今天產(chǎn)業(yè)科技君來(lái)聊一聊從1G到5G的演進(jìn)，這是一場(chǎng)人類與信息載體的長(zhǎng)期斗爭(zhēng)，其背后大國(guó)之間關(guān)于通信標(biāo)準(zhǔn)爭(zhēng)奪較量，更是蘊(yùn)含著數(shù)不清的暗流涌動(dòng)。

讓世界分裂，從前核武器能做到的，今天網(wǎng)絡(luò)通信或許也能做到。從信息的生成、傳輸?shù)浇邮?，人類為了縮短世界的寬度，改變信息的傳遞方式，不斷通過(guò)技術(shù)將有界限的一切變成趨近于無(wú)限。

模擬之王摩托羅拉

說(shuō)起第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，就不能不提摩托羅拉。如果說(shuō)當(dāng)年AT&T是有線通信之王，摩托羅拉就是移動(dòng)通信的開創(chuàng)者。

最初，無(wú)線通信主要應(yīng)用于國(guó)家級(jí)的航天與國(guó)防工業(yè)，帶有軍事色彩。我們常在二戰(zhàn)電影里看到美國(guó)通訊兵身上背的那個(gè)重達(dá)15公斤的玩意，就是摩托羅拉研發(fā)出的第一代跨時(shí)代的無(wú)線通信產(chǎn)品SCR-300。

直到1973年，摩托羅拉工程師馬丁·庫(kù)珀發(fā)明了世界上第一臺(tái)移動(dòng)電話——大哥大。移動(dòng)電話是造出來(lái)了，傳輸用什么網(wǎng)絡(luò)？AT&T公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室給出了一個(gè)沿用至今的答案，那就是蜂窩網(wǎng)絡(luò)，也稱為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

蜂窩網(wǎng)絡(luò)的原理是把移動(dòng)電話的服務(wù)區(qū)分為一個(gè)個(gè)正六邊形的小子區(qū)，每個(gè)子區(qū)設(shè)一個(gè)基站，這些基站形成了酷似“蜂窩”的結(jié)構(gòu)，并受一個(gè)移動(dòng)電話交換機(jī)的控制。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)任何地點(diǎn)的移動(dòng)電話都可以和其他地域進(jìn)行通信，同時(shí)，在兩個(gè)或多個(gè)移動(dòng)交換機(jī)之間，只要制式相同，還可以進(jìn)行自動(dòng)和半自動(dòng)轉(zhuǎn)接，從而擴(kuò)大移動(dòng)臺(tái)的活動(dòng)范圍。

1978年，貝爾實(shí)驗(yàn)室基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)開創(chuàng)了最早的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)——以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS，Advanced Mobile Phone System），這就是第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(1G，1st Generation)。

同年，國(guó)際無(wú)線電大會(huì)批準(zhǔn)了800/900 MHz頻段用于移動(dòng)電話的頻率分配方案。5年后，這套系統(tǒng)在芝加哥正式投入商用，許多國(guó)家陸續(xù)都開始建設(shè)基于頻分復(fù)用技術(shù)（FDMA，F(xiàn)requency Division Multiple Access）和模擬調(diào)制技術(shù)的第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。

同一時(shí)期，歐洲各國(guó)也不甘示弱，日本、加拿大等國(guó)也積極跟進(jìn)，紛紛建立起自己的第一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。瑞典等北歐四國(guó)在1980年研制成功了NMT-450移動(dòng)通信網(wǎng)并投入使用；聯(lián)邦德國(guó)在1984年完成了C網(wǎng)絡(luò)（C-Netz）；英國(guó)則于1985年開發(fā)出頻段在900MHz的全接入通信系統(tǒng)（TACS，Total Access Communications System）。這些網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是美國(guó)AMPS的修改版本，主要是頻段、頻道間隔、頻偏、信令速率不同，其他完全一致。

當(dāng)時(shí)，中國(guó)使用的是英國(guó)的TACS標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)自己的移動(dòng)通信系統(tǒng)還是一片空白，固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也全靠進(jìn)口。

