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数字通信也谈TD式中国创新访中国工程院院

2019年04月11日 栏目:娱乐

也谈TD式中国创新——访中国工程院院士邬贺铨作者:未知 来源:中国工业报什么是真相?真相是影响事物发展的本质过程。这个过程在观察的动

也谈TD式中国创新——访中国工程院院士邬贺铨

作者:未知 来源:中国工业报

什么是真相?真相是影响事物发展的本质过程。这个过程在观察的动机、角度及深度不同时,会得出不同的结论。

从中国决定提出TD-SCDMA标准那天起,国内外反对声音就不绝于耳。即便是TD-SCDMA已经对世界通信产业发展产生重要影响的今天,又一场关于中国3G标准TD-SCDMA的争论开始了。与以往不同的是,这场争论还引爆了一场关于4G技术路线和政策选择的大辩论,并且影响到对未来移动通信甚至更大范围的中国式创新道路的判断和评价。

这其中什么才是真相?争论的关键分歧如:TD技术究竟从何而来?中国移动利润下滑是因为TD吗?TD式创新该被全盘否定吗?等等。带着这些问题,中国工业报走进了国内早从事数字通信技术研究的骨干专家之一、中国工程院院士邬贺铨的办公室。

邬贺铨说,借着这次讨论,我们正好回顾一下TD发展的历程。有不同看法和争论是正常的,但讨论首先要基于事实,其次出发点是国家利益,而不是简单从某个企业、某个局部的利益来考虑,这是准则。

TD技术从何而来

《中国工业报》:众所周知,在1G、2G阶段,我国虽然是全球规模的移动通讯市场,但移动通讯设备、技术均来自外企。由于是国外的技术标准,国内产业化滞后,国内厂商难以进入主流市场。随着我国提交的TD-SCDMA的技术标准被国际承认,在3G扩张阶段,我国扭转了这种被动局面。现在有学者提出,TD-SCDMA并非自主知识产权,而是西门子废弃的技术。TD技术到底从何而来?

邬贺铨:这个事情要追溯到1994年。当时的中国电信科学技术研究院(后来的大唐电信)和海外留学的学者合作,成立了信威公司,开发SCDMA,这是一种基于CDMA技术的无线接入技术。他们当时想以此和Wi-Fi来竞争。CDMA技术很早就提出了,但直到1993年7月美国高通公司提出要将其用到移动通信上,基于高通公司的提议,美国通信工业协会通过了IS-95标准,并推动CDMA成为美国的2G标准。信威公司提出的SCDMA技术受CDMA启发,但强调了上下行同步,并且应用了智能天线技术,应用上定位在无线接入而不是移动通信,信威公司也开发了SCD鄄MA的产品。

1997年国际电信联盟(ITU)在全世界征集3G标准。当时电信科学技术研究院就研究中国有没有可能提出标准。其实电信科学技术研究院早在七五、八五攻关时就曾经承担了移动通信的攻关项目,当时主要是代、第二代移动通信技术,研制出交换机和终端的样机,但没能做成产业,不过在移动通信上已经有了一定的基础。

电信科学技术研究院副院长李世鹤提出能不能把SCDMA从宽带无线接入技术用到移动通信。SCDMA的主要特点是:利用了智能天线、同步等技术。我们要考虑如何把这两个技术再加上联合检测技术用到移动通信。大家分析,这个方案是可行的。

1998年1月,香山会议召开,请了老中青很多专家,专门讨论我们的技术能否达到国际电信联盟提出的申报门槛。会议认为,我们是可以达到的,支持TD-SCDMA标准的提交。提交方案也是经当时的邮电部批准的,不能说这个过程没有经过科学决策程序。

当时共有五种3G标准欧洲的WCDMA、美国CDMA2000、中国的TD-SCDMA,还有日本、韩国共五种技术标准。日本、韩国提出的标准虽然也列入ITU的标准,但在后来3GPP的标准中不再出现了,实际上就剩下三种3G标准。

而且国际电信联盟要求,提交标准的同时,还必须提交仿真论证,并且是第三方公司的仿真论证。我们提的这个方案西门子公司就仿真了。其仿真结果,是支持我们成为标准的。可以说国际标准的竞争非常激烈,并非是因为西方发达国家懒得理你。

