华为之外，1998—2023：芯片背后的持久战

文|钱鸿生

编辑|唐晓园

正文共计：12080字

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2023年8月30日，中国移动发布核心自主创新成果“破风8676”可重构5G射频收发芯片。

破风是自行车竞速赛专业术语。每支车队都由破风手冲在最前，编队作战，为身后队友遮挡风阻，使其有足够的体力冲击冠军。

“破风8676”发布的前一天，8月29日，华为宣布Mate 60 pro开售，虽然华为未宣布这是一款5G手机，但经用户测评，其性能远高于4G手机。

同一天，工信部发布《关于推进5G轻量化（RedCap）技术演进和应用创新发展的通知（征求意见稿）》。简单说，就是该技术能在确保5G功能和性能的前提下，弥补5G设备成本高、功耗大的缺陷。

更早之前，2019年，5G启航。华为被超级大国的一纸禁令，列入实体清单。云淡风轻的时节成长起来的人们，第一次意识到，原来全球合作的桥梁也可能坍塌。原来极限生存并非完全是一种假设。

一场远早于2019年的战役早在多年前已打响。其战场面积远远大于芯片产业。更从来不是华为一个人的战斗。

为了文明可以彼此靠近，为了更多人能享受数字生活——中国移动、中国电信、中国联通、大唐移动、中兴、海能达等在内的多家中国通信企业、数个部门、学界，以及包括你我在内的数亿中国移动电话用户、制造业企业、云计算企业所构成的庞大市场，都参与其中——这是一场从3G时代延续至5G时代的芯片背后的持久战。

1G、2G时代，中国没有对手。因为当时的中国通信市场还处于“七国八制”时代（整个市场被来自七个国家的8种制式设备瓜分）。被制裁？还不够资格。

3G时代，打压仅局限于企业行为。试图将我国的TD-SCDMA标准扼杀在萌芽中。

4G时代，欧洲、日本都在移动互联网时代掉队。只有中美互联网产业起飞。针对中国企业的“实体清单”出现。

5G时代，美国5G落后于中国。也正因此，对手一刻不停向我们献上最大的敬意——制裁手段多措并举。

星夜兼程下，新的变量出现。星船知造相信，我们将拥有一个新的开局。

2019年，特朗普说：5G竞争已经开始，美国必须赢。

在国与国的竞争与竞合中，战役早已在人工智能、高性能计算等数个看不见硝烟的领域打响。而托举起这一切阵地的底座，是自主、强大的国家通信。

5G，除了让咱们刷手机、玩游戏更爽外——其更迫切的目标是支撑与增强国家实体经济、工业力量、军事实力。并为几年后的6G时代做好准备。

中国5G当下的挑战与困难是什么？

中美5G产业分别进展到哪步了？

今天的故事，我们就从一场多年前的香山会议讲起。它正式拉开了近三十年中美通信竞争与竞合的帷幕。

01

1998年1月。北京香山酒店。

今天酒店周围除了加强了酒店保安值守，不时看到远处有持枪武警巡逻经过。一辆黑色轿车驶入，几位邮电部领导下了车，直奔酒店大会议室。

就在不久前，国际电联（ITU）遇到了一件头疼的事——各国对于3G标准无法达成一致。说是“各国”，其实是当时两大移动通信阵营正在较劲——主张以W-CDMA作为3G标准的欧洲、和主张以CDMA-2000作为3G标准的北美，都想让自己的提案成为未来的3G标准。

无奈之下，国际电联不得不征集新的３G标准提案。提案的截止日期是：1998年6月30日。

中国有关部门在收到3G标准征集函后，出现了重大意见分歧：中国是否要提出自己的3G 标准方案。

所谓1G标准、2G标准、3G标准，指的都是无线通信标准。“得标准者得天下”，谁掌握了标准，将关系到自家产业未来的发展。

当时全球通信的牌桌上，看似人数众多，但其实只有美、欧两个巨头。

此次美国主张的3G标准CDMA-2000是由北美窄带CDMA演化而来的第三代移动通信技术，由美国高通公司牵头提出。欧洲主张的3G标准则是基于GSM提出的W-CDMA。

此时的中国呢？

中国连牌桌都没上。

当时我们在移动通信技术领域几乎一穷二白。移动通信设备，都从国外进口；移动通信技术标准，全被国外垄断。华为、中兴作为当时主要的通信设备制造商，只能生产程控交换机设备，而且就这还处于“冲出广东走向全国”的初级阶段。根本入不了美国的法眼。