可以說(shuō)，1G時(shí)代的王者非摩托羅拉莫屬，它不僅在全球攻城略地壟斷了移動(dòng)電話市場(chǎng)，還是AMPS系統(tǒng)的設(shè)備供應(yīng)商，全球超過(guò)70個(gè)國(guó)家應(yīng)用AMPS標(biāo)準(zhǔn)。這也意味著美國(guó)把第一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)牢牢把持在手中。

TDMA與CDMA之爭(zhēng)

雖然美國(guó)制定了第一代標(biāo)準(zhǔn)，但是1G先天不足。

首先AMPS它是一個(gè)模擬標(biāo)準(zhǔn)，很容易受到靜電和噪音的干擾，而且也沒(méi)有安全措施阻止掃描式的偷聽(tīng)，到了90年代，抄襲成為了工業(yè)界的流行病，一些偷聽(tīng)者采用特制的設(shè)備可以截取到移動(dòng)電話的信息；其次，AMPS還存在容量有限、只能傳輸語(yǔ)音流量、系統(tǒng)太多、系統(tǒng)不兼容、通話質(zhì)量差、設(shè)備昂貴、無(wú)法全球漫游等一籮筐缺點(diǎn)。

為了提高通話質(zhì)量，業(yè)界提出2G用數(shù)字通信替代模擬通信，提升容量主要有兩種解決方案，時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA），當(dāng)時(shí)歐洲和美國(guó)幾乎所有的電信巨頭都選擇了TDMA，只有剛成立的高通在堅(jiān)持CDMA。

1G所采用的FDMA技術(shù)，一個(gè)用戶在通話時(shí)占用一個(gè)信道。TDMA則可實(shí)現(xiàn)在單個(gè)信道內(nèi)服務(wù)多個(gè)用戶的能力，它將無(wú)線信道分成8個(gè)時(shí)隙，供8個(gè)用戶得輪流使用，從而提升了容量。舉個(gè)例子，用100Hz表示1，105Hz表示0，但是第1秒給甲用，第2秒給乙用，第3秒給丙用，只要輪換的好，5Hz的帶寬就夠3個(gè)手機(jī)用，就是延時(shí)嚴(yán)重點(diǎn)而已，這就是TDMA。

從技術(shù)上來(lái)看，后來(lái)1989年CDMA被證明系統(tǒng)的容量是TDMA的10倍以上，CDMA在各自的信號(hào)前面加上序列碼，再揉成一串發(fā)送，接收端按序列號(hào)只接受自己的信號(hào)，就好像快遞員一次性送了一疊信過(guò)來(lái)，大家按照信封上的名字打開各自的信，只可惜，CDMA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)成熟得晚，錯(cuò)失了先機(jī)。

標(biāo)準(zhǔn)這東西就是人多嗓門大、拳頭硬的就贏了，總不能全世界就你一個(gè)人跟別人用不一樣的。在2G時(shí)代，美國(guó)的CDMA輸給了歐洲的TDMA，這也間接成為了摩托羅拉跌下神壇的起點(diǎn)。

各國(guó)在TDMA上達(dá)成共識(shí)，接下來(lái)就要討論標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)歐洲各國(guó)吸取了1G時(shí)代各自為政的失敗教訓(xùn)，1982年，歐盟聯(lián)合成立了GSM（GlobalSystem for Mobile communications）負(fù)責(zé)通信標(biāo)準(zhǔn)的研究，愛(ài)立信、諾基亞、西門子和阿爾卡特等電信巨頭都加入了進(jìn)來(lái)。

最初GSM是法語(yǔ)移動(dòng)專家組的縮寫，后來(lái)這一縮寫含義被改為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，以此彰顯歐洲人將GSM標(biāo)準(zhǔn)推廣到全球的雄心。

可以說(shuō)，進(jìn)入2G時(shí)代以后，移動(dòng)通信的技術(shù)與應(yīng)用有了驚人的進(jìn)步。GSM易于部署，采用了全新的數(shù)字信號(hào)編碼取代原來(lái)的模擬信號(hào)，除了語(yǔ)音，支持國(guó)際漫游、提供SIM卡方便用戶在更換手機(jī)時(shí)仍能儲(chǔ)存?zhèn)€人資料，還能發(fā)送160字長(zhǎng)度的短信。

