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國家發(fā)改委原副主任解析1G到5G技術與設備發(fā)展歷程

2019-01-02 09:16 智慧安防

導讀:在5G標準中,華為獲得的專利占比達22.93%,中國移動、中興也獲得了一些5G專利,中國5G專利數(shù)超過了美國高通。在美國權威協(xié)會發(fā)布的5G報告中稱,排名第一的是中國!

在5G標準中,華為獲得的專利占比達22.93%,中國移動、中興也獲得了一些5G專利,中國5G專利數(shù)超過了美國高通。在美國權威協(xié)會發(fā)布的5G報告中稱,排名第一的是中國!


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圖片來自“123rf.com.cn”


1G、2G,中國移動通信從零起步

九十年代后期正是我國移動通信事業(yè)起步發(fā)展的時候,我在國家發(fā)展計劃委員會正分管高技術司,移動通信業(yè)務歸口在高技術司,所以經歷了我國移動通信技術的發(fā)展過程。其實在80年代和90年代初我們就安排過隸屬電子部的武漢710廠和南京714廠生產車載用移動通訊設備,但是一直未成氣候。

相比較還是歸屬郵電部的西安、杭州的企業(yè)和研究機構在移動通信技術裝備方面取得了一些成就。我們所說的1G就是第一代移動通信,通常是指由摩托羅拉公司生產的“大哥大”和BB機。1G時代主要用于語音通訊,各國標準也不統(tǒng)一。在1G時代,中國基本上是從零起步,只有少數(shù)人買得起的“大哥大”全部要從國外進口。

到了90年代中期移動通訊進入2G時代,中國也組建了中國移動公司專門從事移動通訊業(yè)務,使用的是在國際上處于主流地位,由歐洲主導的GSM標準,技術是基於TDMA技術(時分多址)。這時的世界上移動通訊主要設備生產廠家有十幾家,都是知名的電子企業(yè),像美國的摩托羅拉、朗訊、歐洲的諾基亞、愛立信、阿爾卡特,加拿大的北方電訊,日本的富士通、NEC、韓國的三星等都在其列,中國的中興、華為(成立于1987年)剛剛起步。

引進美國高通CDMA技術

這時,美國的高通公司開發(fā)出了CDMA技術(碼分多址)。高通的創(chuàng)始人是麻省理工學院的教授雅各布(猶太人),現(xiàn)在他的公司交給了兒子管理。在引進CDMA技術時我見過此人。他告訴我,有一次開車從波士頓去紐約,在路上突然靈感發(fā)現(xiàn),想出了CDMA技術,他馬上把車停下來做了記錄。

當時他對我講,在美國高速公路上開車的人可以和在中國田野里開拖拉機的人通話,我聽了像聽《封神演義》的神話故事一樣。后來他成立的高通公司主要就是賣專利??蛻裘坑靡痪€就要收取四到五個美元專利費,收多少由高通的律師和銷售團隊與客戶談判。

中國后來在引進CDMA技術時關于專利使用費和高通公司進行了艱苦的談判。CDMA技術的通訊速度比GSM快了將近10倍,有很大的技術優(yōu)勢。

其實,美國的企業(yè)和政府是完全聯(lián)合在一起的,政府就是幫企業(yè)推銷,所以美國政府利用政府的力量幫助高通公司力推CDMA技術,他們當時極力向中國推銷,要求中國引進美國高通公司的CDMA技術,也可以說向中國施加了不小的壓力。他們當時的理由也是說中美之間有貿易逆差,中國有順差,所以他們要求中國應該買美國的技術。

后來經朱镕基總理同意,由聯(lián)通公司來負責承接從高通公司引進CDMA技術,這樣聯(lián)通公司成了我國第二家移動通訊公司。

當時部隊的通信兵有一個支通辦(支援地方通訊辦公室),他們也有少量CDMA通訊業(yè)務,但是經營得比較混亂,所以決定由聯(lián)通公司引進美國高通的CDMA技術后,就要求部隊把這少量的CDMA業(yè)務都交出來,交給聯(lián)通經營。

我具體去和部隊的通信兵交涉,通信兵的負責人是徐小巖,他是一個非常顧全大局的同志,但是下面的一些同志思想還不通,徐小巖貫徹國家的決定,最后還是把支通辦的自己小部分CDMA業(yè)務通通都交給了聯(lián)通公司,國家也支付了費用。

聯(lián)通公司引進了CDMA技術,開始時實際上基礎一切為零,從手機到基站全部要從美國進口,因為當時中國沒有適用于CDMA技術的手機,由國家計委給各個設備制造商分配進口指標。我是一個高度重視國產化的人,我覺得中國這樣大的市場不可能全部靠進口來解決需求,總靠進口也不可能把中國的移動通訊業(yè)務迅速擴大起來。

