移动通讯技术变革带来产业规模的高速增长

郑瑟

　　移动通讯技术变革为信息传播与娱乐方式的选择提供了新的可能，游戏、音乐、阅读等产业形态以及零售、出行等生活方式，在与移动互联网的联姻中产生新的业务模式，带来产业规模的高速增长。

　　2017年第1季度，中国移动市场规模达12亿元人民币，环比增长4.5%，同比增长121.7%。1月，国务院印发《教育事业“十三五”规划》，继续从政策方面带来利好消息，推动线上线下融合及变革创新。1月，好未来和阿里云宣布开展战略合作，双方将在教育行业云计算、大数据等领域合作;2月，凹凸教育宣布并购学通教育，并购完成后，学通教育的产品、教学与服务团队将全部注入到凹凸双师课堂项目。3月，城市生活与全国各地的运营商确定第一次战略方案。4月，城市生活对所有中小城市提供移动互联平台，并且邀请更多的有志人士加入。

　　在当今中国，无论何时何地，人们用一部手机就可以轻松实现工作和生活的大部分功能：订餐、购物、发文件、查信息……移动通信基础设施的建设已经非常发达，为人们开辟了一条互联互通的“高速公路”，而80%的上网用户每天通过手机飞奔在这条高速路上。

　　很难想象，10年前，我国的3G牌照甚至还没有发放。据“新一代宽带无线移动通信网”重大专项技术总师、中国工程院院士邬贺铨介绍，当第一代移动通信兴起时，我国是空白的，第二代移动通信GSM的时候，我们才逐渐跟随，当第三代移动通信扑面而来，即便当时立足于跟随潮流都已然不易，但是我们却为自己设立了“小目标”：2020年中国要在移动通信的标准、技术、产业、应用上成为国际前列。

　　2008年，我国新一代宽带无线移动通信网重大专项正式启动实施。“当时没有仪表、没有软件，条件非常困难。但正是这样的一无所有给了我们一个建立全新产业链的机会。”邬贺铨说。

　　他们以运营商为龙头，以应用带动系统，以系统带动设备。拿运营商的网络来检验设备供应商开发的系统设备是不是满足要求，拿设备供应商的需求来检验终端提供商的终端是否能够满足，拿终端检验芯片，拿网络来检验仪表，同时再把软件、天线等薄弱环节带动起来。整个产业链的上下游就这样被串联起来。中国的移动通信从一开始就走上了一条“政、产、学、研、用”相结合的道路，高校、企业、科研院所等协同推进，专项的实施过程也变成了一场“大兵团作战”。

　　专项启动9年来，紧跟国际形势、主动融入全球创新网络，全面支撑我国移动通信发展，实现了我国移动通信从“2G跟随”“3G突破”到“4G同步”的跨越。中国的移动通信产业创新能力与产业实力明显提升。

　　闻库表示，我国移动通信产业研发能力显著增强。支持形成4G系统、终端、芯片、仪表等完整产业链，系统厂家在全球4G领域处于优势地位，终端芯片企业突破了5模10频、28nm芯片工艺。同时，4G实现了产业化和全球规模商用。

　　截至2016年11月，中国4G用户达到7.34亿户，占移动电话的比重超过了50%，达到55.7%;我国已经建成了全球规模最大的4G网络，4G基站总数达到了249.8万个。

　　2G、3G时代，我国移动通信仍处于跟随地位，虽然在产品上的产业能力不错，但在专利上经常受制于人。

　　4G时代的来临，为各国划出了一条新的起跑线，我国需要抓住机遇，不仅要在产品、产业上占有市场，而且要在专利上摆脱受制于人的局面。“我们希望在核心技术上有突破，在专利标准上有我们的话语权。”邬贺铨说。

　　为此，重大专项积极在移动通信技术上寻求突破，工程师们试图把移动通信成本尽可能降下来，实现价格便宜又好用的终端，但在实施过程中却遇到了棘手的问题，“标准”成为制约中国移动通信技术的瓶颈。

　　“在一些发达国家，移动通信的标准是比较单一的，欧洲在4G领域就是LTE-FDD的标准，3G的时候是WCDMA，2G的时候是GSM标准，美国也是比较单一的标准。中国则不同，我们采用的移动通信标准较多，移动通信体系要同时支持好几个标准。”邬贺铨说，“现在我们4G的手机能够支持2G、3G，而2G有GSM标准、CDMA标准，3G里面有TD标准、WCDMA标准，4G里有TD-LTE标准、FDD-LTE标准，不光标准多，频率还有很多，所以中国的手机终端是全世界最复杂的”。

　　在这种情况下怎么做到多频多模，既便宜又好用，确实是一个挑战。要解决这个问题需要很多的技术支持，包括频分复用技术、智能多天线技术、宽带技术等。“在这方面我们不仅攻克了多频多模的技术难题，还满足了用户希望长待机、低功耗、应用好的需求。”邬贺铨说。

　　因此，市场上现在便宜到只售几百块钱的小小的移动终端，实际上却是高技术集成设备，而且伴随着产品的更新换代，我国移动通信领域专项的开发从未停止。据邬贺铨介绍，专项支持下的企业，不可能开发出一个终端以后，就放慢更新的步伐。像苹果公司，几乎每年都有新的版本，其他的智能终端公司可能半年甚至更短时间就要推出新的版本，因此，专项工作是一个不断进步、不断创新的过程。

　　如今，我国在移动通信领域国际标准参与度显著提升。“我国主导制定的TD-LTE-Advanced成为4G国际标准之一。不光如此，我们还在此基础上做了一些衍生，如传统的对讲机只能按住来说话，你说一句他说一句，而现在以4G为基础的多媒体的对讲机，标准叫做B-Trunc，不光能说还能看，这个标准也成为了国际标准。”闻库说。