高通的銅墻鐵壁

但是高通不死心，不得不說(shuō)，高通確實(shí)是個(gè)狠角色，在CDMA上孤注一擲。

為了證明CDMA比GSM好用，高通花了數(shù)年時(shí)間進(jìn)行實(shí)地實(shí)驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)測(cè)試以及行業(yè)演示，高通不僅要做標(biāo)準(zhǔn)，還要做芯片。

當(dāng)所有人的注意力還在TMDA上時(shí)，高通圍繞著功率控制、同頻復(fù)用、軟切換等技術(shù)構(gòu)建了專利墻，幾乎申請(qǐng)了與CDMA應(yīng)用所有的相關(guān)專利，從一開始他們就打算獨(dú)享利潤(rùn)，掐死下游公司的脖子。

高通雇傭了一個(gè)無(wú)比龐大的律師團(tuán)，律師團(tuán)們負(fù)責(zé)申請(qǐng)專利、談專利價(jià)格、控告侵權(quán)，通過(guò)并購(gòu)、控告對(duì)手專利侵權(quán)等法律戰(zhàn)，將所有CDMA相關(guān)專利收攏過(guò)來(lái)，使核心專利牢牢掌握在自己手里，這也是高通“專利流氓”綽號(hào)的來(lái)源。

歐洲的GSM是開放的，當(dāng)時(shí)是歐洲運(yùn)營(yíng)商和愛(ài)立信，諾基亞等設(shè)備商共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不收專利費(fèi)。但高通是一家公司，他們還把CDMA的演算法嵌入集成芯片，只要使用CDMA技術(shù)的手機(jī)，就必須按銷售價(jià)向高通交納一筆5%-10%的專利費(fèi)，這個(gè)專利費(fèi)不是一次性的，是按生產(chǎn)了多少部手機(jī)來(lái)算，可以說(shuō)是一個(gè)霸王條款，當(dāng)前中國(guó)的小米、OPPO、VIVO等品牌到現(xiàn)在還在交這筆費(fèi)用。

1994年，高通與摩托羅拉合作在香港建立起全球第一個(gè)“小白鼠”CDMA網(wǎng)，但效果和服務(wù)質(zhì)量都太差，更別提歐洲運(yùn)營(yíng)商對(duì)CDMA的質(zhì)疑，高通的“保護(hù)費(fèi)”根本沒(méi)地方收，這也是早期CDMA干不過(guò)GSM的重要原因。

隨著技術(shù)的成熟，高通迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。1990年，高通和電子通信研究院簽署有關(guān)CDMA技術(shù)轉(zhuǎn)移協(xié)定，高通答應(yīng)把每年在韓國(guó)收取專利費(fèi)的20%交給韓國(guó)電子通信研究院、協(xié)助其研究，韓國(guó)政府也宣布CDMA為韓國(guó)唯一的2G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，并全力支持韓國(guó)三星、LG等投入CDMA技術(shù)的商用化。

1996年底，韓國(guó)的CDMA用戶達(dá)到一百萬(wàn)，第一次向市場(chǎng)證明CDMA正式商用的可能性，讓美國(guó)一些運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備廠商對(duì)CDMA技術(shù)開始恢復(fù)信心，也讓韓國(guó)廠商在CDMA市場(chǎng)上初露頭角。這之后，美國(guó)的朗訊、摩托羅拉，加拿大的北方電訊都成了高通的支持者，CDMA在北美登堂入室，運(yùn)營(yíng)商Verizon是CDMA的最大支持者，1996年建成了美國(guó)第一個(gè)CDMA網(wǎng)絡(luò)。

美國(guó)政府還極力向中國(guó)推銷CDMA，要求中國(guó)引進(jìn)高通的CDMA技術(shù)。據(jù)原國(guó)家計(jì)委副主任張國(guó)寶回憶，“美國(guó)政府向中國(guó)施加了不小的壓力，理由是說(shuō)中國(guó)與美國(guó)之間有貿(mào)易逆差，要求中國(guó)買美國(guó)的技術(shù)?！?/p>

