5G没那么简单,背后隐藏的还有巨头间的明争暗斗
5G没那么简单,背后隐藏的还有巨头间的明争暗斗
1987年,为了实现与香港、澳门的移动通信,广东率先建立了模拟移动电话系统。广东省邮电局从国外引进了100部“大哥”手机,在广州第六届全国运动会上正式开通并商业化。
当时,中国不能做移动通信系统,固定线路设备也进口了。它来自七国八种模式,形成了“七国八制”的格局。
今年,43岁的任正非在深圳一间简陋的房间里创立了华为。他是一家电话交换机(PBX)的销售代理,只赚了一小笔钱。从麻省理工学院辞职的犹太教授欧文·雅各布斯创立了高通公司。仅仅两年前,我在楼上一家比萨店租了一间办公室。他们的CDMA技术没有受到影响,日子也同样紧张。
目前,世界上有摩托罗拉、朗讯、诺基亚、爱立信、阿尔卡特、加拿大北方电信、富士通、日本NEC等十几家电信巨头。30年后的5G之战中,没有人会想到新星高通和华为会起到带头作用。
GSM到位,美国投降
1973年,摩托罗拉工程师马丁·库珀发明了世界上第一部手机。但是手机是造出来的,你是怎么规划网络的?AT&T的贝尔实验室给出了答案,即蜂窝网络。在蜂窝网络中,每个地理区域都有多个基站,这些基站以蜂窝的形式排列,由移动电话交换机控制。
移动电话可以通过无线通道和该地区任何位置的交换机连接到公共交换电话网络(PSTN)。同时,在两个或多个移动开关之间,只要系统相同,就可以进行自动和半自动旋转。增加手机的活动范围。
1978年,贝尔实验室成功地开发了基于蜂窝网络概念的先进移动电话系统(AMPS)。这是第一代移动通信系统(1G)。五年后,该系统在芝加哥正式投入商业使用。
日本、北欧、德国、法国、意大利、加拿大等国家积极跟进1G,建立了自己的移动通信网络。
1985年,英国建立了一个总接入通信系统(TACS,totalaccesscommunicationsystem),其频带为900兆赫。它实际上是美国AMPS的改进版,主要有不同的频段、信道间隔、频率偏移和信令速率。完全一样。
1G时代的王者不是摩托罗拉,它不仅垄断了手机市场,而且还是AMPS系统的设备供应商。
摩托罗拉对世界的全球性攻击也意味着第一代移动通信标准掌握在美国人手中。AMPS标准适用于全球70多个国家。英国的TACS标准也适用于近30个国家和地区,包括中国。
然而,1G系统本身就存在缺陷。由于模拟频分复用(FDMA)技术落后,存在容量有限、系统太多、系统不兼容、呼叫质量差、易窃听、设备昂贵、无法在全球漫游等缺点。从1G到2G,为了提高通话质量,业界建议用数字通信取代模拟通信。目前有两种主要的提高容量的解决方案:时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA),它们几乎都在欧洲和美国。电信巨头选择了TDMA,只有新成立的高通公司才坚持使用CDMA。
1G使用的FDMA技术,用户在通话中占用一个信道。TDMA能够在一个通道中为多个用户提供服务。它将无线信道分为8个时隙,供8个用户依次使用,从而提高了容量。
各国已就TDMA达成共识,然后我们将讨论标准。此时,欧洲国家已经吸取了1g时代失败的教训。1982年,欧盟与爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特等国共同建立了GSM通信标准研究机构。巨人们加入了。
最初,GSM是法国移动专家组的缩写,后来改为全球移动通信系统,以证明欧洲将GSM标准扩展到世界的雄心。在欧洲标准统一的时候,美国工业界在CDMA和TDMA之间展开了一场技术战,讨论哪种技术更具优势。因此,这两种技术被不同的运营商采用,一个国家创造了三个标准。
当时,美国有很多模拟放大器的用户,所以他们没有采用欧洲的GSM网络。AT&T仅将TMDA技术应用于AMPS,各信道容量由1个增加到3个,但与GSM仍存在较大差距。
1989年,CDMA被证明能够支持10倍以上的AMPS系统容量,但CDMA系统标准在1994年后期成熟并商业化。目前,欧洲主要国家的GSM普及率已达到80%,国际化程度很高。.