西门子曾经在欧洲提出过TD-CD鄄MA,但没有用同步和智能天线技术,TD-CDMA技术被爱立信、诺基亚等公司提议的WCDMA所淘汰。WCDMA成为欧洲的统一标准。西门子经过仿真发现如果用中国的方案,有了同步和智能天线技术,将优于TD-CDMA,所以出具了第三方公司的论证。

2000年,3GPP通过了TD-SCDMA成为3G标准。后来大唐(电信科学技术研究院在1998年改制,成为大唐电信集团)要做实验样机,西门子就主动找到大唐合作。并非大唐找西门子,更不是西门子把淘汰的技术赠送给了大唐。

我们的时分同步和智能天线的技术从1994年就开始使用了,都申请了专利。

TD的专利到底有多少,有人说只有百分之十几,有人说要比这高,这些说法也对也不对。移动通信是一个大系统,涉及交换、基站、无线接入、络管理等很多专利技术。要计算我们的专利占多大比例,首先看分母取多大范围,如果说是整个移动通信大系统,国外很早就着手研发与生产了,因此他们的专利非常多。TD-SCDMA在交换和移动性管理方面我们并没有多少创新,但在无线接入技术或者说在空中接口技术上我们有创新,当然不能说TD-SCDMA全都是中国的专利,高通控制了CDMA的专利,但我们TD-SCDMA的专利在TDD这个领域是主导的。如果把络、基站都去掉,只考虑空中接口的话,WCDMA在整个移动通信大系统中所占专利比例也不高。由于发达国家3G的研究起步比我们早,而且美国在2G阶段就使用CDMA了,因此就空中接口技术而言,TD-SCDMA的专利数与CDMA+WCDMA相比有很大差距。

还有观点认为,国外没有人用TD-SCDMA运动袜采购
,这个标准是没有用的。这样的说法不充分麦吉丽贵妇膏
,如果你一点自己的专利没有,那么你就要掏大量的专利费去用别人的专利技术来建。

有人说智能天线是没有用的。4G以及未来的5G,主要的技术就是多天线技术eva泡棉
,TD-SCDMA早在4G、5G之前,就在天线上做了大量研究和应用工作,这说明我们的技术是有预见性的。

TD-SCDMA的带宽不够,这是事实,也可以说当时对宽带发展的预见性不足。TD设计的帧结构,每个载频的带宽是1.6兆,而WCDMA设计的是5兆,比TD的三倍还多。TD的频谱利用率并不低,但载频带宽比较窄,因此它的业务能力就显得差。但也不是没有技术让它变成宽带的,有一个技术叫HSPA+,高速分组传输技术,可以把几个载波频带组合,例如如果把3个载波组合即4.8兆的带宽,其业务能力就不比5兆载波带宽的WCDMA差。这个技术国内企业华为、中兴都开发了,但中国移动没采用,放弃了给TD提供可提升宽带能力的机会。因为中国移动想越过HSPA+这一步而更快地跳到4G上面。所以这样看起来,TD-SCDMA支持宽带的能力不如WCDMA。有人说因为TD的宽带能力不足,中国移动不得不大量建设WLAN,事实上,中国电信和中国联通也在大量建设WLAN,用WLAN来分流3G数据业务,这也是国外运营商的做法。

另外,中国移动在前两年TD-SCDMA的基站铺设量相比WCDMA和CDMA2000这两个都要少,没有做到全覆盖,所以用户就感觉不好。

中国移动利润下滑是因为TD?

《中国工业报》:有观点认为,TD-SCDMA是中国移动手里的烂牌。市场占有率下降、利润下降,是因为3G上了TD吗?

邬贺铨:中国移动确实用了一些钱来补贴TD的终端,其实中国移动补贴TD终端的钱,并没有联通补贴iphone的多。在国外,电信运营商补贴终端也是一种通行的做法。为什么补贴外国终端可以,但补贴国产终端不行呢?

中国移动上TD之前,中国联通由于经营两张,压力很大,几乎对中国移动不构成竞争,市场是中国移动一家独大。中国移动上TD的时候,正好是工信部让中国联通把CDMA2000转让给中国电信的时候,同时工信部又给中国电信和中国联通发放了3G牌照,形成了中国移动、中国联通、中国电信三家分市场的竞争格局,中国移动在市场上开始真正感受到挑战。并不是TD拖累了中国移动,而是因为竞争格局变化了,从一家变成三家,因此中国移动的市场占有率下降是非常正常的。由于反垄断法,即便没有TD,中国移动也不能永远一家独大和一骑绝尘了。

并且现在移动通信用户普及率在中国已经超过90%,用户数接近饱和,再加上互联企业很多OTT(OverTheTop)应用分流了运营商的收入,全球运营商的利润都下降了。因此影响中国移动市场占有率和业绩下滑的原因是多样的,不能把问题归算到TD上。

4G上马说明TD-SCDMA失败?

