俗話說,“狡兔三窟”,當(dāng)年破產(chǎn)的北電網(wǎng)絡(luò)吃過賣掉WCDMA業(yè)務(wù)的大虧,,華為卻在5G通信技術(shù)方案上“三箭齊發(fā)”,,押寶的其中之一——Po-lar碼方案終于脫穎而出,,首次入選世界5G標(biāo)準(zhǔn)。
不同于前幾代技術(shù),諸侯割據(jù),全球5G將統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),,未來形成“一統(tǒng)”天下。實際上,,全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)在3G時代就已經(jīng)提出,,但是3G分裂成為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三個標(biāo)準(zhǔn),,在4G時代由于高通放棄UMB,,中國與歐洲在TDD標(biāo)準(zhǔn)上達(dá)成妥協(xié),因此全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將有望得以實現(xiàn),。
恰恰通信領(lǐng)域金字塔尖不是設(shè)備制造能力,,不是商用能力,而是標(biāo)準(zhǔn),,掌握了標(biāo)準(zhǔn)就掌握了全球話語權(quán),,高通之所以是第三代移動通信的霸主,因為它開辟了一種通過專利收取許可費的商業(yè)模式,,而成就這種模式的就是其3G時期研發(fā)的CDMA技術(shù),。4G時代采用了OFDM技術(shù),擺脫了前者的絕對掌控,,建立了一套新體系,這讓行業(yè)重新洗牌,,格局發(fā)生改變,。這種改變多發(fā)生在中國,華為則是典型代表,。在此基礎(chǔ)上,,近日,高通的LDPC與華為的Polar碼方案,,一前一后成為5G標(biāo)準(zhǔn)編碼方案,,前者主要是數(shù)據(jù)信道,后者是控制信道。
一時間外界有了“華為拿下5G時代”的說法,,華為自身的新聞稿措辭卻極為低調(diào)謹(jǐn)慎,,我個人看來外界確有誤讀,Polar碼方案毋庸置疑讓華為在5G時代擁有更多話語權(quán),,成為華為漸進(jìn)演化之后的新角色標(biāo)簽,,但這僅是5G標(biāo)準(zhǔn)的初級階段——編碼階段,離5G標(biāo)準(zhǔn)最終確定還有很長路要走,。
專利持久戰(zhàn)
我千禧年入職華為,,離職之前,我一直從事無線通信研究工作,,從3G到4G,,十幾年時間,經(jīng)歷了華為和通信行業(yè)的跌宕起伏,,對此領(lǐng)域有著深刻的感情,。
華為再次成為行業(yè)焦點是,一周前,,在3GPPRAN187次會議關(guān)于5G控制信道編碼的討論中,,華為的Polar碼方案戰(zhàn)勝來自美國和法國的兩個公司方案——美國的LDPC和法國的Turbo2.0方案,成為5G控制信道eMBB場景編碼的解決方案,。
由此引發(fā)了外界的誤讀,,“碾壓高通”、“全球5G標(biāo)準(zhǔn),,中國定”……這種誤讀背后有著獨特背景,,華為1987年成立,到現(xiàn)在近30年了,,從白手起家到全球最大的通信設(shè)備制造商,,某種程度寄托了中國人實業(yè)強國的夢想。
而華為在1G,、2G,、3G時代,都是模仿大公司產(chǎn)品,,從交換機到2G,、3G技術(shù),這些年,,任正非一直不斷地強化研發(fā)創(chuàng)新,,吸納同行的頂尖人才,經(jīng)過漸進(jìn)演變,,4G時代的華為,,在外界看來已然可以和西方對手平起平坐了,。