但牌桌是一定要上的。问题是，什么时候上？

今天在北京香山酒店召开的会议，即将决定中国通信产业的命运与走向。

source：北京香山酒店

会议上，参会的30多位代表在讨论中发生了激烈的观点碰撞。一名参会专家多年后向笔者回忆：“参加会议的代表争论得非常厉害，90%都持怀疑态度。”

有人认为：“移动通信技术标准从来都是外国人垄断的，研究移动通信技术标准需要投入巨额资金，如果形不成产业链，即使有了标准也不一定能制造出3G移动通信设备，何况我们国家还处在通信大发展中，我们是否有这个实力玩得起这种标准化游戏。”

面对一场毫无退路可言的豪赌，每种观点都有其正确之处。

但如果把目光看得更远些——

无论是欧洲W-CDMA胜出，还是北美CDMA-2000胜出，都必将提高专利费，以此获得丰厚利润。这将对我国未来移动通信产业极为不利。中国也可能永远跨不过移动通信专利技术的壁垒。

这种对于中国移动通信产业的判断在今天看来是极具远见的。

要知道，截至1997年年底，我国移动电话用户数是1310万；固定电话用户约7031万户。当时不少人认为手机根本就是个伪需求。家家户户都装上电话了，谁会用手机？上海第一个移动基站设备就安装在淮海路的雁荡大楼顶上，1G、2G时代，“大哥大”是昂贵、笨重、信号差的代名词。甚至到了2001年中国电信南北拆分时，还有不少人认为，后进分子才会从中国电信被“拆分”去中国移动上班。

但一定有人看到了未来。只是他们是否预料到这未来竟会如此汹涌、绚烂。

移动互联网时代，中国将诞生出无数新的企业、新的产业、新的机遇。生活、工作、娱乐方式将被彻底改变。并一举改变全球通信市场格局。

此时距离4G时代这一切的发生，仅十多年。

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香山会议还在进行中。服务员趁讨论声音稍停的档口，快步进入会议室，加满茶水后迅速离开，轻轻关上会议室大门。

长时间的酝酿讨论，在充分吸取了各位专家和代表的意见后，一位邮电部主管领导俯身，小声与周围几位领导进行了小范围讨论，最后站起说道：

“各位专家，各位代表：中国发展移动通信事业的发展不能永远靠国外的技术和标准，总得有个第一次。这种探索可能会不成功，但会留下宝贵的经验和教训也是值得的。

我支持把TD-SCDMA作为我国提出新的第三代移动通信标准，把它推到国际电联大会上去讨论，争取成为新的国际标准。如果真的失败了，我个人承担责任。我们也可以把这种尝试看作是一次胜利，一次中国人敢于创新的大胆尝试，也能为国家的通信事业发展作出贡献。”

会议最终形成一致意见，发动一切力量，推动中国的3G标准TD-SCDMA成为国际标准。

1998年3月31日：在邮电部和电子工业部基础上挂牌成立“信息产业部”，主管全国信息产业和软件行业管理职能。

1998年6月29日，提案截止前的最后一天，中国以邮电部电信科学技术研究院的名义提交了TD-SCDMA标准提案。

至此，一场没有硝烟的战斗已经开始。只能义无反顾、勇往直前。

02

从1976年1G诞生，到2013年第一个5G系统问世，每一代移动通信技术升级过程，都将历经以下6个阶段：

1，标准提出

2，标准制定

3，厂商根据标准研发设备

4，电信运营商采购先进设备

5，网络部署

6，业务运营等全过程

所以，中国赶在最后截止日前提交了标准，只是万里征途第一步。

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总体来说，3G时代我国的移动通信发展处在“云淡风轻的季节”。刚上牌桌，没啥实力。美国的打压仅限于企业层面。主要发生在我国3G标准提出、标准制定后的第三、第四阶段——高通、苹果扬言要断我们芯片和手机。

而中国通过包括顶层意志在内的一系列辗转反击，为我国华为、中兴、大唐等企业的设备研制，争取到了宝贵的时间。

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3G标准提出后，下一步先是标准制定。它主要由国际移动通信领域的标准组织讨论决定。