《中国工业报》:有人认为,从拿到TD-SCDMA这张牌开始,中国移动就在寻找出路,如何跳到4G上。事实上,中国移动也确实积极布局了4G的TD-LTE。TD-SCDMA与TD-LTE究竟是什么关系?上了4G,以前在TD-SCD鄄MA上做的努力,做出的投资就付之东流了吗?

邬贺铨:可以说没有TD就没有现在的TD-LTE,国际上将只有FDD-LTE。

有个问题:为什么开始在TD-SCDMA上,国际运营商没有跟上呢?

从上世纪移动通讯的兴起,中国给国外的设备厂商带来了很大市场,GSM就是这样。本来国外的CDMA市场都不行了,中国联通上了CDMA,救了国外一批设备厂商。但是对于中国提出的标准,国外厂商采取不支持的态度。他们认为中国提交了一个标准又怎么样呢,我不做,只要你们形不成一个产业,这个市场就还是我的。所以,并不是国外厂商觉得TD-SCDMA的技术不行,而是其根本利益所在。以往在移动通信领域,中国的市场就是外国厂商的领地。

国外厂商不做,就逼着我们自己做,国产设备做出来了,从芯片、终端、天线、基站、仪表到络优化软件等,相关产业链都发展起来了。从TD到TD-LTE,在帧结构中包含的核心知识产权的一批专利技术在TD-LTE中能继续发挥作用。有人说TD-LTE与FDD-LTE有很多相似之处。没错,为了求得融合,中国做了很多让步。但并不是共同的就是FDD-LTE专利,而是两个都有,中国企业在FDD-LTE的专利中也有不少贡献。当然专利部分,高通早就通过收购拥有OFDM技术的公司而抢先占位。

还有一说,FDD-LTE基站的覆盖优于TD-LTE基站,目前还拿不出这样的事实根据。两个基站的对比,应该在同一个频段和相同的应用环境上做对比。TD-SCDMA可以兼容TD-LTE,说明这个技术是有后向兼容性的,这说明是有继承关系的。如果中国没有TD-SCDMA的技术,就不可能有TD-LTE技术。现在做4G的企业,都是原来做TD-SCDMA时带起来的。这些企业在TD-LTE上,都变成了主导厂商。我们4G的牌照一发放,终端马上就跟上来。设备厂商华为、中兴,他们不仅做TD,还做FDD,FDD还有专利,但不是主导,TD我们是主导。

国家要求,大唐必须把专利向国内厂商开放,中兴和华为很快就跟上来了,他们的产业化能力非常强。也正是因为国外的设备厂商不做TD-SCDMA,这也有利于国内的设备厂商,通过TD-SCDMA市场的培育,终增强了他们参与4G市场竞争的能力。华为的终端芯片就是从TD的芯片开始的。展讯通信也是从做TD芯片把市场做大的,可见TD培育了一批企业。

TD也提升了中国移动的自主创新水平。运营商是设备的使用方,习惯于运用国外成熟的技术产品。在刚开始时,TD-SCDMA的成熟性是远远不及其他两种标准的,因此在TD的应用过程中,中国移动也付出了很多,同时成就了中国移动技术创新的水平。也恰恰是因为TD建设倒逼他们必须创新,才能引领目前4G技术。

这不能说中国移动做TD-SCDMA,是捡了个破烂,中国移动就吃了大亏。在4G上的专利,中国移动就要比中国联通和中国电信多很多。与国外的电信运营商相比,中国移动在4G和5G标准化方面的话语权也是比较突出的。

TD决策是政府绑架市场?

《中国工业报》:现在回顾当初上马TD-SCDMA的过程,是否经过了科学民主程序,TD决策是政府绑架市场吗?

