24、中国占据了5G技术标准的制高点

全面解析5G、人工智能与物联网革命，带你扫清迷茫，预见未来。听众朋友，你好。我是李晓鹏博士。欢迎大家再次来到我的课堂。

通过之前的学习，我们学习到中国在产业链和标准制定上占据了优势，华为、中兴成为全球通讯业巨头，国产手机品牌也纷纷崛起并走向世界。

本节课我们聚焦未来5G时代技术标准的建立，中国在标准制定中占有优势吗？有哪些关键技术支撑中国5G话语权？在今天的课程中将有你想知道的答案。

一、中国在5G标准制定中占据绝对优势

进入4G时代，随着美国标准被淘汰，中欧之间的标准竞争开始。北京邮电大学教授阚凯力又撰文《“TD式创新”祸国殃民》，他在文中质问：“为什么中国的4G不采用世界主流的FDD-LTE，而要采用仅占世界份额不足十分之一的TD-LTE？为什么不但中移动要用TD-LTE，中联通、中电信这两家根本不要求上4G的运营商，也必须耗费巨额资金、立即开始铺设TD-LTE网络？”

阚凯力再次预言，如果上马中国自己的标准，那么“运营商和消费者都将受到长期的损失”，而用行政力量扶持起来的制造商则注定会没有市场竞争力。

这篇文章再次引发了激烈的社会舆论。不过这一次，政府决策并没有受到很大影响，中国移动很快就上马了TD-LTE，中国联通和中国电信则采用了TD和FDD混合组网。最后，市场竞争的结果是：中国移动大获全胜。

2014年4G开始组网的时候，中国移动3G用户的数量是2亿，跟中国电信加中国联通之和相当。到2019年6月底5G上马的前夜，中国移动客户总数已达9.35亿，其中4G用户数已达7.3亿。比中国电信（3.2亿）和中国联通（2.4亿）的用户数加起来还多了1.7亿。

在5G标准制定的争议中，TD占据了绝对优势，欧洲的FDD从5G标准中几乎完全出局。此外，之前被南京邮电大学傅海阳教授质疑为“造假”的智能天线技术，也在5G时代大放光彩，其核心技术“波约束”成了5G的关键技术。

3G时代中国标准制定中研发的技术——TD和智能天线——成了中国移动占据全世界5G国际标准立项数第一的关键原因。

同时也是包括华为在内的中国企业能够在5G专利和5G标准中取得国际领先地位的重要原因。事实证明，中国最初选择TD和智能天线技术作为中国3G标准的关键技术特征，是相当具有远见的，既不是造假，也不是为了捡便宜而用别人淘汰的技术。

二、我国取得国际领先地位的关键技术支撑

为了说明这个问题，我们简单介绍一下TD和智能天线技术。

（一）未雨绸缪的TD技术

TD和FD（或TDD和FDD），一个叫时分模式，一个叫频分模式，都是解决信号传输的手段。无线通讯的信号分为两类，从基站到手机传输称为“下行”或者“下载”，从手机到基站传输称为“上行”或者“上传”。

FD要求信号上传和下载分为两个通道，两个通道是一样宽，也就是完全对称；TD则将信号的上传和下载合成一个通道，其传输信息的量可以不一样，也就是非对称。为了方便理解，我们可以将TD称之为“非对称模式”，FD称之为“对称模式”。

从第一印象直观的来看，感觉似乎TD非对称的方式更好，因为上行信号和下行信号并不总是一样的，如果总要求对称，可能造成信息传输通道资源的浪费。

一般来说，手机从基站下载的信息比较多，尤其是浏览网页、看视频等等；而往基站传输的信息量比较少，主要就是发微信打电话。如果用FD对称模式，下行通道会很拥挤，上行通道又会很空。

反之，如果用TD非对称模式，下载的数据包可以大一点，上传的数据包就搞小一点，信号通道资源就可以得到更有效的利用。

但是，欧洲企业在商量3G标准的时候，还是选择了FDD，这有他们的考虑。首先，欧洲的企业在GSM的2G时代获得的竞争优势。

2G模式只能打电话和收发短信，打电话总是你说一句，电话另一头回你一句，发短信也是一样，收一条发一条。这种情况下，上行数据和下行数据量基本就是对称的。用双通道对称模式更方便。

