瞿羽揚(yáng) 周立軍 楊 靜 許 丹

(中國(guó)計(jì)量大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 杭州 310018)

0 引 言

以網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化為主要特征的第四次工業(yè)革命正在蓬勃興起，5G作為實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)決定了未來(lái)各個(gè)地區(qū)必須遵守的游戲規(guī)則和技術(shù)規(guī)范，積極推進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)成為各國(guó)爭(zhēng)奪未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的重要手段。第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)各個(gè)成員正試圖將自身的優(yōu)勢(shì)技術(shù)轉(zhuǎn)化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，特別是以美國(guó)、中國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)為代表的通信技術(shù)強(qiáng)國(guó)，正在世界范圍內(nèi)積極開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)布局。華為、高通、愛(ài)立信、諾基亞、三星等通信產(chǎn)業(yè)巨頭通過(guò)積極申請(qǐng)標(biāo)準(zhǔn)必要專利、提升標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)度以及標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議參與率不斷增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)能力和技術(shù)話語(yǔ)權(quán)。根據(jù)IPlytics Platform報(bào)告《Who is leading the 5G patent race(2019)》顯示：截至2019年11月，在已聲明的標(biāo)準(zhǔn)必要專利中，華為居于首位(3 325項(xiàng))，其次是韓國(guó)的三星(2 846項(xiàng))和LG(2 463項(xiàng))，前10席位中國(guó)、韓國(guó)、歐洲、美國(guó)及日本企業(yè)各占據(jù)2位；在5G標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)率中，華為占比21.41%，愛(ài)立信占比16.57%，諾基亞占比12.70%，而前十席位中國(guó)企業(yè)占據(jù)4位，歐洲、美國(guó)和韓國(guó)各占據(jù)2位；在參加3GPP會(huì)議的專家中，華為3 098人(14.01%)、愛(ài)立信2 193人(9.92%)、三星2 142人(9.69%)，前十席位中國(guó)和美國(guó)各占據(jù)3位[1]。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，正在由發(fā)達(dá)國(guó)家向以中國(guó)為代表的新興經(jīng)濟(jì)體擴(kuò)散[2]。

移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅是創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化的必然橋梁，更進(jìn)一步推動(dòng)了技術(shù)再創(chuàng)新。因此，技術(shù)進(jìn)化也被認(rèn)為是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)重要方面[3]。同時(shí)，因其具有無(wú)可替代性和全球通用性的特點(diǎn)，甚至關(guān)系到一國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)地位和國(guó)家重大利益[4]，在企業(yè)、產(chǎn)業(yè)乃至國(guó)家層面都已上升到戰(zhàn)略高度。隨著移動(dòng)通信技術(shù)從2G到5G的加速迭代發(fā)展，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)的進(jìn)程隨之加速。盡管3GPP表示2G和3G仍在使用中，但標(biāo)準(zhǔn)界早已聚焦于4G向5G的演進(jìn)，甚至已經(jīng)考慮6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的布局。目前，已有研究較多側(cè)重于探究信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與專利、創(chuàng)新、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等的關(guān)系[3,5]，或者僅單一分析3G或4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)[6,7]，而基于整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈絡(luò)深入分析從3G到4G時(shí)代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化過(guò)程、特征及規(guī)律方面的研究尚不充分。為此，本文結(jié)合Logistic增長(zhǎng)模型探究移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化路徑，剖析3G、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展軌跡和標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)態(tài)，進(jìn)而對(duì)5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為中國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)把握5G到6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，選擇更優(yōu)的戰(zhàn)略路線圖提供理論支撐。

