是，编码只是5G通信标准中的一部分。而且，虽然华为主推Polar，但华为、中兴等国内厂商在LDPC上也有一定技术积累。类似的，虽然高通、三星、爱立信等厂商力挺LDPC，但其实在Polar上也有自己的解决方案。
从目前来看，5G大规模商用，美国最大的竞争对手还是中国。2018年12月10日，中国工信部已经向中国电信、中国移动、中国联通三大运营商发放了5G系统中低频段试验频率使用许可。
以中国移动为例，中国移动早就已经完成了5G的基础技术开发，并从2017年开始在室外实施验证实验，2018年将在部分地区推进商用化。2019年开始将把中国的100多万处4G基站更新为5G基站，预计2020年在全国开展服务。在目前情况下，不排除工信部在2019年上半年就发放5G牌照以拉动经济发展的可能性。因此，完成覆盖全国的5G网络的建设，中国不会比美国晚多少。
前不久，全球移动通信协会发布了一份移动趋势报告。该报告预测到2025年，全球5G用户数将达到13.6亿，其中中国5G用户总量为4.54亿，美国5G用户总数则为1.89亿。
而且，来自中国的华为正在获得5G产业链中间环节的主导权。先看技术，华为研发F-OFDM技术已经成为全球统一的5G的混合新波形技术标准，华为提出的Polar Code（极化码）也成为了5G控制信道的编码方案。据统计，华为持有61项5G标准专利，全球占比22.9%，排名第一。
∧中国的华为正在获得5G产业链中间环节的主导权
再看系统设备。5G设备包括基站设备和光通讯设备，华为是全球第一大设备供应商，基站设备全球市场占有率约30%-35%、光通讯设备全球市场占有率约40%-45%，都是绝对的第一。
最后看终端。根据IDC的统计，今年第二季度开始，华为智能手机的出货量就已经超过iPhone，排名全球第二。华为有望在2019年推出5G手机，也是最早量产5G手机的厂商。反观苹果，受与高通的诉讼所累，预计苹果很难在2019年推出5G版的iPhone。
由此可见，华为已经成为美国“5G争先”乃至占据全球信息产业制高点的绊脚石。在中美两国开始5G商用的时刻，美国使出一些非常规手段对付华为，也就不意外了。
此外，作为全球最大的手机大国，中国在第三方支付、手机游戏等智能手机相关服务上已经走在了世界最前端。5G商用越早越广，就越能够有效地验证5G技术是否可行，越能够提早制造和部署符合5G国际统一标准的设备，进而推广到全球。
（责任编辑：Mark）
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