“三國(guó)”斗法

到了90年代，數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，2G玩不轉(zhuǎn)了。

隨著全球手機(jī)用戶快速增長(zhǎng)，GSM網(wǎng)絡(luò)容量有限的缺點(diǎn)不斷被暴露，在網(wǎng)絡(luò)用戶過(guò)載時(shí)，就不得不構(gòu)建更多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。在此背景下，必須要把通信技術(shù)進(jìn)行升級(jí)到3G，3G最大的優(yōu)點(diǎn)是更快的網(wǎng)速，2G的下載速度約僅9600bps-64kbps，而3G初期的速度則為300k-2Mbps，足足提升了30幾倍。

在當(dāng)時(shí)，沒(méi)有一種技術(shù)被證明優(yōu)于CDMA。愛(ài)立信、諾基亞、阿爾卡特等實(shí)力雄厚的歐洲廠商深知TDMA難敵CDMA的優(yōu)勢(shì)，TDMA更難以作為3G核心技術(shù)，但誰(shuí)也不想接受高通霸道的方案。

為了繞開高通的鐵壁銅墻，1998年，愛(ài)立信、諾基亞、阿爾卡特聯(lián)合歐洲各國(guó)廠商成立了一個(gè)叫3GPP(3rdGeneration Partnership Project)的組織，商討措施負(fù)責(zé)制定全球第三代通信標(biāo)準(zhǔn)。

3GPP小心翼翼地參考CDMA技術(shù)，最終開發(fā)出了3G標(biāo)準(zhǔn)——通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS，UniversalMobile Telecommunications System)，采用W-CDMA技術(shù)，就是寬帶CDMA的意思。雖然還是繞不開高通的底層技術(shù)，專利費(fèi)是交定了，就是多少的問(wèn)題，

W-CDMA不斷擴(kuò)展著自己的版圖，1999年開始，歐洲國(guó)家基于WCDMA標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)了不少3G牌照，英國(guó)單單通過(guò)拍賣5張3G執(zhí)照而獲得近225億英鎊收入。

這可嚇壞了高通，高通趕緊與韓國(guó)聯(lián)合組成3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 與3GPP抗衡，推出了CDMA2000。

與此同時(shí)，在經(jīng)歷了1G空白、2G追隨之后，目光這時(shí)候來(lái)到了中國(guó)，中興、華為、巨龍、大唐幾家通訊設(shè)備商逐漸發(fā)展起來(lái)了。起初中國(guó)是支持歐洲W-CDMA的，在吃了閉門羹之后，這時(shí)候中國(guó)也想在3G上爭(zhēng)奪一些話語(yǔ)權(quán)，天無(wú)絕人之路，中國(guó)找到了一個(gè)突破口：TDD技術(shù)。

實(shí)際上，無(wú)線電通信大會(huì)給3G分配的頻率的時(shí)候就有FDD（頻分雙工）和TDD（時(shí)分雙工）兩種。由于歐洲地廣人稀，基站數(shù)量不多，歐洲的W-CDMA是基于FDD技術(shù)的，在相同頻率相同功率的條件下，F(xiàn)DD比TDD能提供更好的覆蓋。但是中國(guó)人口稠密，基站本來(lái)就建得多，所以無(wú)人問(wèn)津的TDD成了中國(guó)的突破口。更重要的是，國(guó)外廠商關(guān)注TDD比較少，中國(guó)在TDD領(lǐng)域提自己的標(biāo)準(zhǔn)，成功的希望要大一些。

1998年6月，以大唐電信為主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了中國(guó)自己的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。2000年5月，在國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部、中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商的強(qiáng)硬表態(tài)支持下，國(guó)際電信聯(lián)盟正式宣布將中國(guó)提交的TD-SCDMA，與歐洲主導(dǎo)的WCDMA、美國(guó)主導(dǎo)的CDMA2000并列為三大3G標(biāo)準(zhǔn)。

雖然與其他兩大標(biāo)準(zhǔn)來(lái)比，TD-SCDMA最弱雞，以至于即便在九年后中國(guó)移動(dòng)拿到3G牌照時(shí)，中國(guó)依然在心里打鼓，全球建設(shè)TD-SCDMA的只此一家，壓力可想而知。