1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指為實(shí)現(xiàn)特定功能而接受的特定技術(shù)解決方案[8]。在工業(yè)4.0時(shí)代，復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)新和智能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化更依賴于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面起著至關(guān)重要的作用[9,10]。已有研究表明，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策工具，其優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)技術(shù)鎖定和掌握對(duì)產(chǎn)業(yè)的干預(yù)方式，并且成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新平臺(tái)和實(shí)施貿(mào)易保護(hù)的手段[11]。對(duì)于演化研究，Nelson & Winter發(fā)表的《經(jīng)濟(jì)變遷的演化理論》標(biāo)志著演化經(jīng)濟(jì)學(xué)的形成，并從演化經(jīng)濟(jì)的視角探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題[12]。現(xiàn)有文獻(xiàn)大致上將路徑演化研究分為兩類：一類是關(guān)于演化的過(guò)程分析[13,14]，即一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化到另一種狀態(tài)的過(guò)程；另一類則是演化的驅(qū)動(dòng)因素分析[15,16]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化的研究，大多側(cè)重于單一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化過(guò)程探究。如Bekkers、高俊光、楊武對(duì)3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化歷程的研究[17～19]，李龍一等對(duì)DVD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)過(guò)程研究[20]，唐馥馨對(duì)浙大中控EPA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化過(guò)程的研究[21]。同時(shí)關(guān)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化，多數(shù)學(xué)者基于標(biāo)準(zhǔn)生命周期研究框架，認(rèn)為包含準(zhǔn)備/啟動(dòng)[21,23]、開(kāi)發(fā)/形成[21～23]、實(shí)施[22,24]、推廣/擴(kuò)散[21,22]等階段。雖然已有研究對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化問(wèn)題給予了一定的關(guān)注，但以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化為主線，從產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的視角探究其發(fā)展過(guò)程、規(guī)律的研究尚未展開(kāi)。一方面，已有文獻(xiàn)較多集中于單個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究；另一方面，對(duì)于生命周期各階段的劃分基本是基于時(shí)間序列上的主觀判斷，缺乏借助客觀工具的精準(zhǔn)判斷。因此，本文以標(biāo)準(zhǔn)演化較為顯著的移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)為分析對(duì)象，使用Logistic增長(zhǎng)模型挖掘和探索3G、4G、5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)業(yè)變遷過(guò)程的內(nèi)在演化規(guī)律，旨在勾勒出移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演化路徑及其與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源Logistic增長(zhǎng)模型由Verhulst于1838年最早提出，并被廣泛應(yīng)用于技術(shù)生命周期的研究[25,26]。從宏觀角度，可以把技術(shù)發(fā)展分為萌芽期(0%-10%)、成長(zhǎng)期(10%-50%)、成熟期(50%-90%)和衰退期(90%-100%)以模擬和預(yù)測(cè)其成長(zhǎng)軌跡。因其描繪出來(lái)的曲線形狀與字母S相似，故而稱之為S曲線[27]。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)源于技術(shù)，其發(fā)展有著類似的生命周期趨勢(shì)，因此本文將Logistic增長(zhǎng)模型引入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。

國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)是聯(lián)合國(guó)的重要專門(mén)機(jī)構(gòu)，自1865年以來(lái)始終致力于推動(dòng)全球電信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的發(fā)展，并制定促進(jìn)世界范圍內(nèi)設(shè)備和系統(tǒng)互用性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，是電信領(lǐng)域最權(quán)威的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定組織。各國(guó)或各組織提出移動(dòng)通信技術(shù)方案后，需得到ITU批準(zhǔn)才能被確立為世界通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。截至目前，ITU共通過(guò)確定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX四個(gè)第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced兩個(gè)第四代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；而5G則是ITU正在制定的下一代移動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。IMT-2020(5G)是該系統(tǒng)、組件以及支持超越IMT-2000(3G)和IMT-Advanced(4G)系統(tǒng)所提供的能力的相關(guān)要素名稱。因此，本文以ITU官網(wǎng)(https://www.itu.int/en/Pages/default.aspx)數(shù)據(jù)為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源。其中，3G標(biāo)準(zhǔn)以“3G、IMT-2000、CDMA2000、TD-SCDMA、WCDMA、WiMAX”等為關(guān)鍵詞進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)搜索；4G標(biāo)準(zhǔn)以“LTE-Advanced、Long Term Evolution、LTE、4G、Wireless MAN-Advanced”等為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索。經(jīng)過(guò)人工篩選并剔除重復(fù)數(shù)據(jù)后得到1995-2019年相關(guān)3G標(biāo)準(zhǔn)149條；2007-2019年相關(guān)4G標(biāo)準(zhǔn)131條。

2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析利用美國(guó)洛克菲勒大學(xué)開(kāi)發(fā)的LogletLab 4.0軟件對(duì)3G、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存量按照對(duì)稱S型曲線進(jìn)行擬合，得到Logistic增長(zhǎng)模型各個(gè)參數(shù)的擬合統(tǒng)計(jì)結(jié)果，具體如表1所示。3G擬合優(yōu)度R2為0.988，4G擬合優(yōu)度R2為0.977，擬合效果較為理想。

