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,美國時間11月17日凌晨,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(qiáng)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(jī)到2G、3G技術(shù),這些年,任正非一直不斷地強(qiáng)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(kuò)張期,而北電的破產(chǎn)多少也有華為擴(kuò)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IEEE Fellow、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(qiáng)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,Polar code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(jī),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Polar code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(qiáng)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(Sparse Code Multiple Access)、第二位是空口波形技術(shù)F-OFDM(Filtered OFDM),第三位才是Polar code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)Erdal Arikan教授首次提出,這是世界公認(rèn)的非常好的技術(shù)方向。Erdal Arikan教授在MIT取得博士學(xué)位,在那期間,美國人Robert G.Gallager博士是他的博士生導(dǎo)師,而Robert G.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。
(楊學(xué)志畢業(yè)于清華大學(xué),2000.7~2012.9任職華為,IEEE Senior Member,4G奠基性技術(shù)“軟頻率復(fù)用”的發(fā)明人,《通信之道》作者,現(xiàn)為無線通信技術(shù)獨立研究者。本報記者馮慶艷、劉創(chuàng)采訪整理)