楊學志

　　俗話說，“狡兔三窟”，當年破產(chǎn)的北電網(wǎng)絡吃過賣掉WCDMA業(yè)務的大虧，華為卻在5G通信技術方案上“三箭齊發(fā)”，押寶的其中之一——Po-lar碼方案終于脫穎而出，美國時間11月17日凌晨，首次入選世界5G標準。

　　不同于前幾代技術，諸侯割據(jù)，全球5G將統(tǒng)一標準，未來形成“一統(tǒng)”天下。實際上，全球統(tǒng)一標準的目標在3G時代就已經(jīng)提出，但是3G分裂成為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA　三個標準，在4G時代由于高通放棄UMB，中國與歐洲在TDD標準上達成妥協(xié)，因此全球統(tǒng)一標準將有望得以實現(xiàn)。

　　恰恰通信領域金字塔尖不是設備制造能力，不是商用能力，而是標準，掌握了標準就掌握了全球話語權，高通之所以是第三代移動通信的霸主，因為它開辟了一種通過專利收取許可費的商業(yè)模式，而成就這種模式的就是其3G時期研發(fā)的CDMA技術。4G時代采用了OFDM技術，擺脫了前者的絕對掌控，建立了一套新體系，這讓行業(yè)重新洗牌，格局發(fā)生改變。這種改變多發(fā)生在中國，華為則是典型代表。在此基礎上，近日，高通的LDPC與華為的Polar碼方案，一前一后成為5G標準編碼方案，前者主要是數(shù)據(jù)信道，后者是控制信道。

　　一時間外界有了“華為拿下5G時代”的說法，華為自身的新聞稿措辭卻極為低調(diào)謹慎，我個人看來外界確有誤讀，Polar碼方案毋庸置疑讓華為在5G時代擁有更多話語權，成為華為漸進演化之后的新角色標簽，但這僅是5G標準的初級階段——編碼階段，離5G標準最終確定還有很長路要走。

　　專利持久戰(zhàn)

　　我千禧年入職華為，離職之前，我一直從事無線通信研究工作，從3G到4G，十幾年時間，經(jīng)歷了華為和通信行業(yè)的跌宕起伏，對此領域有著深刻的感情。

　　華為再次成為行業(yè)焦點是，一周前，在3GPPRAN187次會議關于5G控制信道編碼的討論中，華為的Polar碼方案戰(zhàn)勝來自美國和法國的兩個公司方案——美國的LDPC和法國的Turbo2.0方案，成為5G控制信道eMBB場景編碼的解決方案。

　　由此引發(fā)了外界的誤讀，“碾壓高通”、“全球5G標準，中國定”……這種誤讀背后有著獨特背景，華為1987年成立，到現(xiàn)在近30年了，從白手起家到全球最大的通信設備制造商，某種程度寄托了中國人實業(yè)強國的夢想。

　　而華為在1G、2G、3G時代，都是模仿大公司產(chǎn)品，從交換機到2G、3G技術，這些年，任正非一直不斷地強化研發(fā)創(chuàng)新，吸納同行的頂尖人才，經(jīng)過漸進演變，4G時代的華為，在外界看來已然可以和西方對手平起平坐了。

　　近期華為連續(xù)在知識產(chǎn)權方面頻頻動作，先是與壟斷性質(zhì)的高通達成了專利的雙向許可，又與蘋果公司達成雙向許可并實現(xiàn)盈利，接著又對三星發(fā)起了專利訴訟，這一系列的事件，在公眾心中產(chǎn)生了一種印象，就是華為在4G的知識產(chǎn)權上已經(jīng)與西方平起平坐了。在這中間我發(fā)明的SFR和sOFDM技術起到了關鍵作用，單就4G核心技術而言，可以說華為已占了絕對優(yōu)勢，但由于華為在創(chuàng)新價值判斷、人員素質(zhì)等有不少差距，所以外表看起來，與西方打成平手。

　　時間回溯到2009年初，北電破產(chǎn)，該公司曾是加拿大著名電訊設備供應商，彼時恰好是華為的擴張期，而北電的破產(chǎn)多少也有華為擴張的影響，北電破產(chǎn)后，一方為谷歌，另一方為愛立信、蘋果等多家公司，最終北電專利資產(chǎn)被拍出45億美元的天價，花落后者。北電Fellow童文、朱培英等無線通信的頂尖研究人才，被華為吸納，彼時華為給了他們很大的權限及地位，整個北美研究所都由其管理，而且華為的無線研究創(chuàng)新及標準體系都由他們牽頭，也就是在那一年，3G大行其道、4G尚在襁褓，童文他們開始5G技術的研發(fā)。華為早前不善于技術研發(fā)，任總說我們是游擊隊，頭上裹著白毛巾、手里拿著把鋤頭，就開始鬧革命。童文等一大批人才的加入，使華為的此種狀態(tài)，大有改觀。

　　2009年前后至今，華為籌備5G技術布局已七年有余，時間周期頗長，但這又符合行業(yè)特點，華為索性把5G技術的研發(fā)和創(chuàng)新交給了童文，他現(xiàn)在的title是IEEE　Fellow、華為5G首席科學家。

