胡萬程
信息的傳達(dá)是人類自古以來的重要議題。從古代的耳口相傳、到書信往來、到固定電話、再到移動網(wǎng)絡(luò),在信息傳達(dá)的速率、容量、延遲、質(zhì)量、信號、成本等方面上,技術(shù)永遠(yuǎn)都在迭代。
而目前,5G就是未來通訊的發(fā)展方向。
5G的全名叫做第五代移動通信系統(tǒng)。自從1983年第一代移動通信技術(shù)正式被采用后,在35年間,人類社會已經(jīng)歷了從1G到4G的四個通信大時代。每次變革,都是整個通信行業(yè)的升級換代,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)總量與社會價值都是巨大的。
根據(jù)IHS Markit的調(diào)查報告顯示,5G將在全球創(chuàng)造出12.3萬億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈(網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、無線主設(shè)備、傳輸設(shè)備、終端設(shè)備、運營商等)將創(chuàng)造出3.5萬億美元產(chǎn)出,同時在世界上將創(chuàng)造出2200萬的工作崗位。
這是一塊大蛋糕,從移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定開始,世界上的通訊企業(yè)都想分一杯羹。中國作為全球最大的移動通訊設(shè)備生產(chǎn)國,企業(yè)群體顯然不會放棄這場標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)。但是,中國企業(yè)也遭遇了遠(yuǎn)比預(yù)想激烈的阻擊戰(zhàn)。那么,如何突圍?
1G的核心技術(shù)是模擬通信技術(shù),摩托羅拉在1G時代一枝獨秀。到了2G時代,忍受了美國壟斷一個時代通訊標(biāo)準(zhǔn)的歐洲,認(rèn)識到單打獨斗無法抗衡美國,于是歐洲運營商與設(shè)備商加強(qiáng)合作,搞出了名為GSM(全球移動通信)的新標(biāo)準(zhǔn)。同時歐洲加大投資,短短時間內(nèi)建立了國際漫游標(biāo)準(zhǔn),在全球廣布GSM基站,獲得了2G時代的大量市場份額。
3G標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者是美國高通,當(dāng)年它深耕CDMA技術(shù),不僅圍繞CDMA建立了壟斷式的專利布局,還將專利技術(shù)套入通信標(biāo)準(zhǔn),把CDMA演算法整入集成芯片。凡是使用CDMA技術(shù)和高通芯片的設(shè)備廠,都被高通狠狠地收取專利授權(quán)費與權(quán)利費。
4G標(biāo)準(zhǔn)上,其他企業(yè)吃一塹長一智,努力避開高通的專利優(yōu)勢。特別是中國和歐洲合作緊密,在LTE技術(shù)上暗度陳倉,使得美國高通的UMB和英特爾的Wimax兩個標(biāo)準(zhǔn)都沒能成為4G標(biāo)準(zhǔn)。不過由于高通專利布局廣,在各個標(biāo)準(zhǔn)上都有投入,仍在專利上獲利不菲。
一流企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn),二流企業(yè)賣品牌,三流企業(yè)賣產(chǎn)品,四流企業(yè)賣苦力。WTO入世以來,通信行業(yè)實力躍升的中國企業(yè)自然不甘于看人吃肉,只能喝湯的局面,在5G標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的研發(fā)上早早準(zhǔn)備。
2016年11月17日的3GPP RAN1 87會議上,華為用主推的Polar Code(極化碼)方案拿下5G短碼標(biāo)準(zhǔn)的事件成為了一個具有里程碑意義的事件。
所謂的3GPP,是一個成立于1998年的電信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)協(xié)會。它的主要會員是世界各大通信公司,實質(zhì)上是一個商業(yè)組織。協(xié)會致力于采用當(dāng)下最先進(jìn)的通信技術(shù),構(gòu)建一個世界通用的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),去滿足社會不斷發(fā)展的移動通訊需求。
各家公司支持什么技術(shù),基于一個大前提:技術(shù)本身是否滿足各種應(yīng)用場景標(biāo)準(zhǔn)要求。3GPP 定義了 5G 的三大場景:增強(qiáng)型移動寬帶 、大連接物聯(lián)網(wǎng)和超可靠低時延通信。在此基礎(chǔ)上,各家公司權(quán)衡所擁有的專利數(shù)量,以及與專利主導(dǎo)企業(yè)的合作與交易,自由選擇站隊哪一項技術(shù)。歸根到底,都是為了自身商業(yè)利益的最大化。