但是，中國(guó)對(duì)于TD-SCDMA的研發(fā)，就相當(dāng)于通信領(lǐng)域的“兩彈一星”。現(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)戰(zhàn)略是無(wú)比英明的，展訊等一批芯片公司逐漸成長(zhǎng)起來(lái)，從此之后，我們?cè)诩夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)上不再受制于人。更重要的是，我們讓西方人明白了一件事，如果在標(biāo)準(zhǔn)制定中不增加中國(guó)的話語(yǔ)權(quán)，中國(guó)完全有能力自己搞一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)，到時(shí)候極有可能失去中國(guó)市場(chǎng)。因此，歐洲在制定4G標(biāo)準(zhǔn)時(shí)極力拉攏中國(guó)加入。

標(biāo)準(zhǔn)也有了，按說(shuō)3G之爭(zhēng)應(yīng)該如火如荼的進(jìn)行，但實(shí)際上在2000年初，3G建設(shè)的推進(jìn)十分緩慢。因?yàn)閷?duì)當(dāng)時(shí)的人們來(lái)說(shuō)，3G多出來(lái)的網(wǎng)速根本用不上，打電話和發(fā)短信，2G的GSM足夠了。

首先是2000年，IT泡沫破滅。最遭殃的是歐洲，前期投入巨大的3G項(xiàng)目無(wú)法暫停，沃達(dá)豐、法國(guó)電信、T-MOBILE等運(yùn)營(yíng)商背負(fù)了巨大的財(cái)務(wù)壓力，法國(guó)電信還因?yàn)橄萑刖薹潛p搞得不少員工自殺了。

美國(guó)陰差陽(yáng)錯(cuò)躲過(guò)一劫，高通的CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)得晚一些，美國(guó)還沒(méi)來(lái)得及在IT泡沫破滅之前發(fā)3G牌照，直到2004年才開始大規(guī)模開展3G業(yè)務(wù)。不過(guò)，高通也沒(méi)好到哪去，本來(lái)靠專利躺著都可以收錢，但是那幾年全球3G市場(chǎng)根本不行，而高通還要養(yǎng)著上千名律師。

華為也在3G上也是受盡折磨。實(shí)際上華為做移動(dòng)通信已經(jīng)非常晚了，1998年才啟動(dòng)GSM研發(fā)，不過(guò)發(fā)展速度很快，一年半之后就中標(biāo)第一個(gè)GSM商用項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)趁著東南亞金融危機(jī)的影響，華為憑借比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低30%的價(jià)格，拿下了東南亞的大片市場(chǎng)。

在GSM上賺到錢的華為對(duì)3G充滿信心，投入大量人員和資金攻克3G技術(shù)。華為采取了三頭下注的策略，對(duì)三個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)都進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)投入，給公司造成了很大的資金壓力，華為迫切希望政府盡快發(fā)放3G牌照，哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都行。

很可惜，中國(guó)政府遲遲沒(méi)有發(fā)放3G牌照。當(dāng)時(shí)，中國(guó)在3G領(lǐng)域可以說(shuō)是要啥啥沒(méi)有，沒(méi)有芯片，沒(méi)有手機(jī)，沒(méi)有基站，沒(méi)有儀器儀表，一切都要從基礎(chǔ)做起，如果當(dāng)時(shí)發(fā)放3G牌照，無(wú)疑將是WCDMA和CDMA2000的天下。

華為當(dāng)時(shí)唯一上量的業(yè)務(wù)，是用3G數(shù)據(jù)卡做便攜機(jī)上網(wǎng)，數(shù)據(jù)卡因而銷售火爆。當(dāng)時(shí)華為改進(jìn)了數(shù)據(jù)卡，在歐洲大受歡迎。但是賣數(shù)據(jù)卡賺的錢，和3G研發(fā)投入相比仍是杯水車薪，2008年任正非還動(dòng)了賣掉終端業(yè)務(wù)的念頭，只是未能成功。

再之后，2007年金融危機(jī)爆發(fā)，西方電信設(shè)備商遭遇當(dāng)頭棒喝。

大幅虧損的朗訊賣身阿爾卡特，諾基亞和西門子的電信部門合并，后來(lái)諾基亞收購(gòu)阿爾卡特-朗訊，加上北電破產(chǎn)、摩托羅拉分拆出售，到最后，市場(chǎng)上僅剩下愛(ài)立信、諾基亞、中興、華為、三星五家主要移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商。中興、華為啥也沒(méi)干，排名就上升好幾位。