所以我一開始就要求逐步做到國產化,進口的手機哪怕是大散件,一定要在中國總裝一下。聯(lián)通公司的CDMA業(yè)務由于開始時沒有基礎,國內市場對CDMA也不熟悉,所以業(yè)務開展十分緩慢,當時聯(lián)通公司董事長是郵電部原副部長楊賢足,他向朱镕基總理反映說,CDMA業(yè)務開展慢,是因為我要求國產化。

我把我的意見向朱镕基總理做了報告,我還是堅持要逐步推廣國產化。朱镕基總理沒有批評我,我就這樣一直干下來。當時中興、華為也都是分配給進口指標,生產CDMA基站和手機的企業(yè)。

移動通訊設備的國產化工作非常艱難,因為手機是那么小的一個東西,而里面不僅有大家知道的芯片,還要有印刷電路板,還要有體積非常小的電容、耳機、天線等零件,都是那么小的東西。例如我記得手機里的電容,電容量不能小,而體積卻要非常小。寧夏有一個研究生產鉭鈮鈹?shù)挠猩饘傺芯克凸S,他們開始生產鉭電容,體積很小。

這些致力于國產化生產的企業(yè)有的堅持下來了,有的退出了,但是這些國產化工作為以后移動通訊設備或手機的生產培養(yǎng)了人才,也奠定了一定的基礎。盡管CDMA標準有速率比GSM快的優(yōu)點,但是由于它起步晚,基礎差,所以就全國而言,手機仍然還是以GSM為主。

中國研發(fā)出TD-SCDMA標準,躋身三大3G國際標準之一

也就是在這個時候,國際上移動通信技術開始從2G到3G的技術升級,主要形成了兩個標準,一個是歐洲的WCDMA,另一個是美國的CDMA2000。由于中國是最大的市場,這兩種標準都拼命向中國推銷,都有各自的游說者,向中國政府建議,支持歐洲的說應該用WCDMA,另一些人說應該用美國的CDMA2000。

我作為主管部門的負責人,有許許多多人不斷地來給我灌輸,甚至于施壓,要我支持WCDMA或CDMA2000,還要求我盡快發(fā)放三代移動通信技術牌照(發(fā)放三代技術牌照需由國家計委和信息產業(yè)部兩家批準)。

在這個過程中,中國的通訊技術工程研發(fā)人員,主要以原屬郵電部的大唐電信科技產業(yè)集團、通信研究院為主,于1998年6月提出了中國自己的TD-SCDMA標準。在信息產業(yè)部的全力支持下,經過不懈的努力,2000年5月終于得到國際電信聯(lián)盟(ITU)的批準,擠進了三代移動通信的標準,和WCDMA 、CDMA 2000一起,成為第三個三代移動通訊標準。

雖然TD-SCDMA成為了國際三代移動通信標準之一,但實際上基礎十分薄弱,沒有芯片,沒有手機沒有基站,也沒有儀器儀表,一切都要從基礎做起。和已經有深厚基礎的WCDMA、CDMA 2000相比,還是十分弱小,包括電信運營商對TD-SCDMA也缺乏信心。

為了使最弱小的TD-SCDMA標準成長起來,由大唐集團發(fā)起成立了TD-SCDMA聯(lián)盟,爭取到華為、中興、聯(lián)想等十家運營商、研發(fā)部門和設備制造部門參加進來,合力完善TD-SCDMA標準的推廣應用,2002年10月30日在人民大會堂召開了TD-SCDMA聯(lián)盟的成立大會,我和時任科技部副部長的鄧楠同志、信息產業(yè)部副部長婁勤儉都到會上講話表示支持。

以后從3G到4G,直到現(xiàn)在5G中國的標準勇立世界潮流,可以說大唐集團、通信研究院研發(fā)出TD-SCDMA是邁出的最關鍵一步。那時雖然十分弱小,但是星星之火終成燎原之勢。2002年10月,信息產業(yè)部頒布中國的3G頻率規(guī)劃,為TD-SCDMA分配了155MHZ頻率。

產、硏、用、政府合力促使我國移動通信技術發(fā)展

說起頻率資源,行業(yè)以外的人可能不都了解,這是十分寶貴的資源,因為衛(wèi)星通訊、廣播電視、電報電話、軍用通信等都需要有一定的頻率資源,而頻率資源是有限的,就像海岸線的資源一樣分配給誰了,別人就不能再用了。分配給移動通訊用的頻率資源有多少,決定了移動通訊應用的空間。

分配頻率資源是政府職能,由信息產業(yè)部負責,并不是市場行為。包括發(fā)放移動通訊牌照和選用什么樣的標準也是政府行為,TD-SCDMA和選擇后來的4G標準TD-LTE都是政府行為,如果由市場選擇,TD不可能被選擇。