1995年,中国移动利用GSM技术建立了2G网络。中国联通随后采用了GSM技术。
自1991年以来,爱立信和诺基亚在欧洲大陆建立了第一个GSM网络。在短短十年的时间里,全球162个国家建立了GSM网络,市场份额达到75%。美国和欧洲在2g时代的斗争以欧洲的胜利而结束。
欧洲的爱立信和诺基亚已经成为最大的受益者,在2G时代,它们迅速发展成为世界领先的通信设备制造商和移动电话制造商。摩托罗拉开始衰落,由于顽固的模拟手机和彗星计划的破产。1997年,诺基亚在手机市场被诺基亚拖累。
绝望:大功率推动CDMA建设专利高墙
20世纪80年代初,麻省理工学院的犹太教授欧文·雅各布斯发明了长期存在的CDMA技术。
CDMA并不是一种全新的技术。它的前身是好莱坞明星海蒂·拉马尔在1941年发明的“跳频技术”,这是一种扩大通信能力和保密信息的方法。她申请了这项技术的专利,并免费发给美国政府,希望能帮助二战。然而,它并没有引起美国政府的注意,最终专利权到期。
直到冷战时期,美国军方才将CDMA技术应用于军事通信,以确保信息的传输不被苏联窃取。
雅各布和CDMA的起源始于这个时候。由犹太科学家安德鲁维特比(AndrewViterbi)创立的一家通信公司Linkabit接管了这项订单,为美国军方和航空航天发展卫星通信和无线通信。
1980年,雅各布和维特比将linkabit卖给了M/A-com,这是一家通信领域的公司,1985年成立了高通公司,这意味着高质量的通信。
必须指出的是,维特比于1967年发明了维特比算法,用于数字通信链路中的反褶积以消除噪声。它使得卷积码广泛应用于信息和通信行业,无论是GSM或CDMA标准,还是3G、4G信道编码技术都使用卷积码。
然而,由于CDMA技术起步较晚,大家的目光都集中在TDMA技术上,押注于TDMA,大力投资研发,欧洲早日确立了GSM标准,美国电信业协会将TDMA认定为第二代移动通信。通信技术。
为了证明CDMA比GSM更好,可以说高通公司付出了很大的努力。进行实地试验、驾驶考试和工业示范花费了数年时间。高通不仅要做标准,还要做芯片,做设备,做手机。
必须说,高通公司的确是一个令人尴尬的角色,而且它非常想放弃CDMA。当所有人的注意力都集中在TMDA上时,高通公司围绕着电源控制、同频多路复用、软交换等技术建立了一堵专利墙,几乎可以应用到TMDA上。CDMA应用的所有相关专利。
由于高通公司已经实现了CDMA的专利垄断,其专利许可费自然不低。同时,高通公司还将CDMA算法嵌入到集成芯片中。其最大特点是集成信号传输与接收、电源管理和数模转换等于一个芯片,即SOC芯片。高通公司要求使用高通SOCS的手机制造商在支付巨额许可费后,必须支付手机价格的5%-10%作为专利费。这后来被称为“高通税”,后来又被称为高通税。它被称为“专利流氓”的根源。
然而,当时,高通公司的专利费根本没有收取。美国运营商不愿意采用不成熟的CDMA技术,更不用说欧洲,欧洲在GSM方面投入了大量资源。
然而,高通的前瞻性的确令人钦佩。
1989年,高通成功地论证了CDMA技术向旧金山太平洋电话公司的可行性。理论上,当使用相同的频率资源时,CDMA移动网络比模拟网络大20倍。在实际使用中,它比模拟网络大10倍,比GSM大4-5倍。
这标志着高通公司的CDMA技术开始成熟,但要真正实现商业化还有很长的路要走。当时,美国所有的经营者都不愿意成为第一个吃螃蟹的人。高通公司只能在海外找到MICE。
1994年,高通和摩托罗拉合作在香港建立了世界上第一个CDMA网络,但其效果和服务质量太差。全球其他运营商对CDMA失去了信心,设备制造商也对CDMA技术持怀疑态度。
高通公司真正的机会实际上是在韩国。
1990年11月,高通公司与电子通信研究所(ETRI)签署了CDMA技术转让协议。高通公司承诺将每年在韩国收取的专利费的20%交给韩国电子和电信研究所协助其研究。韩国政府还宣布,CDMA是韩国唯一的2G移动通信标准,完全支持韩国的三星、LG等CDMA技术。商业化。
1996年11月,韩国的CDMA用户达到100万,首次向市场展示了商用CDMA商业化的可能性,使一些美国运营商和设备制造商恢复了对CDMA技术的信心,并允许韩国制造商在CDMA市场上竞争。从聚光灯下消失。