LTE一統(tǒng)江湖

這時(shí)候，一個(gè)穿著萬(wàn)年不變的牛仔褲和藍(lán)色上衣的人，笑微微的走上了歷史前臺(tái)。

2007年，iPhone橫空出世。史蒂夫·喬布斯用IOS系統(tǒng)和iPhone手機(jī)這樣的完美組合重新定義了智能手機(jī)，幾乎在同一時(shí)間，Google發(fā)布了安卓系統(tǒng)，高通發(fā)布了第一代驍龍芯片。

iPhone的出現(xiàn)，重塑了終端市場(chǎng)的格局，諾基亞被拉下神壇，曾經(jīng)的手機(jī)大國(guó)日本徹底退出了終端市場(chǎng)，而這些空缺都在日后被中國(guó)廠商所填補(bǔ)。

iPhone更深遠(yuǎn)的意義則在于，APP Store帶動(dòng)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)井噴，創(chuàng)業(yè)者用APP創(chuàng)造出豐富的內(nèi)容和業(yè)務(wù)，人們對(duì)網(wǎng)速提升的需求一下子被引爆。經(jīng)歷了命途多舛的七年之后，3G終于找到了它的歸宿。

隨著智能手機(jī)的發(fā)展， W-CDMA隨后演進(jìn)出3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA ，但其中的CDMA技術(shù)框架沒(méi)有改變。本來(lái)照這樣發(fā)展下去，以CDMA為核心的技術(shù)或許有可能一路稱霸到4G，可惜事與愿違。

半途中有一號(hào)人物殺進(jìn)市場(chǎng)將一切計(jì)劃打亂，他叫Intel。

IT界的Intel在WiFi上取得成功后野心膨脹，想進(jìn)一步蠶食CT(通信技術(shù))的地盤。普通WiFi對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11，搶地盤的標(biāo)準(zhǔn)是802.16，這是一個(gè)城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，就是覆蓋范圍更廣大，在商業(yè)上的名稱是WiMax。

Wimax采用了OFDM技術(shù)。OFDM并不是新技術(shù)，早在1960年代貝爾實(shí)驗(yàn)室就發(fā)明了，到1980年代建立了比較完整的鏈路技術(shù)框架，OFDM技術(shù)已經(jīng)在ADSL，DVB等領(lǐng)域獲得了商用，并且1998年征集3G提案的時(shí)候，也有幾個(gè)基于OFDM的提案，但是沒(méi)有敵不過(guò)高通大法師Viterbi領(lǐng)軍的CDMA陣營(yíng)。

OFDM通過(guò)循環(huán)前綴和頻域均衡等不太復(fù)雜的技術(shù)，有效地消除了用戶間干擾，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于CDMA。

OFDM的重回視野，除了高通以外，眾家電信巨頭都樂(lè)得不行：又能有效將4G傳輸速率提升，又能繞過(guò)高通的CDMA專利陷阱，終于不用再看高通面子了。

2008年時(shí)，3GPP提出了長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù) (Long TermEvolution, LTE) 作為3.9G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榧夹g(shù)上需要澄清，加上高通的專利陷井太深，3GPP在2011年提出了長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)升級(jí)版 (LTE-Advanced) 作為4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)備把W-CDMA汰換掉，轉(zhuǎn)而采用OFDM。

4G的標(biāo)準(zhǔn)終于統(tǒng)一到了LTE，高通失去了優(yōu)勢(shì)處在危機(jī)當(dāng)中。

高通當(dāng)然也看到了OFDM的發(fā)展前景，手握重金的高通終于發(fā)現(xiàn)美國(guó)有一個(gè)公司叫Flarion，專門研究用OFDM做移動(dòng)通信，它們開發(fā)的系統(tǒng)叫做Flash-OFDM，高通公司立刻在2006年斥巨資8億美金將其收購(gòu)，“專利流氓”擁有了Flarion的全部專利。

高通主要看中Flarion解決了OFDM同頻復(fù)用的問(wèn)題，采用了干擾平均化的思路，高通的軟切換技術(shù)還可以繼續(xù)在LTE當(dāng)中應(yīng)用。2007年，高通提出了CDMA2000的演進(jìn)升級(jí)版本UMB（CDMA+OFDM+MIMO），想繼續(xù)維持CDMA的優(yōu)勢(shì)。