正是中國采用了TDD(時分多址),而不是那時國際普遍采用的FDD(頻分多址),后來在4G、5G標準中具有了不對稱傳輸?shù)膬?yōu)點才脫穎而出。曾經通信技術強大的日本就是在技術標準的選擇上走了彎路而一蹶不振。

現(xiàn)在輿論場上還在經常爭論政府規(guī)劃和產業(yè)政策與市場的作用,不可否認政府規(guī)劃、政策在移動通信發(fā)展中所發(fā)揮的作用。中國移動通信技術和產業(yè)從基礎十分薄弱起步到今天勇立世界潮流有四個重要的因素:一是以大唐電信技術集團、通信研究院為代表的科研隊伍開發(fā)出了TD-SCDMA標準,這是關鍵性的一步,為以后4G的TD-LTE和5G奠定了很好的技術路線。

二是政府正確的選擇、支持我國自主研發(fā)的技術標準并把握好了3G 、4G移動通訊牌照的發(fā)放時機。三是中國有龐大的客戶群、有巨大的市場。四是涌現(xiàn)出華為、中興等為代表的優(yōu)秀企業(yè)。包括華為領頭人任正非作為一個優(yōu)秀企業(yè)家做出的杰出貢獻。但不是一個華為成就了中國的移動通訊事業(yè)發(fā)展。

中國移動通信公司為推廣TD標準應用發(fā)揮了重要作用

后來,我國的電信體制進行了一定的調整和改革,把原來存在的六個公司歸并成三個公司,即:鐵通并入中國移動,衛(wèi)通并入中國電信,網(wǎng)通并入中國聯(lián)通,并且決定由在移動通訊領域經濟效益較好的中國移動來發(fā)展TD-SCDMA標準,并任命原信息產業(yè)部副部長奚國華擔任中國移動的董事長。奚國華同志后來為TD-SCDMA的推廣應用發(fā)揮了重要的作用。

開始時由于TD-SCDMA基礎薄弱,中國移動公司經營上遇到很多困難,內部一些人也對應用TD-SCDMA技術產生動搖。后來奚國華同志在任上大力建設了TD標準的基站。2014年發(fā)放了4G牌照。

到了4G TD- LTE階段需要大量的資金投入,在奚國華同志的領導下,中國移動以3G養(yǎng)4G,建設了50萬個基站,逐漸形成了復蓋全國的TD-LTE網(wǎng)絡。由于TD-LTE的優(yōu)點,占有了40%的市場,被評為科技進步特等獎。

中國的TD-LTE4G標準顯示出技術優(yōu)勢

歐洲在他們原有的技術基礎上發(fā)展了基于FDD(頻分多址)技術的4G標準。而中國的TD-LTE標準是基于TDD(時分多址)技術,但是TDD技術在信號上行和下行可以不對稱,而FDD則上下行對稱。TDD的不對稱信號傳輸在4G階段要傳輸視頻等時卻顯示出優(yōu)勢,適合用于互聯(lián)網(wǎng)。

美國英特爾也發(fā)展了基于TDD技術的4G標準WIMAX,中國自知我們尚弱小,希望能與同為TDD技術的美國標準聯(lián)合,但是英特爾視中國是小學生,不愿意與中國合作,只想要中國全盤采用WIMAX標準,聯(lián)合不成。

而此時歐洲的愛立信公司了解了TDD技術的優(yōu)勢和中國巨大的市場,主動要與中國聯(lián)合,共同采用TD-LTE4G標準,這使得TD-LTE標準力量強大,而美國的WIMAX標準逐漸被邊緣化,最終消聲匿跡。

由于4G較之3G有著明顯的優(yōu)勢,一旦4G應用后,原來使用WCDMA3G標準的聯(lián)通就顯得被動了。4G形成了TD-LTE和FD-LTE兩個標準。我們通常說3G三個標準,4G變成了兩個標準,而5G全球就一個標準。

在移動通信設備制造領域最初的十幾個玩家現(xiàn)在僅剩下華為、中興、三星、愛立信、高通等不多的玩家了。這段歷史很值得美國思考,搞單邊主義是不行的,還應走聯(lián)合發(fā)展的正確道路。

華為發(fā)展作出了正確的戰(zhàn)略選擇

華為是成立于80年代末的一個民營小企業(yè),能在不到30年的時間里發(fā)展成為一個在全球稱雄的通訊設備巨頭,華為的領頭人任正非以非凡的勇氣幾次都做出了正確的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,每次都采在了點上。

華為在成立之初任正非就雄心勃勃把目標定在當時也屬十分高科技的數(shù)字程控交換機上,要知道那個時候,我們國家剛剛要從模擬式的縱橫交換機發(fā)展數(shù)字程控交換機。

