运营商抢跑5G，高通卡位

施然

5G全球正式标准2019年才能完全制定完成，全球主流运营商纷纷抢跑5G，大势之下，芯片业的大战已经点燃，高通需要在这场变革中完成进化

2016年12月底，中国最大的电信运营商中国移动总裁李跃宣布，将于2017年开始5G大规模外场实验。这已是中国移动两年多来第二次公开提速5G商用速度。

中国移动官方此前预计最早在2024年商用5G，后来，将此计划提前到2020年，此次，中国移动打算在2018年就开始试商用5G，相比最早的计划，提前了六年。

不仅是中国移动，包括美国、日本、韩国的主流电信运营商均提前了5G商用表。美国第一大电信运营商Verizon宣布将在2017年部署5G网络；韩国两大主流运营商SK和KT宣布将在2018年冬奥会正式商用5G网络；日本运营商NTTDoCoMo也宣布，将在2017年在东京地区推出一个5G试验网络。

这很有可能令全球绝大多数5G用户将集中在美国、日本、中国以及韩国。

市场调研机构Ovum預计，iGR数据显示，2021年底，北美亚洲将占全球5G用户数的40%以上；紧随其后的是欧洲，为10%；其余的在中东和非洲地区。

2021年底5G服务将覆盖全球20多个市场。

全球运营商的5G竞赛提前拉开了帷幕。但按照国际电信标准制定组织3GPP的规划，3GPP的5G标准第一个版本预期将在今年3月完成研究项目阶段，此前，5G标准的大量技术细节将陆续完成。3月以后，标准制定各方将针对这个框架的细节进行讨论，直到2018年第一版标准完成。

国际电联主席赵厚麟预计，全球范围内的5G标准需要在2019年才能正式发布。这意味着速度低至1毫秒，比眨眼的速度还要快400倍的5G商业世界至少要在2020年后才能开启。

有人质疑，在5G标准成熟之前规模部署5G网络过于激进，风险巨大，最大的困难是缺乏核心技术储备。

这可能直接导致前期5G网络的效果很难达到预期目标，比如，时延很难达到国际电联提出的1毫秒的要求。但更多3GPP成员希望加快5G进度，提前进入5G时代。

面对此情此景，3GPP技术规范组参考时势的变化，在2016年达成一个共识，将5G部署场景分为独立组网（Stand-alone，使用5G核心网支持NR空中接口）和非独立组网（Non-Standalone，使用LTE核心网支持NR空中接口）两种架构提供支持。

一位国际大型设备商中国区高层人士说，“互相妥协的心态，加上全球主流运营商对部署5G的迫切态度，加速了5G标准制定的进程，比想象中的要快。”

目前，包括高通、爱立信、华为、中兴等公司已经开始准备为提前到来的5G商业世界做好技术和商业的准备，产业链之间的卡位战，尤其5G芯片，开始燃起硝烟。

快速跟进技术

也就是说，将在2019年正式发布的5G标准基于独立组网（Stand-alone，使用5G核心网支持NR空中接口）；抢在之前部署5G网络的电信运营商，普遍采用的是非独立组网（Non-Standalone，使用LTE核心网支持NR空中接口）。

前者使用5G核心网支持NR，通过支持网络切片技术可以更灵活地支持5G物联网应用；后者使用4G核心网支持NR，使用户获得增强移动宽带的速率体验。它的灵活性、时延和网络可靠性虽然不及真正的5G，但也将极大改善目前的网络体验。

5G NR是5G空中接口技术。2016年初，全球5G标准制定机构3GPP启动了一个5G新空口研究项目，希望能制定一个基于OFDM的全新5G无线空口标准，并选定了5G NR这个名字。

对于每一代移动通信，空口技术都相当于王冠上的明珠。

高通工程副总裁John E. Smee近期撰文表示，让5G NR变成现实非常复杂。5G NR必须满足一系列不断扩展、多种多样的连接需求，它不仅将连接人，还要在广泛的行业和服务中连接并控制机器、物体和终端。

他认为，统一空口技术的难点是要灵活且敏捷地应用合适的技术、频谱和带宽，以此满足每个应用的需求并支持面向未来服务与终端类型的高效复用。

此外，5G NR还有一个挑战：需要充分利用大量可用频谱监管范式和频段中的每一点频谱——从1GHz以下低频带到1GHz至6GHz中频带和称为毫米波的高频带。

5G NR如此重要，参与标准制定的技术公司都十分重视。高通工程技术副总裁范明熙向记者表示，高通在数年前就已经开始进行空口技术研究，在3GPP着手制定标准前就开始设计新的5G无线空口。