此后,朗讯、摩托罗拉和加拿大北方电信成为高通公司的粉丝。CDMA进入了北美的房间。运营商Verizon是CDMA的最大支持者。1996年,美国建立了第一个CDMA网络。CDMA最终成为与GSM商会竞争的2G移动通信标准。
美国、加拿大、日本和韩国都是CDMA营地。美国也在努力向中国推广CDMA。美国政府正试图向中国出售并要求中国引进高通的CDMA技术。前国家计委副主任张国宝表示:“由于中美之间存在贸易逆差,要求中国购买美国技术,美国政府对中国施加了很大压力。”
当时,中国移动主要负责GSM网络,国家决定由中国联通从高通公司引进CDMA技术。
信息产业部请中国联通和高通公司谈专利许可问题,谈了很长时间。直到2001年,我们才商讨如何向高通公司纳税。几个月后,中国联通240亿元人民币在CDMA移动通信网络上的第一期投资在全国正式完成并运营。这是高通公司首次进入中国市场。
当时,高通公司的CDMA技术已经从IS95(2G)发展到1X(2.5G),而中国联通则使用IS95技术。中兴通讯,作为唯一一家能提供IS95设备的中国公司,已经赚了很多钱。华为关闭了IS95,赌了1X,结果在基站失去了一个好的信号灯。
这位前通讯巨头不再辉煌,美国需要胜利。
2007年以前,3G建设进展缓慢,欧美认为是技术落后的GSM在中国等发展中国家得到了振兴。
2006年,台湾联发科推出了一款针对GSM手机的全套解决方案。他们提前整合了手机芯片和手机软件平台。有了这个交钥匙解决方案,任何制造商都可以安装屏幕和电池。你可以生产手机。不久,山寨手机开始从华强北端传到全国各地,这在很大程度上为GSM奠定了基础。
华为在GSM方面也有很大的机会。当欧洲电信设备供应商集中在WCDMA上时,中兴通讯大力推广CDMA,使华为在移动通信的低收入领域成为一个大玩家。这个旧的基站已经占领了许多市场。
遇此情况,于城东立即将“UMTS和GSM营销部”更名为“GSM和UMTS营销部”,并将枪头转让给销售GSM。海外GSM市场的成功布局使华为成为增长最快的电信设备供应商,使得同一城市的竞争对手中兴通讯远远落后。
到了2007年,今年发生的两件大事改变了全球电信业。第一个重大事件是金融危机的爆发。西方电信设备供应商遭遇了迎头而来的巨大损失,朗讯出售了阿尔卡特,诺基亚和西门子的电信部门合并,北电破产,摩托罗拉分拆出售,而当年,华为和中兴没有采取任何行动,排名上升了几倍。
随着诺基亚收购阿尔卡特朗讯,市场上只有华为、爱立信、诺基亚、中兴和三星等五大设备供应商。他们都不在美国。
第二件大事是iPhone诞生了,史蒂夫·乔布斯将iOS和iPhone完美结合,重新定义了智能手机。几乎同时,谷歌发布了安卓系统,高通发布了第一代Opteron芯片。iPhone的出现,首先改变了终端市场的格局,诺基亚,已经在全球移动电话市场保持了16年之久,它被拖下了祭坛。就在前夜,前手机国家日本完全退出终端市场,这些空缺将在未来由中国制造商填补。
iPhone的深远意义在于,应用商店推动了移动互联网业务,企业家们用应用程序创造了丰富的内容和服务。人们对提速的需求已被引爆。经过7年的长途旅行,3G终于找到了它的目的地。回顾中国在海洋的另一面,中国移动在TD-SCDMA方面的努力为中国在发展移动通信标准方面有更大的发言权奠定了坚实的基础。
2009年1月,工信部向三大运营商颁发了3G牌照。中国联通是一个WCDMA许可证。中国电信是一个CDMA2000许可证。最强大的中国移动拥有最不成熟的TD-SCDMA。
事实上,在TD-SCDMA标准提出后,信息产业部打算让最强大的中国移动负责TD-SCDMA的建设。在这个过程中,中国移动在运营中遇到了许多困难,一些业内人士也动摇了TD-SCDMA技术的应用。
即使获得了3G牌照,中国移动仍在鼓吹。世界上唯一能建立TD-SCDMA的就是压力。但没有办法,只有在头皮上,看到许多高质量的客户输给了中国联通和电信。然而,从国家正义的角度来看,中国移动推进TD-SCDMA是值得的。在2G时代,中国移动更加依赖国外设备供应商。自TD以来,中国企业逐渐成为中国移动、展讯等芯片的主流供应商。公司也在成长。