表1 3G、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬合結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬合結(jié)果顯示，3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的萌芽期為1995-1999年，成長(zhǎng)期為1999-2006年，成熟期為2006-2013年，衰退期為2013年之后，如圖1所示。4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的萌芽期為2007-2012年，成長(zhǎng)期為2012-2017年，成熟期為2017-2023年，衰退期為2023年之后，如圖2所示。顯然，目前全球已處于3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的衰退期、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟期。4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成長(zhǎng)時(shí)間(a)短于3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的增長(zhǎng)速度(r)明顯高于3G。

圖1 3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生命周期劃分

圖2 4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生命周期劃分

基于Logistic增長(zhǎng)模型，3G和4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存量擬合曲線如圖3所示。圖中橫軸為標(biāo)準(zhǔn)年份，縱軸為該年份對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量。其中擬合曲線中實(shí)線為擬合部分，虛線為預(yù)測(cè)部分。3G、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的Logistic模型鐘形擬合圖(見(jiàn)圖4)呈現(xiàn)了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)增長(zhǎng)速率的變化，4G的增長(zhǎng)速率明顯大于3G。2006年是3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，2017年是4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在該轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前增長(zhǎng)速率處于逐漸上升的狀態(tài)，而在此之后增長(zhǎng)速度會(huì)逐步降低。

圖3 3G、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Logistic增長(zhǎng)模型擬合圖

圖4 3G、4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐘形曲線擬合圖

2.3 移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生命周期特征分析

2.3.1 3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的生命周期及特征 20世紀(jì)90年代，隨著2G移動(dòng)通信系統(tǒng)在普遍組網(wǎng)演進(jìn)的同時(shí)，3G的相關(guān)研究工作如火如荼展開(kāi)[28]。截至1998年6月，各國(guó)提交到ITU的第三代移動(dòng)通信無(wú)線傳輸技術(shù)共有10種[29]。該階段3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始萌芽，各方技術(shù)方案不斷提出，國(guó)際組織開(kāi)始研究并制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以滿足市場(chǎng)需求和業(yè)務(wù)需求。經(jīng)過(guò)前期的積累和開(kāi)發(fā)，ITU于2000年正式確定由歐洲提出的WCDMA、美國(guó)提出的CDMA2000以及中國(guó)提出的TD-SCDMA并列成為全球3G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。2007年，WiMAX也被接受為3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一。隨后3GPP和3GPP2相繼發(fā)布技術(shù)規(guī)范，每一個(gè)版本都會(huì)在前一版本的基礎(chǔ)上增加一些特性和技術(shù)內(nèi)容。因此，3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成長(zhǎng)期以標(biāo)準(zhǔn)的確立及相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范的產(chǎn)生和更迭為重點(diǎn)，以確保技術(shù)能夠滿足市場(chǎng)的需求。

在3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成長(zhǎng)期，日本和歐洲各國(guó)已經(jīng)開(kāi)啟3G商用時(shí)代。但由于3G泡沫、歐洲企業(yè)破產(chǎn)重整等原因，3G的部署與網(wǎng)絡(luò)提升于2005年前后才完工。然而3G用戶人數(shù)不多，始終無(wú)法大規(guī)模普及。2006年6月形成10家公司融合的E-PDAI文稿，上下行采用OFDM技術(shù)。2007年，美國(guó)蘋(píng)果公司iPhone的發(fā)布開(kāi)啟了全新觸摸式手機(jī)時(shí)代，因其終端更適合3G時(shí)代移動(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合的要求，所以使得智能手機(jī)爆發(fā)性增長(zhǎng)，同時(shí)也拉動(dòng)了3G用戶的暴增。因此，成熟期是3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于移動(dòng)終端產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模商用的時(shí)期，也是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散的關(guān)鍵階段，也由此開(kāi)啟了下一代技術(shù)萌發(fā)。在衰退期，其標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)已經(jīng)被4G所迭代。2020年7月，3GPP在RAN(#88e)全體會(huì)議上宣布，負(fù)責(zé)GERAN和UTRAN無(wú)線電與協(xié)議工作的第6工作組正式閉幕，RAN6的關(guān)閉標(biāo)志著移動(dòng)產(chǎn)業(yè)一個(gè)重要時(shí)代的結(jié)束。根據(jù)本文分析(見(jiàn)表1)，2020年也正所處Logistic增長(zhǎng)模型99%的飽和點(diǎn)。