那個時候數(shù)控交換機的著名企業(yè)是美國的朗訊、貝爾,加拿大的北方電訊,日本的NEC。由于當時中國還不會生產數(shù)字程控交換機,這三家在中國成立了合資獨資企業(yè),而華為是個剛剛成立不久的民營小企業(yè)。那時候做出這樣的選擇也是要有很大的勇氣和膽略的。

到了90年代,移動通信開始有了發(fā)展,任正非又將華為的目標定在難度更高、差距更大的移動通訊設備上。那時候3G已經有了WCDMA 、CDMA2000兩個國際標準,中國也研發(fā)了TD-SCDMA標準,每個標準都在游說中國政府采用他們標準發(fā)放3G牌照。

華為采取了三頭下注的策略,對以上三個標準都進行了技術研發(fā)投入,但是巨額的技術研發(fā)投入也給企業(yè)造成了很大的資金壓力,作為企業(yè)經營者,他們當然希望政府能夠盡快發(fā)放3G通信牌照,無論是哪個標準都行,這樣才可以使他們投入的研發(fā)資金盡快產生回報。

但是中國政府遲遲沒有發(fā)放3G通信牌照,任正非帶領孫亞芳等人到北京來找我,向我要求盡快發(fā)放3G通訊牌照。他向我陳述的理由是現(xiàn)有的2G頻率資源已經使用殆盡,移動通訊的客戶還在迅速增加,因此必須盡快發(fā)放3G牌照以滿足移動通訊用戶迅速增加的需要。我問任正非,現(xiàn)在給的2G通訊頻率資源最多能容納多少門移動通訊手機?他當時沒有能夠回答出來。

后來馬凱同志和我到信息產業(yè)部與王旭東部長和負責此項工作的鄭敏政司長商議發(fā)放3G牌照的事宜。同樣,我談了我的看法,現(xiàn)在2G的頻率資源還沒有到完全山窮水盡的地步,三個3G通信標準中,中國的TD-SCDMA是最薄弱的一個,幾乎還是停留在圖上作業(yè)上,沒有芯片,沒有手機,沒有基站,沒有儀器儀表,一切都要從基礎做起。

如果現(xiàn)在就發(fā)放3G通信牌照,無疑將是WCDMA和CD M A2000的天下,應該有一定的時間讓中國的TD- SCDMA羽毛能夠豐滿起來。國家發(fā)改委和信息產業(yè)部在這點上達成了一致,暫緩發(fā)放3G通訊牌照,而加大對TD-SCDMA標準實際應用的力度。組織上于是派奚國華副部長到中國移動公司去主抓這項工作。奚國華和中國移動不負眾望,把TD-SCDMA發(fā)展起來了,為中國標準贏得了時間。

去年我和奚國華同志回顧這段歷史,我問他當時我主張暫緩發(fā)放3G牌照到底對與不對?奚國華也認為,如果在奧運會前我們頂不住壓力,迅速擴大3G,那一定是WCDMA的天下了。

而華為作為制造商做出了正確的戰(zhàn)略選擇,舍得加大對技術研發(fā)的投入,終于成長為一個令同行敬畏的高科技企業(yè)?,F(xiàn)在美國等一些西方國家以國家安全為由,采取非貿易保護手段,把華為的設備排斥在市場競爭之外,其實不管詞藻多么華麗,司馬昭之心路人皆知,無非是怕華為競爭而已。如果以國家安全為由,中國也有理由拒絕美國的產品進入中國。所謂華為產品有安全問題完全是美國政府的臆想說詞,至今拿不出任何證據(jù)。

聯(lián)合發(fā)展5G才是正道,建立5G網(wǎng)絡尚有大量工作要做

回顧移動通訊從1G到5G的發(fā)展歷程,只有走聯(lián)合發(fā)展的道路才是正道,靠貿易保護主義想一國獨霸天下,排斥中國現(xiàn)在已經是行不通的了。在形成4G的過程中美國應該有了教訓,更何況中國是一個市場最大的國家,占了近一半的市場,沒有中國參加形不成真正的5G市場。

在5G標準中,華為獲得的專利占比達22.93%,中國移動、中興也獲得了一些5G專利,中國5G專利數(shù)超過了美國高通。在美國權威協(xié)會發(fā)布的5G報告中稱,排名第一的是中國!對中國已經取得的專利,美國也是繞不過去的。同時美國高通、英特爾及其他一些國家也取得了不少5G專利,中國也不可能獨占5G市場,建立利益共同體才能使5G盡快進入實際應用。

中國要建立起5G網(wǎng)絡,完善產業(yè)基礎也有大量的研發(fā)工作要做,要像建成4G網(wǎng)絡一樣,產研用政府四位一體協(xié)同形成合力。在國內也可以考慮組織像TD-SCDMA那樣的產業(yè)聯(lián)盟,形成合力。在國際上也應該聯(lián)合命運共同體的伙伴,組成5G的產業(yè)聯(lián)盟,形成利益共享的機制。