2016年8月，在3GPP宣布着手研究5G NR技术之后，高通第一个推出了6GHz以下的5G NR原型系统。

此外，对于全球大部分电信运营商来说，5G的频段资源十分欠缺。

5G是典型的高频谱要求网络，这意味着5G基站将远密集于4G和3G基站，在基站站址资源十分短缺的当下，充分利用现有的低频谱资源就显得十分关键。

高通的做法是，如果想做5G网络，特别是区域性覆盖的5G网络，可以从非授权频谱开始做起，比如从2.4GHz和5GHz这些频段开始。高通的设计比非授权频谱上的LTE更加灵活。

网络建设和运营成本向来是运营商最大的成本支出所在。无线和移动行业发展的市场研究咨询公司iGR通过模型预测，在2017年-2025年间，美国将在建设5G设施方面支出总共560亿美元（其中不包括任何运营成本）。升级LTE网络和建设5G网络的总成本预计将达1040亿美元。

范明熙认为，5G是一个开创性技术，但需要和现有的资源充分统筹协调。高通的思路是将多种先进的无线技术和连接模式包含在统一的设计框架之上。

据此，高通将5G业务类型分为三种方式。第一种是增强型移动宽带，第二种是关键业务型服务（亦称为低时延高可靠），第三种是海量物联网。

可被用于5G的频谱资源也可分切成为三个频段。1GHz以下的频段，拥有覆盖优势，可为海量物联网所用；1GHz-6GHz可针对增强移动宽带和关键业务服务的更宽带宽。

6GHz以上用于短程连接和极致移动宽带，服务于一些对网速、带宽和时延要求很高的关键业务。

例如工业自动化控制，对机器人的监控和控制对时延非常敏感，需要非常可靠的超低时延。LTE的时延只能做到几十毫秒左右，而5G的时延就要争取做到毫秒级甚至低于毫秒级，这样才能使得控制变得可靠。

不过，高通的判断是，未来运营商将针对三种不同场景分别部署相应的网络。因此，高通在2016年推出了三款5G原型系统，分别为6GHz以下5G NR原型系统和试验平台、28GHz移动化毫米波原型系统和5G NR频谱共享原型系统。这些原型系统分别适用于三种业务场景，增强型移动宽带、关键业务型服务、海量物联网。

在5G开发初期，用户往往对系统只有一个模糊的想法，很难表达对系统的完整想法，随着开发周期的深入、环境的变化，用户也会产生新的要求，原型系统的存在就十分必要。它是网络系统运行的一個早期版本，用于实验和评价，是最终系统的实验版本。

目前，高通的5G研发团队研究的范围中大量聚焦5G终端如何与不同形态的5G网络相结合。

这些技术研究包括了，如何令小基站超密集部署的情况下以完全自配置的方式实现超高效率？是否能够在用户终端于不同基站配置的情况下，通过空间协调的模式，从多个基站之间同时获得益处？

此外，高通还涉猎了几乎所有5G基础技术的研发，包括毫米波、低时延及超可靠通信、针对不同终端的波束成型技术、大规模MIMO技术、端到端（D2D）通信等。

最终，这些无线技术都将在5G的统一设计框架下实现。

抢先布局市场

2016年10月，高通公司推出了首款支持5G网络的芯片——骁龙X50调制解调芯片，这款芯片将在2017年下半年量产，也将被内置在2018年韩国冬奥会5G智能手机里。

严格来说，调制解调芯片并非真正意义上的智能手机芯片。调制解调芯片管理手机与移动通信网络的连接，而处理器芯片则负责手机内部的运算。

咨询公司Aetha Consulting合伙人Amit Nagpal预测，一旦电信运营商开始部署5G网络，手机厂商将可能会首先针对非独立（同时使用LTE环境和NR）布网的5G网络推出智能手机。