2.3.2 4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的生命周期及特征 本文研究顯示(見(jiàn)圖1和圖2)，4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的萌芽期起始于3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟期。2008年，ITU-R WP5D內(nèi)有關(guān)IMT-Advanced的工作進(jìn)入新階段。3GPP啟動(dòng)了LTE-Advanced的研究項(xiàng)目，其任務(wù)是定義LTE-Advanced的需求，調(diào)研并提出LTE-Advanced的技術(shù)要素。3GPP于2011年凍結(jié)的Release 10是被ITU-R批準(zhǔn)作為一項(xiàng)IMT-Advanced技術(shù)的版本，因此也被命名為L(zhǎng)TE-Advanced。在此階段4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始萌芽，經(jīng)過(guò)調(diào)研后出現(xiàn)了一些相關(guān)技術(shù)和規(guī)范，為標(biāo)準(zhǔn)的確立做準(zhǔn)備。

2012年，國(guó)際電聯(lián)無(wú)線通信部門(mén)(ITU-R)確定LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced為兩大4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，分別由3GPP和IEEE提出。4G發(fā)展至今，在3GPP的積極推動(dòng)和組織下，LTE標(biāo)準(zhǔn)仍是主流的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在4G標(biāo)準(zhǔn)的成長(zhǎng)期，由于移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)迅速及產(chǎn)品成熟等因素的作用，標(biāo)準(zhǔn)確立后即被廣泛應(yīng)用。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，高度的4G業(yè)務(wù)普及率使得智能手機(jī)使用率持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)工信部統(tǒng)計(jì)，截至2020年2月底，中國(guó)4G用戶規(guī)模(12.62億戶)占移動(dòng)電話用戶總數(shù)的79.9%。而數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)移動(dòng)通信提出了更高的要求，全球期待5G的到來(lái)，3GPP首個(gè)5G規(guī)范Release15于2016年正式開(kāi)啟研究。在成熟期，市場(chǎng)對(duì)4G標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求以適應(yīng)快速發(fā)展的數(shù)字時(shí)代需求。

2.3.3 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀與預(yù)測(cè) 3GPP首個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)Release15第3階段于2019年3月已完成凍結(jié)，Rel-16第3階段凍結(jié)時(shí)間為2020年7月，并發(fā)布了Rel-17第3階段凍結(jié)時(shí)間為2021年9月[30]，以“5G、 IMT-2020” 等為關(guān)鍵詞在ITU官網(wǎng)搜索后得到2016-2019年相關(guān)5G標(biāo)準(zhǔn)74條。

以專利作為指標(biāo)來(lái)衡量技術(shù)發(fā)展已成為技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域研究的通用做法[31～33]，也通常用于技術(shù)預(yù)測(cè)[34]。德溫特創(chuàng)新專利引文索引(Derwent Innovation Index，DII)是基于Web的專利信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)提供全球?qū)＠畔?，使用戶能夠綜合分析全球的發(fā)明創(chuàng)造[35]。因此，本文專利數(shù)據(jù)來(lái)源于德溫特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，并以此繪制移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展軌跡。借鑒郭思月[36]學(xué)者的做法，在DII數(shù)據(jù)庫(kù)搜索后獲得1973-2019年5G領(lǐng)域相關(guān)專利17 950條。

對(duì)5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到Logistic增長(zhǎng)模型各個(gè)參數(shù)的擬合統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示，其擬合曲線如圖5所示，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬合優(yōu)度R2為0.987，技術(shù)擬合優(yōu)度R2為0.983，擬合效果理想。