用TD非对称模式，那就要新建一套信号管理系统，负责分配信道资源——也就是在后台计算每次通信需要多少时间用来下载、多少时间用来上传。

这种分配的技术难度很高，而且在2G时代基本是完全没有用的。在3G标准选择的时候，欧洲企业认为也用处不大，因为3G的传输量也不是很大，虽然可以预计浏览网页会带来不对称的问题，但综合比较，对称带来的信道资源浪费，比搞不对称模式所新建的信道控制系统占用的资源还要少一些。

经过研究，欧洲电信巨头们认为没有必要放弃GSM时代搞得很成熟的对称模式，新建一套TD系统，因此选择了FDD。

但事实证明，欧洲人有点过于保守和目光短浅了。随着3G技术进步，并进一步演进到4G、5G，数据传输数量越来越大，上传和下载的数据不对称情况越来越严重。技术越进步，非对称的TD就越好用，而FDD的对称通道就越不好用。

这就好比我们经营企业，百十来个人的小企业，一个老板配几个助手就可以管理好了，不需要建立一套完整的管理机构，不用设立各种层次部门来管理；随着人数越来越多，成千上万人的企业，管理机构就必须非常复杂。

TD的信道资源分配技术，在2G、3G时代，就好像用一套庞大的管理机构去管十几个人的企业，显得有点浪费，不如FDD那样一刀切的上行下行完全对称那么方便。

但到了4G、5G时代，这套管理机构就变得必不可少了。所以，TD在3G时代过得很难受，到4G时代就可以与FDD平分天下，到了5G时代直接就让FDD退出了历史舞台。

TD技术一开始确实是西门子做出来的框架，但那只是一个思路和半成品。中国拿过来以后经过研发改进，才让它成为一个成熟的技术，并在此后二十年间不断运用和完善，到今天已经是一个由中国技术所主导的标准了。

（二）智能天线的优势所在

同样的故事也发生在智能天线领域。

传统的天线，信号同时向四面八方发射。而智能天线（也就是TD-SCDMA中的那个S，Smart Antenna），就是让天线可以根据手机等终端的信号方向自动集中无线电波，这样可以大大提高信号的利用效率，还可以有很强的抗干扰能力，其核心技术叫做“波约束”，也就是把无线电波约束到某个方向。

在接入基站的手机数量比较少、信息传输量不多的情况下，智能天线技术跟TD一样，没什么大用。在3G时代发挥不出来优势，而且一开始体积还特别庞大，架设智能天线几乎就是多此一举。

但随着技术进步，智能天线的体积被不断压缩，具备了很好的实用性。到了5G时代，要求极大的信息传输量和天量的物联网终端接入，智能天线的好处就体现出来了。可以说，如果没有在智能天线技术基础上发展成熟的波约束技术，5G根本就没法用。

回顾这段历史，我们只能说：中国专家和中国通讯主管部门在研究制定3G标准时候的远大目光令人震惊。

要知道，TD-SCDMA的标准是在1998年制定的，而5G标准到2018年才基本敲定，中间隔了二十年，隔了一个4G标准，以及多次的大国博弈和企业巨头技术竞争。

进入5G时代以后，各国运营商和制造商达成了一致意见，5G将不再有不同的国家标准，只有统一的技术标准。在这个标准中，谁的细分标准和专利更多，谁就占有更有利的地位。

大国直接围绕标准进行博弈的情况在5G时代不会重现。中国在这个时代来临之前，利用3G和4G标准的国别区分，培育起来了拥有强大建设运营能力和技术研发能力的运营商和制造研发产业链，为中国企业在5G的专利和标准方面居于世界领先地位创造了良好的条件。

三、今日总结

今天，我们学习了中国在九十年代便提前布局5G标准，目光远大的投入关机技术研发，为我国企业在5G的专利和标准方面居于世界领先地位创造了良好的条件。我们关于中国5G产业发展的历程就讲到这里。

那么，在5G专利方面，哪家中国企业可以参与到激烈的全球技术竞争呢？它又是如何从两万块钱开始创业 ，发展成为全球通讯巨头的呢？这个过程对于我们在5G和人工智能时代参与企业管理运营或者自己创业参与市场竞争，都会有很大的启发。

从下节课开始，我们将以华为公司为代表来分析中国5G智联企业的发展脉络。敬请关注。