　　5G研發(fā)隨著華為的各種條件的改進而推進，創(chuàng)新?lián)碛腥A為本身很好的資源，資金也非常充足保證，任總也非常有遠見，他對創(chuàng)新的重視程度，隨著業(yè)務發(fā)展逐漸不斷強化。起步時做產(chǎn)品，而后涉足預研性工作，然后每個產(chǎn)品線成立了單獨的預研部，再后來研究方面成立了2012實驗室，緊接著，不斷從競爭對手處把人才聚集過來，2013年華為曾宣布將在5G研究和標準兩個階段投入6億美元，其中并不包含產(chǎn)品開發(fā)階段的投資，不可謂不大手筆。

　　如今華為的運營商業(yè)務、企業(yè)業(yè)務和消費者業(yè)務，都發(fā)展的不錯，大家對華為有進一步的期待，希望它在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上起到領導性作用，Polar　code方案是華為在主導標準制定方面的嘗試，同時也取得了一定的發(fā)言權。

　　5G前路波折

　　全球5G正在喧囂中推行，先是在4G落后的日韓，非常積極投入5G，然后中國也變得積極，歐美雖然比較理性，但也怕中日韓搶了先機，可以看到整個世界上5G標準爭奪大戰(zhàn)愈演愈烈，在編碼階段，中國華為的Polar　code方案競爭對手，主要包括以美國公司為首的LDPC，法國的Turbo2.0方案，其中美國高通推LD-PC方案，被確定為5G的中數(shù)據(jù)信道的編碼方案。

　　一般情況下無線通信技術每十年更新一代，移動通信技術上幾代的情況是，1G不太成功，3G有很多國家投資都未收回，而2G、4G都非常成功，我認為十年更新一代并不太合適，如果15年更新一代的話，或許每一代都會比較成功。而且通信產(chǎn)業(yè)如今有點“為賦新詞強說愁”的意味，由于周期長、政治因素以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策鏈條太長，導致上到國家政府下到企業(yè)做事的工程師，沒有一個很好的全局觀，而且往往是從上而下的決策推動，不是從市場需求上傳導出的創(chuàng)新更迭。

　　現(xiàn)實的問題是，早在2009年通信專家就坦言，移動通信基礎領域的創(chuàng)新，遲遲難有大的突破。從1G到2、3、4G，之前是有充足的技術儲備，但都在更迭過程中幾乎用光了，而到了5G卻幾乎沒有技術儲備了，似乎無路可走，這讓華為的角色轉變難題逐漸凸顯，長久以來，華為都處于模仿和跟隨的技術創(chuàng)新模式，而如今不僅中國沒有了“被模仿者”，全世界都沒有，而華為成為了世界老大的同時，也被外界寄予了領導產(chǎn)業(yè)前行的領軍者期望，要給產(chǎn)業(yè)指明方向，這也正是任正非今年的一次講話中提及的“華為進入了無人區(qū)”，任總感到迷茫的一個佐證。

　　據(jù)了解，所謂“三箭齊發(fā)”，華為此前發(fā)布的5G方案里，Polar碼并非唯一也非其中排列最靠前的技術，華為發(fā)布三個技術方案，其中第一位是成倍提升頻譜效率的多址技術SCMA(Sparse　Code　Multiple　Access)、第二位是空口波形技術F-OFDM(Filtered　OFDM)，第三位才是Polar　code技術。

　　Polar碼并不是華為原創(chuàng)技術，Polar碼是于2008年由土耳其畢爾肯大學Erdal　Arikan教授首次提出，這是世界公認的非常好的技術方向。Erdal　Arikan教授在MIT取得博士學位，在那期間，美國人Robert　G.Gallager博士是他的博士生導師，而Robert　G.Gallager博士于1963年提出的LDPC碼（一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼），兩個發(fā)明者有著師徒之情，這便是高通主推的LDPC與華為的Polar碼之間的淵源，除此之外，華為原創(chuàng)的前兩項技術，我個人也并不看好。

　　如今，業(yè)界的共識是5G在2020年商用，對于這個時間表，我認為是比較激進的，最大的困難是缺乏核心技術儲備。編碼這塊，由于LDPC和Polar碼業(yè)界已經(jīng)研究多年，是最靠譜的。但是比起4G時代的Turbo碼，進步并不是很明顯。多址方面流行的NOMA技術，前不久我已經(jīng)從信息論的層次上證明沒有增益，而另一個火熱的mMIMO技術的成熟度也很差。

　　我的觀點是，如果沒有基礎理論和核心技術的突破，難以形成一代通信系統(tǒng)。當然，通信標準并不是單純的技術問題，其中商業(yè)競爭和政治博弈也起到非常大作用。5G在各方力量的推動下可能會按照既定時間表推出，但是如果技術上不成熟最終會在市場上敗下陣來。ATM和WiMax的失敗就是很好的例子。我個人長期從事基礎理論和核心技術的研究，在3G和4G時代已經(jīng)有豐富的成果，對后續(xù)的理論和技術發(fā)展已經(jīng)獲得了實質(zhì)進展。我兩年前提出的多級軟頻率復用技術，可以讓系統(tǒng)容量提升30%，是一個非常大的突破，在其他方向上也已經(jīng)獲得進展，會逐漸向業(yè)界發(fā)布。原創(chuàng)技術轉化為實際的生產(chǎn)力的周期很長，風險很大，但是我會闖一下。

　　（楊學志畢業(yè)于清華大學，2000.7~2012.9任職華為，IEEE　Senior　Member，4G奠基性技術“軟頻率復用”的發(fā)明人，《通信之道》作者，現(xiàn)為無線通信技術獨立研究者。本報記者馮慶艷、劉創(chuàng)采訪整理）