表2 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬合結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)于2017年進(jìn)入成長(zhǎng)期，這一年為4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成長(zhǎng)期與成熟期的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而5G的相應(yīng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)將出現(xiàn)在2021年，也就是3GPP預(yù)測(cè)Release17第3階段凍結(jié)的時(shí)間。5G標(biāo)準(zhǔn)增長(zhǎng)速度(r)都大于4G和3G；5G成長(zhǎng)時(shí)間(a)都短于4G和3G。這表明了隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更新?lián)Q代，其發(fā)展速率會(huì)超越前面幾代，且明顯增加。5G技術(shù)比標(biāo)準(zhǔn)更早進(jìn)入成長(zhǎng)期，而標(biāo)準(zhǔn)比技術(shù)更早進(jìn)入成熟期。技術(shù)產(chǎn)生時(shí)間早于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展速度卻快于技術(shù)，且成長(zhǎng)時(shí)間小于技術(shù)，這恰恰表明在移動(dòng)通信領(lǐng)域，各國(guó)各企業(yè)關(guān)于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制高點(diǎn)的爭(zhēng)奪一直未停下過(guò)腳步，甚至愈演愈烈。

圖5 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)Logistic增長(zhǎng)模型擬合圖

綜合3G、4G、5G的生命周期擬合結(jié)果及其特征，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)展過(guò)程中都會(huì)經(jīng)歷萌芽期、成長(zhǎng)期和成熟期。3G、4G及5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間關(guān)系緊密，且每一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成長(zhǎng)時(shí)間愈來(lái)愈短。因此，本文以生命周期階段為基礎(chǔ)，將每個(gè)階段的關(guān)鍵事件整合成演化模型圖，以可視化地刻畫(huà)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化過(guò)程，具體如圖6所示。

注：本圖時(shí)間截至2020.08

注：截至2020.08，5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未公布

3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化路徑解析

基于上述3G、4G、5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生命周期劃分與事實(shí)的佐證，并以此為基礎(chǔ)深入探尋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)律及特征，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化路徑如圖7所示。盡管從3G到4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)都經(jīng)歷了萌芽期、成長(zhǎng)期和成熟期，但在整體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)演化中呈現(xiàn)出不同的驅(qū)動(dòng)力量，尤其體現(xiàn)在市場(chǎng)需求、競(jìng)爭(zhēng)主體及技術(shù)迭代方面。

a.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)萌芽期：市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)。萌芽期是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未確定的時(shí)期，在技術(shù)多樣性的背景下，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是為了獲得協(xié)商一致，而最終目的則是提高經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的效益。因此，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成更多的是出于商業(yè)動(dòng)機(jī)[18]。移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)更是如此，盡管基于話音業(yè)務(wù)的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)滿足人們對(duì)于話音移動(dòng)通訊的需求，但市場(chǎng)需求的動(dòng)態(tài)發(fā)展，能夠同時(shí)提供話音與數(shù)據(jù)服務(wù)，且在一定程度上實(shí)現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的需求逐步呈現(xiàn)出來(lái)。因此在3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提案上會(huì)更多地會(huì)考慮業(yè)務(wù)增強(qiáng)和寬帶技術(shù)等條款。而隨著社會(huì)的發(fā)展，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的局限性愈加明顯，例如3G無(wú)法滿足用戶對(duì)高速率多媒體業(yè)務(wù)的需求；多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn)全球漫游等，這推動(dòng)了人們對(duì)于4G的研究和期待。4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可以在不同的平臺(tái)和跨越不同的頻帶網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)線服務(wù)，并且能夠提供數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等功能，很好地滿足了當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)需求。但5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是4G的拓展，更是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化改造的核心，是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代高科技信息技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)和前提。

b.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成長(zhǎng)期：競(jìng)爭(zhēng)主體演變。成長(zhǎng)期是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)初步確立的時(shí)期，也是各方安裝基礎(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)時(shí)期。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化是一種選擇機(jī)制，使企業(yè)沿著由技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確立的技術(shù)軌道積累能力，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)的勝利者可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)必要專利獲取高額使用費(fèi)和許可費(fèi)，以此鞏固和提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[2]。在3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)中，大唐電信集團(tuán)提出了TD-SCDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；高通大力推廣CDMA2000技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；愛(ài)立信、諾基亞、阿爾卡特等歐洲企業(yè)通過(guò)研制開(kāi)發(fā)出原理類似的WCDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但三大通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都碰觸到了CDMA的底層專利技術(shù)，這使得高通能夠從每臺(tái)應(yīng)用此類標(biāo)準(zhǔn)的3G設(shè)備中獲得2%～6%的專利許可費(fèi)用，因此高通占據(jù)最大優(yōu)勢(shì)，成為3G時(shí)代的最大贏家。