可是高通高興的太早了，被高通專利費(fèi)虐慘了的LTE，絕不支持高通的方案，將他的軟切換專利全部排除，況且全球覆蓋率最高的基站正是W-CDMA，因此，各大運(yùn)營(yíng)商無(wú)不紛紛決定采用LTE-Advanced當(dāng)作第四代通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2005年，LTE陣營(yíng)新加入了一支重要力量。中國(guó)在法國(guó)召開的3GPP會(huì)議上，大唐聯(lián)合國(guó)內(nèi)廠家，提出了基于OFDM的TDD演進(jìn)模式的方案，同年11月，3GPP工作組會(huì)議通過(guò)了中國(guó)針對(duì)TD-SCDMA后續(xù)演進(jìn)的LTE TDD技術(shù)提案。

LTE陣營(yíng)如虎添翼，天平很快就倒向了歐洲這邊。高通眼看著自己在3G所建立的技術(shù)體系被摧毀了，UMB因?yàn)闆](méi)人支持而迅速憋了下去，隔年高通就把UMB停掉、宣布加入3GPP的LTE陣營(yíng)，4G時(shí)代美國(guó)不僅沒(méi)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)老對(duì)手歐洲，還眼睜睜地看著中國(guó)的崛起，

LTE的核心專利，有SFR，sOFDM，SC-FDMA，Turbo code，Alam-outicode。Turbo和Alam-outicode是史詩(shī)級(jí)的技術(shù)，但是專利已經(jīng)過(guò)期或者快過(guò)期了，華為發(fā)明了前兩項(xiàng)，在LTE的核心專利上占據(jù)領(lǐng)先的地位

自此，中國(guó)作為手握4G核心專利的巨頭之一，成為了美國(guó)在世界上最重要的對(duì)手。

不容有失的較量

4G時(shí)代LTE一統(tǒng)江湖，在普及的過(guò)程中，5G時(shí)代拉開帷幕。

5G通將比4G實(shí)現(xiàn)單位面積移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)1000倍；在傳輸速率方面，典型用戶數(shù)據(jù)速率將提升10到100倍，峰值傳輸速率可達(dá)10Gbps（4G為100Mbps）；同時(shí)，端到端時(shí)延縮短5-10倍，頻譜效率提升5-10倍，網(wǎng)絡(luò)綜合能效提升1000倍。5G的速率可以這樣形容，下載一個(gè)文件大小1G的電影，只需要一秒鐘。

5G頻率如此之高，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，對(duì)5G的印象可能只局限在VR、AR、無(wú)人駕駛這些終端應(yīng)用上，但是站在國(guó)家層面來(lái)說(shuō)，在人工智能方面和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域方面5G也是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，它對(duì)經(jīng)濟(jì)、軍事、國(guó)際關(guān)系的重塑，足以用革命性三個(gè)字來(lái)形容。

那至少是未來(lái)十年的國(guó)運(yùn)。

根據(jù)“光速=波長(zhǎng)×頻率”公式，頻率越高，波長(zhǎng)就越短，5G波長(zhǎng)可以短至毫米級(jí)。再來(lái)說(shuō)增加頻譜利用率，主要通過(guò)信道編碼技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是“信息論之父”克勞德·香農(nóng)在1948年提出的，同時(shí)他還提出了著名的香農(nóng)極限，即在給定帶寬上以一定質(zhì)量可靠地傳輸信息的最大速率，信道編碼技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限接近但不能超過(guò)這一速率。

幾十年來(lái)，信道編碼技術(shù)經(jīng)過(guò)幾代人的努力，已經(jīng)越來(lái)越接近香農(nóng)極限。

1991年法國(guó)人發(fā)明的Turbo碼被認(rèn)為是第一個(gè)接近香農(nóng)極限的編碼方案。

1996年，有研究表明采用LDPC長(zhǎng)碼可以達(dá)到Turbo碼的性能，高通公司對(duì)LDPC的發(fā)展有著不小的貢獻(xiàn)。

2007年，華為的Polar碼由Erdal Arikan教授提出，Polar碼所能達(dá)到的糾錯(cuò)性能超過(guò)目前廣泛使用的Turbo碼、LDPC碼，被認(rèn)為是迄今唯一能夠達(dá)到香農(nóng)極限的編碼方法。