　　在整个4G技术网络中，指甲盖大小的芯片是既关系到通信安全，又涉及成本的关键技术，上海展讯是该项目众多参与单位中唯一一家芯片设计企业。20年前，我国还没有一家像样的芯片设计企业，那时，我国和国外先进技术还有10-15年的差距，2001年日本已经开始3G建网，而直到2003年，上海展讯才研发出第一款2G芯片。

　　在移动通信技术的演化中，后一代技术要比前一代难十几倍，但是中国一直在追赶超越。2013年，展讯推出了第一块4G芯片，2016年，展讯4G芯片的出货量已经达到了1亿片，是2015年的10倍。不久前展讯更是宣布，5G芯片能与5G商业标准同步发布。

　　“我们有蓝牙、WiFi、GPS、北斗芯片等，这每一项提到的技术，在国外都是一两千人的团队在研发，展讯没有那么多人，但都做出来了，去年2月，我们推出了16纳米4G芯片，我们的技术已经和世界顶尖水平齐平。”展讯通信市场副总裁王成伟说。

　　接下去，要挑战的是7纳米芯片。如同他们从152纳米芯片一下子跳到了40纳米，跳过20纳米直接做16纳米芯片一样，跨越技术节点，是展讯能够后发先至的原因之一。

　　在移动通信芯片领域，英国企业ARM拥有“统领”地位，全球曾经有约90%移动手机和平板电脑采用这家公司设计构架的芯片。2013年斯诺登“棱镜门”事件爆发后，解决“芯”痛，已不仅是经济问题，更上升为国家安全——如果我们一直依靠购买芯片的核心技术而没有自己设计芯片构架的能力，我们就有信息安全危险，芯片也不能称之为完全自主可控。

　　去年，展讯又一次承接了打造国产手机中央处理器(CPU)的科技重大专项。为此，展讯向ARM申请获得了核心指令的授权，目前全球仅有展讯与高通获得了ARMV8手机芯片架构授权。有了这一授权，我们就可以自定义该架构下用什么样的技术，什么样的结构来做这件事情。

　　王成伟说，从技术的角度看，一款完全自主可控、拥有自主知识产权的芯片明年就可以问世，然而一家芯片公司想要活下去，远不止国家投入、企业实现技术突破这么简单，还要经历市场的考验。换言之，如果没有出货量，国产芯片就不能算真正成功。为此，展讯投入了数十亿元，全身心地投入到完全自主可控的国产化芯片研发中去。

　　原本在国内各方面都已经通过测试的芯片，一到国外就“装聋作哑”，这是许多通信芯片企业都遇到过的挑战。地形地貌对通信质量的影响非常大，在空旷地方接受信号是非常容易的，在山谷里就很难，原本能够毫米级无感打开的网页，在高山上却要等几秒钟才能打开，你真的能忍受速度滞后吗?

　　为了给客户提供更好的服务质量，一枚芯片需和几百个运营商的几百个不同网络设备对接。据王成伟透露，展讯每个月测试路线达8万公里，可绕地球两圈。

　　第四代移动通信系统是一个举全国之力、需上千亿元投资的大项目，它像高速公路一样成为我们生活的一部分，关系着我们每个人是否能连接上这个时代。

　　随着4G的发展，我国与发达国家形成并肩之势，同时，中国移动通信正向着5G“进军”!5G要求的不仅是更宽的带宽、更高的速率，而且要在应用中做到低延时、高可靠、低功耗、大连接。

　　“现在高铁时速只有300公里，还常常出现信号不佳的状况，高铁提速可至500公里，这时如何保障流畅的通信就是5G时代要解决的问题。”邬贺铨说。

　　如果仅仅把5G看作是4G的高配版，那就太小瞧它了，未来5G的发展有可能为人们开启完全不同的生活。

　　“新一代移动通信可以实现车联网，将来利用5G能帮助人们避免高速公路上的交通事故，因为移动通信能够快速反应，使车与车之间、车与路之间通信时延达到一毫秒，相比4G降低90%。而有了这样的体验，时髦的VR、AR都将大有作为，比如通过虚拟现实仿真要开发的设备，通过VR训练工人掌握维修的方法等，AR、VR将不只是游戏平台，而将成为产业应用。”邬贺铨说。

　　正是基于5G的巨大前景，我国先于国际上启动了5G的研发，2013年，率先推出了5G的推动组IMT-2020推进组。之后组织产学研用各个方面率先提出了5G概念、技术路线，完成5G的愿景与需求研究，并发布了5G无线和网络技术架构等白皮书。启动5G技术研发试验，工业和信息化部也明确将3.5GHz作为5G试验频率，加速推进技术、标准、研发和业务应用的协同发展。

　　“十三五”期间，宽带移动通信专项将继续围绕着总体目标，聚焦在5G和LTE增强技术研发这两个方面。5G方面重点推动形成全球统一的5G标准，基本完成5G芯片及终端、系统设备研发，推动5G支撑移动互联网、物联网应用融合创新发展，为2020年启动5G商用奠定了产业基础。在LTE增强技术方面，重点支持LTE增强关键技术、终端芯片等产业链薄弱环节的研发。

　　“移动通信是全球的，我们国家什么标准都有了，最难的一件事是我们的终端，现在中国的终端是世界水平最高的终端，6模12频。移动通信人的梦想是有一个统一标准，这样使得我们整个造价成本能降下来，才能真正共享产业的规模效益，共同推进全球5G的繁荣发展。我们也欢迎国内外的企业来参与我们的研发。”闻库说。

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