在3GPP會議上,華為主導(dǎo)的Polar 碼作為控制信道的編碼方案,高通主導(dǎo)的 LDPC 碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案被投票確立為5G標(biāo)準(zhǔn)。雖說是兩家公司主導(dǎo),但Polar碼與LDPC碼作為一種技術(shù),并不是被一兩家企業(yè)所壟斷與獨占的。高通既有LDPC碼的部分專利,也有Polar碼的專利。華為率先開發(fā)Polar碼,但也同樣參與了LDPC碼的技術(shù)研發(fā)。各大廠商其實是一種“你中有我,我中有你”的狀態(tài)。原本提出Polar碼方案的只有華為一家,最終能被多數(shù)企業(yè)選擇作為5G控制信道的短碼方案,主要原因就是因為其技術(shù)層面上的優(yōu)勢。
中國Polar碼領(lǐng)域領(lǐng)軍學(xué)者,北京郵電大學(xué)的牛凱博士向《南風(fēng)窗》記者闡述了Polar碼在中國的發(fā)展與其優(yōu)勢所在。Polar碼是2008年由土耳其學(xué)者艾瑞肯(Erdal Arikan)提出,在理論上Polar碼可達(dá)到香農(nóng)極限,并且具有線性復(fù)雜度編譯碼能力。但實際情況中,Polar碼長度有限,大多在500比特~2000比特之間,艾瑞肯提出的經(jīng)典算法存在錯誤傳播現(xiàn)象,效果不佳。
之后,Polar碼算法被通信技術(shù)研究者們繼續(xù)優(yōu)化,比如牛凱團(tuán)隊提出了有限碼長下的譯碼解法,并將循環(huán)冗余校驗碼與極化碼相結(jié)合。在這種算法下,Polar碼展現(xiàn)了其在糾錯能力,功能耗所,復(fù)雜度上的優(yōu)勢,實際性能最終超越了Turbo碼和部分應(yīng)用條件下的LDPC碼。
高通既有LDPC碼的部分專利,也有Polar碼的專利。華為率先開發(fā)Polar碼,但也同樣參與了LDPC碼的技術(shù)研發(fā)。各大廠商其實是一種“你中有我,我中有你”的狀態(tài)。
而華為也在Polar碼誕生初期,看到了Polar碼的未來潛力,著手建立團(tuán)隊投入Polar碼的實用研究。比如華為5G首席科學(xué)家童文手下的李斌團(tuán)隊就是華為Polar碼研究的主力軍。除了Polar 碼的技術(shù)優(yōu)勢,作為全球第一大電信設(shè)備商,華為擁有的巨大市場份額也為它在3GPP上主推Polar碼時獲得了足夠的話語權(quán)。最終由于Polar碼方案的確立,中國公司第一次進(jìn)入到基礎(chǔ)通信框架協(xié)議領(lǐng)域。
標(biāo)準(zhǔn)下拉到終端,國內(nèi)眾多整機(jī)廠被卡專利費已屬家常便飯。平均來看,在4G時代,國產(chǎn)一部智能手機(jī)售價的四分之一用來支付了專利費用。
手機(jī)集合了成千上萬的專利,主要分為兩大類。一類是標(biāo)準(zhǔn)專利,指的是底層技術(shù)領(lǐng)域,電話/上網(wǎng)/消息/GPS等功能技術(shù)是任何手機(jī)產(chǎn)品都無法回避的,必須使用的功能;另一類是應(yīng)用類專利,比如FaceID,屏下解鎖,Animoji動物表情,語音助手,AI攝像等功能就屬于應(yīng)用類專利了。
專利是受到法律保護(hù)的發(fā)明創(chuàng)造,它保護(hù)了發(fā)明人辛苦投入獲得的成果不會被隨意剽竊。但另一面,專利也是優(yōu)勢企業(yè)攻城略地,弱肉強(qiáng)食的有力武器。當(dāng)一家公司掌握的專利達(dá)到一定規(guī)模,形成彈藥充足的“專利火藥庫”,那么新興公司就面對著高聳無比的專利壁壘,難以進(jìn)行繼續(xù)創(chuàng)新。
高通,愛立信,諾基亞這類公司善于“養(yǎng)肥了再殺”。發(fā)現(xiàn)專利被初創(chuàng)公司擅自使用時候,先按兵不動等著對方成長到一定規(guī)模。待時機(jī)成熟,祭出數(shù)把“專利大刀”同時發(fā)威,剛剛發(fā)家的小公司法務(wù)部門薄弱,根本招架不住。大多都會被狠狠割上一刀,有些甚至直接被高額專利費用壓垮。
除了這些實力雄厚的專利大佬,還有不少躲在暗處的專利流氓。這些公司沒有實體業(yè)務(wù),也不生產(chǎn)產(chǎn)品,只積極申請并收購專利,并通過發(fā)動專利侵權(quán)訴訟而生存。不要小看這些專利流氓公司,它們給正規(guī)企業(yè)帶來的成本困擾也是巨大的。據(jù)統(tǒng)計,每年全球的專利侵權(quán)案的六成以上都是由這些“非執(zhí)業(yè)實體”發(fā)起的,訴訟給企業(yè)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200億至400億美元。
面對專利保護(hù),付點錢就能擺平倒還算小事,被起訴弄個海外禁售可就麻煩了?,F(xiàn)在在印度混的風(fēng)生水起的小米,2015年被愛立信起訴專利侵權(quán)禁止在印度銷售。雷軍為此事可是急得上火,最終答應(yīng)“每臺設(shè)備預(yù)繳100印度盧比于法院提存”的苛刻條件,才臨時獲得部分手機(jī)的銷售許可。