至此，三大編碼已經(jīng)誕生。在2016國(guó)際通信大會(huì)上，多家科技巨頭開展了關(guān)于5G-eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶)領(lǐng)域通訊標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于高通的LDPC方案、華為的Polar方案、歐洲的LDPC+Turbo方案的激烈討論，大會(huì)圍繞5G技術(shù)進(jìn)行了投票，在Turbo碼徹底沒(méi)戲后，歐洲公司開始站隊(duì)LDPC碼，原因是他們有更多的LDPC碼專利，從1G到4G，美國(guó)、歐洲的利益從未如此統(tǒng)一過(guò)，面對(duì)強(qiáng)大的對(duì)手，美國(guó)、歐洲終于在5G時(shí)代站到了一起，5G標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)從中國(guó)與美國(guó)歐三國(guó)殺演變成了中國(guó)和美歐的對(duì)峙。

最終，高通以一票的微弱優(yōu)勢(shì)勝過(guò)了華為，在5G-eMBB標(biāo)準(zhǔn)方面全面獲勝，而華為僅是獲得了5G短碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，在5G的三大場(chǎng)景中eMBB場(chǎng)景的編碼方案已經(jīng)確定，但URLLC(超可靠、低時(shí)延通信)、mMTC(海量機(jī)器類通信)場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)仍待爭(zhēng)奪。

高通獲得了制定5G標(biāo)準(zhǔn)的專利權(quán)后，按照老套路很快就宣布了使用該項(xiàng)專利權(quán)要收取的費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)，不管其他零件芯片用誰(shuí)的，只要使用了LDPC網(wǎng)絡(luò)，單模（5G）的手機(jī)收取2.275%，多模（5G/4G/3G）收取的費(fèi)率收取3.25%。

如果以國(guó)產(chǎn)手機(jī)目前的出貨規(guī)模來(lái)估算的話，每年最低要給高通支付約三、四百億專利費(fèi)。

但華為也不是吃素的。2019年6月，德國(guó)專利數(shù)據(jù)公司Iplytics將全球各大公司占有的5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利數(shù)量進(jìn)行排序，全球5G必要專利持有量過(guò)百的廠商共有11家，華為以1554個(gè)位居世界首位，中興、大唐、OPPO的專利數(shù)量分別為1208個(gè)、545個(gè)和207個(gè)，高通的5G專利數(shù)量排名第六位，共846個(gè)。

去年，華為還要求美國(guó)最大運(yùn)營(yíng)商Verizon支付超過(guò)230項(xiàng)專利的許可費(fèi)用，總金額超10億美元，這些專利涵蓋了核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、有線基礎(chǔ)設(shè)施和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

雖然華為的專利數(shù)量最多，但高通的專利卻更為核心，5G通訊領(lǐng)域中，涉及到了太多的專利技術(shù)，多家公司都分別掌握著不同技術(shù)的專利權(quán)，導(dǎo)致了5G領(lǐng)域出現(xiàn)了一個(gè)復(fù)雜的交叉授權(quán)協(xié)議，高通使用華為的短碼標(biāo)準(zhǔn)需要繳納一部分專利費(fèi)，華為使用高通的5G標(biāo)準(zhǔn)也需要繳納專利費(fèi)，但整體上，華為交給高通的專利費(fèi)用更多。

于是，美國(guó)又瞄準(zhǔn)華為的手機(jī)業(yè)務(wù)，高通、ARM、谷歌等重要供應(yīng)商均表示中止與華為的合作，要在芯片和操作系統(tǒng)層面對(duì)華為造成打擊。從一開始，5G的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)就不是華為、中興一兩家企業(yè)的事，而這場(chǎng)較量，至今還未蓋棺定論。

5G的市場(chǎng)夠大，卻并不如想象中那么大，這個(gè)市場(chǎng)是有上限的。這場(chǎng)較量在美國(guó)看來(lái)就是“零和”游戲，別人所得就是美國(guó)所失。對(duì)它的殘酷性，中國(guó)不能有任何僥幸，歸根結(jié)底，這也是一場(chǎng)不容有失的大國(guó)較量。