近期華為連續(xù)在知識產(chǎn)權(quán)方面頻頻動作,先是與壟斷性質(zhì)的高通達(dá)成了專利的雙向許可,,又與蘋果公司達(dá)成雙向許可并實現(xiàn)盈利,,接著又對三星發(fā)起了專利訴訟,這一系列的事件,,在公眾心中產(chǎn)生了一種印象,,就是華為在4G的知識產(chǎn)權(quán)上已經(jīng)與西方平起平坐了。在這中間我發(fā)明的SFR和sOFDM技術(shù)起到了關(guān)鍵作用,,單就4G核心技術(shù)而言,,可以說華為已占了絕對優(yōu)勢,但由于華為在創(chuàng)新價值判斷,、人員素質(zhì)等有不少差距,,所以外表看起來,與西方打成平手,。
時間回溯到2009年初,,北電破產(chǎn),該公司曾是加拿大著名電訊設(shè)備供應(yīng)商,,彼時恰好是華為的擴張期,,而北電的破產(chǎn)多少也有華為擴張的影響,北電破產(chǎn)后,,一方為谷歌,,另一方為愛立信、蘋果等多家公司,,最終北電專利資產(chǎn)被拍出45億美元的天價,,花落后者。北電Fellow童文,、朱培英等無線通信的頂尖研究人才,,被華為吸納,彼時華為給了他們很大的權(quán)限及地位,,整個北美研究所都由其管理,,而且華為的無線研究創(chuàng)新及標(biāo)準(zhǔn)體系都由他們牽頭,也就是在那一年,,3G大行其道,、4G尚在襁褓,童文他們開始5G技術(shù)的研發(fā),。華為早前不善于技術(shù)研發(fā),任總說我們是游擊隊,,頭上裹著白毛巾,、手里拿著把鋤頭,就開始鬧革命。童文等一大批人才的加入,,使華為的此種狀態(tài),,大有改觀。
2009年前后至今,,華為籌備5G技術(shù)布局已七年有余,,時間周期頗長,但這又符合行業(yè)特點,,華為索性把5G技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新交給了童文,,他現(xiàn)在的title是IEEEFellow、華為5G首席科學(xué)家,。
5G研發(fā)隨著華為的各種條件的改進(jìn)而推進(jìn),,創(chuàng)新?lián)碛腥A為本身很好的資源,資金也非常充足保證,,任總也非常有遠(yuǎn)見,,他對創(chuàng)新的重視程度,隨著業(yè)務(wù)發(fā)展逐漸不斷強化,。起步時做產(chǎn)品,,而后涉足預(yù)研性工作,然后每個產(chǎn)品線成立了單獨的預(yù)研部,,再后來研究方面成立了2012實驗室,,緊接著,不斷從競爭對手處把人才聚集過來,,2013年華為曾宣布將在5G研究和標(biāo)準(zhǔn)兩個階段投入6億美元,,其中并不包含產(chǎn)品開發(fā)階段的投資,不可謂不大手筆,。
如今華為的運營商業(yè)務(wù),、企業(yè)業(yè)務(wù)和消費者業(yè)務(wù),都發(fā)展的不錯,,大家對華為有進(jìn)一步的期待,,希望它在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上起到領(lǐng)導(dǎo)性作用,Polarcode方案是華為在主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)制定方面的嘗試,,同時也取得了一定的發(fā)言權(quán),。
5G前路波折
全球5G正在喧囂中推行,先是在4G落后的日韓,,非常積極投入5G,,然后中國也變得積極,歐美雖然比較理性,,但也怕中日韓搶了先機,,可以看到整個世界上5G標(biāo)準(zhǔn)爭奪大戰(zhàn)愈演愈烈,,在編碼階段,中國華為的Polarcode方案競爭對手,,主要包括以美國公司為首的LDPC,,法國的Turbo2.0方案,其中美國高通推LD-PC方案,,被確定為5G的中數(shù)據(jù)信道的編碼方案,。
一般情況下無線通信技術(shù)每十年更新一代,移動通信技術(shù)上幾代的情況是,,1G不太成功,,3G有很多國家投資都未收回,而2G,、4G都非常成功,,我認(rèn)為十年更新一代并不太合適,如果15年更新一代的話,,或許每一代都會比較成功,。而且通信產(chǎn)業(yè)如今有點“為賦新詞強說愁”的意味,由于周期長,、政治因素以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策鏈條太長,,導(dǎo)致上到國家政府下到企業(yè)做事的工程師,沒有一個很好的全局觀,,而且往往是從上而下的決策推動,,不是從市場需求上傳導(dǎo)出的創(chuàng)新更迭。