继高通之后，1月初，另一大芯片系统生产商英特尔也发布了首款5G标准的通信芯片。

和高通推出的X50类似，该芯片将被用于汽车、家庭网络，以及移动设备。随着美国和亚太运营商陆续开始计划部署5G网络，英特尔希望在5G市场获得一定市场份额。

英特尔预计将于2017年下半年对5G调制解调芯片进行有限量产。

移动芯片全球排名第二的联发科计划最早在2018年推出第一代5G芯片解决方案。该公司已经将5G解决方案研发团队规模扩大至超过100人，并继续扩大至200人以上。

多位接受记者采访的行业人士分析称，承接3G和4G的优势，高通在5G芯片的竞争优势依然领先，但新一代网络的开启，意味着对所有行业参与者重新打开大门并洗牌，在这关键的转换节点，高通虽然领跑，但不能轻敌。

高通执行副总裁兼CTO马特·格奥博表示，5G时代依然有很多的频段和模式，这需要业界把多样的模式整合起来，做成一个完整统一的平台。能做到这些的公司非常少，这是高通的优势所在。

紫光集团董事长赵伟国近期在接受媒体采访时称，和高通相比，其他芯片公司与之在技术水平上有巨大差别。

“好比造汽车，我们现在也可以造汽车，也可以把宝马、奔驰买下来，但拆开之后你会发现，你没办法造出这样的车”。赵伟国称，技术是一个长期的积累，还有很多不完全是专利的问题存在，更加重要的是know how。

紫光集团预计2019年推出5G芯片，目前移动芯片出货量全球排名第三。

高通执行副总裁兼半导体业务总裁克里斯蒂安诺·阿蒙向记者表示，在高通的主业智能手机芯片领域，高通的研发和创新路径已经非常清晰。

以手机摄像头为例，下一步，高通希望集成摄像计算、机器学习等技术，为智能手机提供更强大的功能。此外，一些与生产效率、工作效率有关的功能应用也是高通研发重点，例如增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、混合现实（MR），以及超强计算功能等。

另一个目前的研发重点是手机安全，这是在使用中需要提升的重要方面，高通希望未来不需要输入手机密码就能认证自己的身份。

除了智能手机芯片，5G时代芯片巨头角逐的战场还包括物联网芯片平台，如汽车平台、工业机器芯片平台等。5G连接既是这些物联网平台的一部分，也是核心能力。

不过，在这个战场上，高通要面对的对手越来越多。一位移动芯片资深从业人士向记者表示，到5G时代，移动芯片厂商之间的竞争将超越彼此之间的竞争，战火将蔓延到整个IT互联网领域。

芯片厂商在5G通信领域有着不可替代的优势，但5G通信只是未来万物互联网的要素之一，除此之外，包括软件定义网络（SW define network）、物联网、人工智能也是竞争高地。

上述人士认为，这是所有芯片厂商将要面临的挑战。它们的敌人越来越多。如果不能在上述三个领域有所积淀，尤其是行业巨头高通，在上述领域更需要做到横扫其他竞争对手，如谷歌、IBM、亚马逊等跨界对手，它们的基本生意模式将被挑战。

“用户可能在5G通信芯片上还只能选择高通或是联发科，或是其他，但其他应用，如人工智能，他们完全可以选择其他公司的最优最合适的方案平台。”他分析，如果这样，高通的境地将类似今天的电信运营商，“网络还是你的，但应用有可能不是了”。

IT行业更新很快，一个市场可能存在不了几年，同时又不断有新的市场出现。大部分公司会随着一个产品市场的衰退而消失。

高通公司的优势是有无数的发明作为技术储备，当新的市场兴起的时候，有利于它优先搭上新兴市场的快车。

高通已经意识到下一个时代即将带来的机会和挑战。

从去年开始，高通开始发力物联网，为即将到来的5G做技术和市场准备。

以车联网市场为例，1月4日，高通推出汽车系统芯片骁龙820A。这款芯片集成了多个先进的CPU处理、图形处理技术。

这是高通自去年10月宣布以470亿美元巨资收购NXP之后，第一次展示其在汽车电子领域的最新研发成果，尽管双方的整合还没有完全完成。

在此之前的2016年初，高通还完成了组织重组，单独成立物联网部门，高通的一位中国区高层人士曾表示，该部门将成为高通试探下一个世界的尖兵，在组织内的位置也将越来越重要。高通的内部正在发生渐变。

由于运营商提前布局5G，5G将提前改变世界。届时，包括零售、教育、交通运输和娱乐在内的广泛行业将在5G的助力下创造价值高达12万亿美元的产品和服务。这相当于所有美国消费者在2016年全部支出，甚至超过了去年中国、日本、法国、德国和英国的消费支出总和。

在这场变革中，所有公司都需要随之完成进化。