更重要的是,我们让西方人理解一件事。如果中国不增加在标准制定中发言的权利,中国完全有能力制定自己的标准,很可能失去中国市场。因此,在制定4G标准方面,欧洲正试图战胜中国。
欧洲4G标准于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式发布。它被命名为LTE(长期演进),顾名思义,它是UMTS技术标准的长期演进。介绍了OFDM技术和多天线MIMO技术。
当时3G发展不好。欧洲4G标准主要受到WiMax的刺激。
WiMax使用WiFi技术。2003年,IEEE引入正交频分复用(OFDM)技术,WiFi传输速度由原来的11Mbps提高到54Mbps。后来,英特尔将OFDM技术用于WiMax。该技术不仅能有效地消除多径干扰,而且比CDMA的复杂度要小得多。它比CDMA有优势。
OFDM并不是一种新技术。早在20世纪60年代贝尔实验室发明OFDM的时候,其技术框架就建立在20世纪80年代,然而,当中国、美国和欧洲制定了3G标准时,OFDM的硬件还不成熟,被排除在3G标准之外。
如果英特尔和IT巨头不在wifi上推广OFDM技术,电信行业的任何人都不会注意到OFDM的早期价值。由于Wimax之间的关系,OFDM重新进入了电信行业和学术界的视野。
因此,欧洲在制定LTE标准时采用了OFDM技术。如果它能有效地提高4G传输速率,绕过高通公司的CDMA专利地雷,那就更好了。当然,我也看到了OFDM的发展前景。2005年,我花了6亿美元战略收购了Flarion,这家公司专门从事OFDM技术的开发。
中国的热情也很高。在2005年6月在法国举行的3GPP会议上,大唐联合国制造商提出了一个基于OFDM的TDD进化模型的方案。
同年11月,3GPP工作组会议通过了中国TD-提出的LTE-TDD技术,为SCDMA的后续发展做了贡献。
为了争夺5G的统治地位,美国、欧洲“把敌人变成朋友”
在4G时代,LTE统一了江湖,3gpp2逐渐边缘化,3gpp开始全面主宰5g标准。中国、美国和欧洲必须遵守3GPP的要求。
5gpp的3gpp标准是峰值速率高达20Gbps,用户平面延迟低至0.5ms(URLLC),峰值速率是LTE的20倍,延迟是LTE的1/10。最难实现的是低延迟。目前,行业对5G的关注主要体现在速度上。
实现更高速率的主要方法有两种,一种是提高频谱利用率,另一种是增加频谱带宽。
在2G到4G的发展过程中,信道容量由时分多址(TDMA)增加到码分多址(CDMA)增加到正交频分多址(OFDMA)。然而,当达到5G时,采用了OFDM技术,因此容量的增加将大大增加带宽。
在4G时代,中国移动TD-LTE的最高频率是2635MHz,带宽是130MHz。相比之下,3gpp将5g频段分成两个范围:fr1是450MHz-6000MHz,fr2是24250MHz-52600MHz,这显然不是一个数量级。
2018年2月,在巴塞罗那的MWC上,华为正式发布了首款5G商用芯片——巴伦5G01和5G商用终端——华为5GCPE。
这次高调亮相,完全警示了超级大国,美国一直对华为闭关锁国,去年,美国开始要求包括澳大利亚、新西兰、德国、意大利和英国在内的盟国禁止购买华为的电信设备。其中,澳大利亚和新西兰明确表示拒绝参与中国5G项目。英国电信(BT)也将华为排除在5G核心网络招标合同名单之外。有必要知道,欧洲是华为的传统市场。
在这一系列压力之后,华为在2018年的移动通信基础设施全球份额中被爱立信超越,几乎所有欧洲5G项目都被爱立信赢得。
目前5G标准批准的企业中,中国移动10家,华为8家,中兴2家,中国联通1家。中国总共有21个项目,而美国高通+英特尔只有9个项目,中国除外。中国共29个,占40%以上。
电信设备供应商中兴通讯和华为占全球市场的40%。中国的基站数量具有绝对优势。三家运营商拥有350多万个4G基站,基站总数超过640万个。美国的4G基站数量不超过30个。一万,世界不等于中国。此外,中国拥有强大的国内销售能力,占全球市场的近一半。拒绝中国的结果就是失去了世界上最大的5G市场。更何况,无论哪个阵营,对方手中都有大量的专利,我相信没有人愿意看到3G时代的混乱。
文章来源:凤凰网科技