現(xiàn)實的問題是,,早在2009年通信專家就坦言,,移動通信基礎(chǔ)領(lǐng)域的創(chuàng)新,遲遲難有大的突破,。從1G到2,、3、4G,,之前是有充足的技術(shù)儲備,,但都在更迭過程中幾乎用光了,而到了5G卻幾乎沒有技術(shù)儲備了,,似乎無路可走,,這讓華為的角色轉(zhuǎn)變難題逐漸凸顯,長久以來,,華為都處于模仿和跟隨的技術(shù)創(chuàng)新模式,,而如今不僅中國沒有了“被模仿者”,全世界都沒有,,而華為成為了世界老大的同時,,也被外界寄予了領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)前行的領(lǐng)軍者期望,,要給產(chǎn)業(yè)指明方向,,這也正是任正非今年的一次講話中提及的“華為進(jìn)入了無人區(qū)”,,任總感到迷茫的一個佐證。
據(jù)了解,,所謂“三箭齊發(fā)”,,華為此前發(fā)布的5G方案里,Polar碼并非唯一也非其中排列最靠前的技術(shù),,華為發(fā)布三個技術(shù)方案,,其中第一位是成倍提升頻譜效率的多址技術(shù)SCMA(SparseCodeMultipleAccess)、第二位是空口波形技術(shù)F-OFDM(FilteredOFDM),,第三位才是Polarcode技術(shù),。
Polar碼并不是華為原創(chuàng)技術(shù),Polar碼是于2008年由土耳其畢爾肯大學(xué)ErdalArikan教授首次提出,,這是世界公認(rèn)的非常好的技術(shù)方向,。ErdalArikan教授在MIT取得博士學(xué)位,在那期間,,美國人RobertG.Gallager博士是他的博士生導(dǎo)師,,而RobertG.Gallager博士于1963年提出的LDPC碼(一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼),兩個發(fā)明者有著師徒之情,,這便是高通主推的LDPC與華為的Polar碼之間的淵源,,除此之外,華為原創(chuàng)的前兩項技術(shù),,我個人也并不看好,。
如今,業(yè)界的共識是5G在2020年商用,,對于這個時間表,,我認(rèn)為是比較激進(jìn)的,最大的困難是缺乏核心技術(shù)儲備,。編碼這塊,,由于LDPC和Polar碼業(yè)界已經(jīng)研究多年,是最靠譜的,。但是比起4G時代的Turbo碼,,進(jìn)步并不是很明顯。多址方面流行的NOMA技術(shù),,前不久我已經(jīng)從信息論的層次上證明沒有增益,,而另一個火熱的mMIMO技術(shù)的成熟度也很差。
我的觀點是,,如果沒有基礎(chǔ)理論和核心技術(shù)的突破,,難以形成一代通信系統(tǒng),。當(dāng)然,通信標(biāo)準(zhǔn)并不是單純的技術(shù)問題,,其中商業(yè)競爭和政治博弈也起到非常大作用,。5G在各方力量的推動下可能會按照既定時間表推出,但是如果技術(shù)上不成熟最終會在市場上敗下陣來,。ATM和WiMax的失敗就是很好的例子,。我個人長期從事基礎(chǔ)理論和核心技術(shù)的研究,在3G和4G時代已經(jīng)有豐富的成果,,對后續(xù)的理論和技術(shù)發(fā)展已經(jīng)獲得了實質(zhì)進(jìn)展,。我兩年前提出的多級軟頻率復(fù)用技術(shù),可以讓系統(tǒng)容量提升30%,,是一個非常大的突破,,在其他方向上也已經(jīng)獲得進(jìn)展,會逐漸向業(yè)界發(fā)布,。原創(chuàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)力的周期很長,,風(fēng)險很大,但是我會闖一下,。