中國企業(yè)自3G時代以來,不斷加大自主研發(fā)專利和專利并購的力度。一位曾參與華為polar碼研發(fā)的工程師對《南風(fēng)窗》記者說,高通把每年營收的20%以上投入研發(fā)上,促進(jìn)更多專利的產(chǎn)生,獲取更多的專利授權(quán)費。而在2016年后,華為的研發(fā)投入占比也接近20%,加上華為的體量要數(shù)倍于高通,華為在研發(fā)投入的資金絕對值已大大高于高通。
根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2018年4月,華為申請的專利達(dá)111206條,中興申請的專利達(dá)88356條。比起高通公司擁有的191720條還有一定差距,但是考慮到發(fā)展歷史,這兩家中國公司后來奮起的速度是令人驚異的。
以上工程師分析,高通的定位是一家終端芯片廠商,只提供解決方案,不生產(chǎn)完整的設(shè)備產(chǎn)品,對專利的依賴程度相對較小。而中國的通信設(shè)備企業(yè)不同于高通的商業(yè)模式,因為研發(fā)設(shè)備涉及整合技術(shù),面臨很多的專利授權(quán)問題。因此中國公司的專利申請更偏向于防御性質(zhì),目的是獲得交叉授權(quán),可以少交或者不交專利費用。高通的商業(yè)模式無法復(fù)制,但隨著中國企業(yè)的專利積累增多,高通這類企業(yè)將越來越難在中國企業(yè)身上占到便宜。
掌握5G領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢的中國企業(yè),在全球范圍的布局與宣傳上不吝投入,因為市場也意味著話語權(quán)。2016年~2017年很多海外的知名展會,包括美國拉斯維加斯的CES展,西班牙巴塞羅那的MWC展,德國漢諾威CEBIT展,中國通訊企業(yè)對于5G的投入與宣傳力度非常巨大。
中國公司的專利申請更偏向于防御性質(zhì),目的是獲得交叉授權(quán),可以少交或者不叫專利費用。
《南風(fēng)窗》記者了解到,拿華為來說,無論是CES展,MWC展,還是CEBIT展,華為的展廳都是極佳的位置,大到城市里大街小巷的懸掛條幅、會展中心巨幅海報上、商場外墻的廣告、巴士站滾動屏,小到展會指南書,會場地圖,擺渡車身,資料手提袋,甚至入場牌的吊帶上都印上了華為的菊花logo。不僅如此,在德國CEBIT所在的漢諾威城市,每天早上從各賓館接送參觀觀眾去會場的大巴都是華為出錢租的。
粗略估算了一下CEBIT,光是場地費用大概就在1000萬人民幣以上,贊助與廣告投入費,運營費總共加起來,華為每次參展的投入不會低于3000萬人民幣。而在素有“天價展會”之稱的MWC,華為想必更是投入巨大。要知道,2017年MWC的個人門票最便宜也要799歐元(6130人民幣)。
在2017年的海外主流電子展會上,通訊展區(qū)的主題就是5G。除了老牌強(qiáng)勢的高通、英特爾之外,最亮眼的公司無疑就是中國的華為與中興。移動終端市場份額已相對落后的中興,在未來的5G的布局和宣傳上甚至更加先聲奪人一些。
早在2014年6月,在荷蘭舉辦的5G World Sunmit上,中興已經(jīng)率先提出Pre5G概念了。之后中興通訊積極實現(xiàn)Pre5G的規(guī)模商用,在全球部署了40多個Pre5G網(wǎng)絡(luò)。2017年MWC上,中興展出了全球首個Pre5G FDD Massive MIMO的基站。
中興沒有選擇單打獨斗的方式,在5G的推進(jìn)過程中主動尋求和美國領(lǐng)軍企業(yè)的合作。與高通合作展開5G技術(shù)的測試實驗,與英特爾合作發(fā)布了世界上第一個基于軟件定義架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的5G無線接入產(chǎn)品(IT BBU)。
現(xiàn)階段,華為與中興在全球無線通訊基建占有率和5G測試量上保有四成份額,是國際5G布局中無可爭議的領(lǐng)頭羊。2018年4月,一篇發(fā)表在英國《金融時報》名為《美國與中國的數(shù)字化冷戰(zhàn)》的文章提到,“據(jù)估算,中國公司已經(jīng)擁有10%被認(rèn)為對5G網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要的知識產(chǎn)權(quán)。而5G解決方案的潛在技術(shù)幾乎全部來自美國和歐洲?!?/p>
但是,在貿(mào)易保護(hù)主義卷土重來的今天,中國企業(yè)的路不會平坦。通訊設(shè)備公司對技術(shù)授權(quán)十分依賴,此外如果失去半導(dǎo)體硬件的供應(yīng),更會影響日常經(jīng)營。因此,中國企業(yè)要順利征戰(zhàn)5G時代,既需要強(qiáng)化研發(fā),苦練“內(nèi)功”,與此同時,更愈發(fā)有賴于一個更開放和自由的國際貿(mào)易大環(huán)境。然而,這不是光靠企業(yè)自己可以做到的。