在4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)制定組織為爭(zhēng)奪國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)權(quán)積極提出各自方案，并形成持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，技術(shù)聯(lián)盟在這個(gè)過(guò)程中為高效的協(xié)商一致提供了平臺(tái)并發(fā)揮了重要作用。3GPP主張長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LTE)，由WCDMA轉(zhuǎn)向采用OFDM技術(shù)向LTE-Advanced演進(jìn)；3GPP2沿著CDMA2000向UMB演化；以Intel為首，IBM、摩托羅拉、北電等組成的企業(yè)聯(lián)盟支持WiMAX，并由IEEE進(jìn)行修訂。4G時(shí)代這三大聯(lián)盟成為4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要競(jìng)爭(zhēng)者，也是重要推動(dòng)者。但由于CDMA逐漸失勢(shì)，3GPP2基本放棄UMB演化計(jì)劃；隨著Intel對(duì)WiMAX的放棄，電信運(yùn)營(yíng)商們逐漸向LTE轉(zhuǎn)移，3GPP提出的LTE-Advanced最終成為4G主流的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代，3GPP中企業(yè)作為市場(chǎng)代表提出技術(shù)方案競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)已充分體現(xiàn)出國(guó)家之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)。自2019年美國(guó)商務(wù)部將華為列入黑名單后，美國(guó)工程師逐漸停止與華為合作制定5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但該禁令使得美國(guó)自身標(biāo)準(zhǔn)利益受到了極大的沖擊，反而讓華為在3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定會(huì)議上獲得了更大的話語(yǔ)權(quán)。而2020年6月，美國(guó)商務(wù)部宣布允許美國(guó)企業(yè)與華為合作，共同制定5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?？芍?，此舉是為了確保美國(guó)業(yè)界能夠更全面參與通訊領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定活動(dòng)，更為美國(guó)廠商能夠充分參與并倡導(dǎo)美國(guó)技術(shù)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。5G關(guān)乎網(wǎng)絡(luò)安全、國(guó)家安全、社會(huì)發(fā)展乃至價(jià)值觀，大量事實(shí)證明，誰(shuí)掌握了標(biāo)準(zhǔn)，誰(shuí)就掌握了競(jìng)爭(zhēng)的游戲規(guī)則、話語(yǔ)權(quán)和控制權(quán)，甚至形成“贏家通吃”的局面[37]。

c.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟期：技術(shù)迭代升級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)可以強(qiáng)烈地影響技術(shù)方向、活動(dòng)和搜索啟發(fā)式，從而影響技術(shù)變化，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)也是技術(shù)變化的結(jié)果[38]。因此，在成熟期階段，技術(shù)只有在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的框架下不斷升級(jí)更新，才能滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求，否則終將會(huì)被時(shí)代所淘汰。3GPP制定的標(biāo)準(zhǔn)是ITU技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系主要貢獻(xiàn)者，因此本文以3GPP的技術(shù)路徑呈現(xiàn)技術(shù)迭代歷程。3G以寬帶CDMA技術(shù)為核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)寬帶多媒體通信，而在3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟期，3GPP已經(jīng)開(kāi)啟4G技術(shù)工作項(xiàng)目。4G以正交頻分復(fù)用(OFDM)、多入多出天線(MIMO)等為核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而在4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成長(zhǎng)期，3GPP也已開(kāi)啟5G技術(shù)工作項(xiàng)目。目前第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)以大規(guī)模天線陣列(Massive MIMO)、Device-to-Device(D2D技術(shù))為核心技術(shù)，以迎接物互聯(lián)時(shí)代。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的時(shí)間也越來(lái)越早，以此來(lái)指導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展軌跡。為了滿足新的需求，3GPP技術(shù)規(guī)范不斷增添新的特性來(lái)增加自身能力，其技術(shù)規(guī)范發(fā)展如圖8所示，每個(gè)Release對(duì)應(yīng)的是其凍結(jié)的日期。