邬贺铨:我们回顾一下国际上移动通讯技术发展历程中的相关问题。

先看GSM(欧洲2G的主要技术)发展的历史,欧盟联合了所属欧洲各国,制定了GSM的标准,在标准没有完成的时候,欧盟就要求各国必须为GSM留出相关频率,欧盟控制频率资源,发展自己的产业。欧洲从来不开放CDMA的频率给美国。所以现在欧盟3G全部是WCDMA,4G几乎全是FDD-LTE。

再看美国的CDMA,它成为标准晚于GSM,美国为了给CDMA发展的空间,规定欧盟的GSM需要改频率才能进入美国。

日本也是,运营商的2G既不用美国CDMA,也不用欧盟的GSM,用日本本土的PDC。

发达国家都是千方百计的保护自己的市场,只用自己的技术装备。而我们中国三个标准并存,中国是真正开放的。

我曾经访问过日本的运营商NTTDoCoMo,他们联合日本本土的设备开发公司研究开发,他们说政府对运营商有要求,要带动本国设备厂商的发展,这是企业应尽的社会。而前几年我国的运营商的上级只要求运营商保值增值。

至于我国政府上马TD的决策是否有问题,我认为关于TD的政府决策还是需要反思和总结的,主要是政府开始支持TD时还不够坚决。

政府在一开始态度的不明朗,导致了早期开发比较难、比较慢,也耽误了3G牌照发放的时机,导致了我国3G、4G间隔的时间较短。之所以政府3G牌照发放的晚,也是因为经过了太多环节,反复听取不同意见,征求了专家、运营商、制造设备供应商等各方面的意见。

中国移动这两年确实将重点放在了4G上,而非TD-SCDMA,这是事实。从3G到4G这是技术升级换代的客观过程,中国电信也要从CDMA2000过渡到FDD-LTE,并且这两种是完全不兼容的,难道说中国电信也将CDMA2000的所有投资都打了水漂吗?5G来了,难道4G也没有用吗?不能说吃到第三个馒头饱了,前两个就是没有用的。

这是技术演进的过程,总是后一代的技术更好,但不是前一代就是错的。没有3G对产业和市场的培育,就没有广大用户对于4G的支持。中国的运营商不可能不上3G,等着上4G。不能说新的技术来了,前面的技术都失败了,这是技术进步的过程。

只能说我国的3G上得比较晚,4G来得快,这其中的间隔较短。对于TD产业来说,直接的影响就是没有更从容地收回投资。

而4G来得如此快的原因也是和国际竞争有关。美国保留了CDMA2000的市场,但只有美国本土、澳大利亚和中国在用,市场太小。美国想把Wi-Fi技术发展起来,提出了WiMAX,它采用OFDM技术,比CDMA的效率更高,对3G是挑战,3GPP不得不尽快启动也采用OFDM技术的LTE来应对。这倒逼了其他公司对4G的加紧研发。这是一个技术竞争的过程,显示了快鱼吃慢鱼的残酷规律。需要指出WiMAX也采用TDD技术,在双工方式中TDD与FDD各有优缺点。

在这样的背景下,中国移动决定不上HSPA+了,直接将重点放在4G上,希望把对中国电信和中国联通的竞争优势抢回来,从企业的角度,上4G的判断也是没有错的。4G上来了,3G和2G的络还在继续发挥作用,很多国家的运营商也都是这样,目前的移动终端也基本上是多模多频的。

TD创新的经验教训是什么

《中国工业报》:您认为在当下对于TD创新的讨论是否有意义?而TD发展的过程中,有什么经验是值得总结的?

邬贺铨:对于TD的讨论是很有意义的。TD的发展既有成功的经验,也有一些教训要吸取。

首先,政府在早期对TD的支持不够。科技部曾经在1998年的863项目部署第三代移动通信技术研发,但主要经费做的是WCDMA,很少的一部分安排到TD的研发。因为在这之前,没有过这样大通信系统的国内标准,所以当时政府、产业界对国内自己提出的标准信心都不足。从标准的提出到2009年发放3G牌照,十年了,没有发放牌照,没有运营商带领,产业界很难跟进。

其次,国内自主研发经验不足。大唐提出的标准,的产业化难度也是超出大唐预期的。它前身是研究院,产业化经验没有,资金也不足,肯定进展缓慢。

我们在国际上征集标准的时候才开始接触3G,对于3G的研究,国外早我们10年以前就开始了,因此我们起步和国外相差了10年。有了3G的经验和基础,4G的差距就小了很多,也就1~2年的时间。