4 預(yù)測(cè)與結(jié)論

從愿景到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確立再到實(shí)際部署，每一代移動(dòng)通信系統(tǒng)之間的時(shí)間間隔都在逐漸縮短。根據(jù)三星發(fā)布的《全民超鏈接體驗(yàn)》白皮書(shū)顯示，6G最早商用時(shí)間預(yù)計(jì)為2028年，而大規(guī)模商業(yè)化將在2030年前后。2020年8月，韓國(guó)總理丁世均在科技部長(zhǎng)會(huì)議上表示希望讓韓國(guó)成為全球第一個(gè)試點(diǎn)和商用6G的國(guó)家。而在6G，也將實(shí)現(xiàn)真正身臨其境的XR、移動(dòng)全息圖、數(shù)字復(fù)制等先進(jìn)的多媒體服務(wù)需求。

本文通過(guò)借助Logistic增長(zhǎng)模型，基于ITU官網(wǎng)發(fā)布的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，考察了移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在生命周期過(guò)程中的發(fā)展內(nèi)在規(guī)律和特征。研究發(fā)現(xiàn)：a.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)并引領(lǐng)下一代技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信領(lǐng)域新一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成長(zhǎng)時(shí)間會(huì)愈來(lái)愈短，新一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的萌芽產(chǎn)生于上一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟期或成長(zhǎng)期，其增長(zhǎng)速度及更新速度會(huì)愈來(lái)愈快；由此可以預(yù)見(jiàn)6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可能萌芽于2021年前后，技術(shù)蓬勃發(fā)展將產(chǎn)生于5G的成長(zhǎng)后期，其成長(zhǎng)時(shí)間將比5G更短。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)因其在產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化、國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)等方面的作用推動(dòng)著下一代技術(shù)的發(fā)展，并在一定程度上起到引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的作用。因此，盡快推動(dòng)5G成長(zhǎng)及商用，并同步進(jìn)行6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)布局。b.市場(chǎng)需求的動(dòng)態(tài)變化將驅(qū)動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的迭代。新技術(shù)觸發(fā)的多樣化需求，以及由此導(dǎo)致的在新場(chǎng)景應(yīng)用、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及終端客戶體驗(yàn)等方面產(chǎn)生的一致性技術(shù)需要推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。例如5G標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生是基于人與物、物與物互聯(lián)的需求，是人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，是產(chǎn)業(yè)多層次、多元化、立體化以及垂直行業(yè)應(yīng)用的需求。目前，全球正處于使用4G、建設(shè)5G、研發(fā)6G的進(jìn)程中，在愿景中6G帶來(lái)的將是萬(wàn)物智聯(lián)的時(shí)代，實(shí)現(xiàn)智慧連接、深度連接、全息連接以及泛在連接[39]。因此，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)必然要基于對(duì)相關(guān)方需求的挖掘、引導(dǎo)和滿足。c.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)主體由大企業(yè)主導(dǎo)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟推動(dòng)再到國(guó)家戰(zhàn)略協(xié)同，競(jìng)爭(zhēng)模式的變遷影響著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成長(zhǎng)進(jìn)程。從3G到5G，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成長(zhǎng)周期不斷縮短，3G標(biāo)準(zhǔn)成長(zhǎng)時(shí)間為13.0年，4G標(biāo)準(zhǔn)為10.9年，而5G為6.81年，發(fā)展中國(guó)家意識(shí)到協(xié)同的重要性，并在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大合作伙伴，激化多種資源和力量的協(xié)同，以爭(zhēng)奪移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更加成為制高點(diǎn)，5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)已由歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)向以中國(guó)為主的發(fā)展中國(guó)家，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)極有可能由上述三個(gè)主體的協(xié)同戰(zhàn)略決定。因此，優(yōu)化并擴(kuò)大合作伙伴，形成多元化戰(zhàn)略聯(lián)盟是獲得標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)的重要路線圖。

本文以移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)為研究對(duì)象進(jìn)行了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演化路徑探索，獲得了有意義的一些結(jié)論，但這一規(guī)律是否也存在于其他產(chǎn)業(yè)，有待進(jìn)一步通過(guò)多產(chǎn)業(yè)的比較研究，以探尋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在不同產(chǎn)業(yè)演化過(guò)程的共性和差異。另外，本文在對(duì)5G發(fā)展技術(shù)預(yù)測(cè)時(shí)，使用德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)研究標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)之間的緊密關(guān)系。因此，在5G和6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)上可以采用技術(shù)的預(yù)測(cè)，也可以考慮結(jié)合專業(yè)權(quán)威的期刊文獻(xiàn)等全面的信息做判斷，以提升研判的準(zhǔn)確性和可靠性。