在2006年,美国全美亚洲研究所曾经发布一篇题为标准就是力量的特别报告,分析了当时中国政府和企业对TD的态度,报告指出:一些中国公司已经从现存的国际标准及知识产权体系中成功获利,因此对中国政府支持另起炉灶开发中国自己标准的做法并不支持。它们紧密追随政府技术政策的现象却越来越少,尽管它们不可能完全忽视政府的意愿。有迹象表明,即使在政府内部,各部委、同一部委下属各不同部门也可能对推行特定标准的看法相去甚远。虽然政府曾经支持TD-SCDMA标准技术的开发,即使TD-SCDMA已经被ITU认可为国际标准,政府对其作为国家标准的态度一直犹疑不定。既想推行拥有中国自主技术的自主标准,又想在市场及中国国内各利益方面前扮演一个更为中立的仲裁者的角色。我们时常发现标准制定各参与方之间似乎存在不一致的利益,这使得在中国标准制定中协调各方利益颇为困难。

由于政府的态度不明确,产业界观望,产业化主体经验不足,同时运营商习惯用国外技术成熟、质量稳定的产品,也没有带动国内产业链的社会理念,国资委只考核是否保值增值,中国移动在3G上面贡献是很大的但在决策上也有所保留,因此TD在推广使用期间还存在一些问题,用户的体验不够好。另外,无论如何TD的宽带能力总是好过GSM,为何一方面抱怨TD的利用率只有30%,另一方面大量数据业务要让GSM承载?上述情况论中国移动的实力本来是可以避免或改善的。

后一阶段就比较好了,政府非常坚决,把住了龙头企业,引导大唐开放专利,形成产业联盟,动员了更多企业形成产业链。

TD的发展经验,从全盘采用国外的标准、技术和设备,到自主研发,形成中国标准,先成为国际标准再回到国内成为国内标准,以广阔的市场资源带动了整个产业链的快速发展,不仅在移动通信领域是成功的实践经验,而且适用于很多领域。中国的广阔市场是而且应该是我们自主知识产权技术成长的土壤,我们的高铁建设、大型水电建设等国家重大工程项目,也都是走大致相同的道路。

社会上发起对于TD的批评,某种程度上迎合了国外厂商的一些想法,他们担心中国提自主创新和强调信息安全,这样他们的市场机会就没有了。这种担心是多余的,中国既要创新也要开放,中国通信设备市场的开放程度是很多发达国家都无法相比的。有人认为如果外国公司在中国失去市场,他们在中国会裁员或撤资,就会影响中国的就业和政府的税收及GDP,但如果中国公司失去中国市场又怎么样呢?有人以华为和中兴在WCDMA和FDD-LTE的市场上获得一定的占有率来反证中国在国际标准化上的努力是没必要的,让我们看看美国全美亚洲研究所特别报告标准就是力量如何说:中国企业长期以来总认为国内的研发系统开发的技术不成熟,因而若有相类似的外国技术存在,总是青睐于外国技术。这种认识误区已经导致中国一些行业的企业因采用外国技术而需支付大额专利使用费,从而降低了原本业已微薄的利润。当然今后在国际标准化方面的努力并非一定像TD那样提出一个完整的标准,可以是你中有我和我中有你,标准不是目的,在标准化过程中占有知识产权是关键所在,这是市场竞争实力的支柱。

现在又是上4G络和准备5G标准的关键时期,如果借着否定TD式创新的契机,鼓吹跟着国外标准走,降也谈TD式中国创新低自己在配置市场资源中的主导权,好不容易得来的自主产业发展的局面将难以持续。

在关于TD的讨论中,不同看法是可以发表和争论的,但还未听到真正的运营商和设备制造企业及政府的声音,他们会更有发言权。

●试点移动转售业务,成立铁塔公司,到年末又允许民资进入宽带接入市场,2014年电信业试水市场化改革比往年来得更加深入与猛烈。遥想当年,中国电信行业的改革无非就是几家运营商间的分久必合,合久必分,而现在其改革将进行由上及下的市场化尝试。在2014甲午年岁末,忽然想从中国电信业白驹过隙的十年历程里探寻2015的未知,才发现已经过去的十年深刻的烙印就是转型。转型,虽非中国电信业率先提出,却被中国电信业演绎得淋漓尽致。