主要移动通信领域标准组织有以下几类：

●国际电信联盟（International Telecommunication Union），ITU

是世界上最大规模，最有影响力的国际电信标准制定机构，除了吸收各国政府加入，还吸收运营商，研发机构、设备制造商等其他机构成员加盟。我国的三大运营商和相关研究机构，以及华为、中兴、小米等一大批企业都参与其中。

ITU为3G命名的标准是IMT-2000，为4G命名是IMT Advanced，为5G命名的标准是IMT-2020，原则上大约10年一个标准制定周期。

●3GPP第三代合作伙伴计划组织（The 3rd Generation Partnership Project）

和给各个国家分配无线频谱、分配卫星空间轨道、制定全球电信标准的真“大佬”国际电信联盟不同——成立于1998年底的3GPP原本是一个行业协会，用于协调各成员之间的矛盾。

这里的协调不妨这样理解：为了让不同公司之间的产品可以通用（以获得更大的市场，也不造成生产浪费），就需要协商、协调出一个大家都公认的标准。前几年闹得沸沸扬扬的联想投票事件，就发生在3GPP举办的5G会议上。

3GPP本身并不制定具体的技术标准，而是提供技术规范和建议。

●3GPP2第三代合作伙伴计划2组织（The 3rd Generation Partnership Project2）

仅比3GPP晚成立一个月。是两个完全不同的组织，互相之间没有隶属关系。3GPP2拥有多项CDMA技术专利，大多数标准被美国高通垄断。

●中国通信标准化协会 （China Communications Standards Association），简称CCSA

●NGMN（Next Generation Mobile Networks）下一代移动通信网络联盟，简称NGMN

有人认为，欧洲为了争取更多支持，拉上中国等国家的相关协会和企业成立了3GPP，目的是“阻击高通”。而高通为了与欧洲企业一决高下，也迅速拉上韩国、日本等国的相关企业和协会，成立了3GPP2。

这样的说法并不全面。我们一直严格执行国际上技术标准的相关规定，积极投入每一个标准化组织。但上述“拉拢中国”的看法也侧面反映出我们当时整体力量的孱弱。

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时间很快到了2000年5月。在国家信息产业部和中国三家电信运营商的强硬表态和支持下——

甚至有人喊出，如果国际上不认可中国的TD-SCDMA标准，中国也将使用基于TD-SCDMA标准生产自己的3G设备。换言之，就是有可能拒绝国外厂商的设备进入中国市场。

前面我们说过，标准的制定是组织内各成员大家一起协调、商量出来的。那为何我们要表现得如此强硬？

当时我们手上的筹码并不多。我国迅速增长的移动通信市场是我们谈判时最强有力的底气。国家实力的提升保证了移动通信市场的发展，而一个庞大并迅速崛起的市场，又将成为国家产业有力的后盾。

从中国通信网1992年引进第一个GSM标准的移动通信商用系统算起，中国只用了十年时间，就发展了将近2.8亿移动通信用户，超过当时的固定电话用户总数，成为当时国际上最大的移动经营网络。

信息产业部还专门致函各外企驻中国的办事机构，提醒他们对我国的TD-SCDMA标准的封杀可能会造成的严重后果。

最终，在中国政府的强力支持下，国际电联ITU通过与多方协调，确认中国的TD-SCDMA、欧洲的WCDMA、美国的CDMA2000并列为三大国际3G标准。

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到这一步，基本算坐上牌桌了。但此时的中国移动通信，还属于各个领域积贫积弱。当时最大的电信运营商、手机制造商、芯片制造商、设备制造商都在欧美。

2000年前后的中国手机产业：TCL、夏新、波导等所有国产手机加在一起的出货量，和诺基亚、爱立信、摩托罗拉等外资品牌根本不在一个量级。

中国芯片产业：处于民企初步崛起阶段。2000年中芯国际成立、2001年珠海炬力、福建瑞芯、展讯通信成立。2003年中兴微成立。2004年华为海思成立。

中国通信设备制造商：华为、中兴还在“冲出广东”，移动通信设备还在研制过程中。

面对如此肥肉，欧美企业摩拳擦掌，誓要一举拿下中国市场。至于中国的TD-SCDMA标准——没人用的标准，将不过是废纸一堆。

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2000年8月，中芯国际在浦东张江打下了第一根桩。之后的数年里，在韩国三星已经熟谙越亏越投的“反周期大法”时，我们还会争论到底要不要在芯片领域砸钱。

中国半导体产业在之后的数年中将继续艰苦前行。谱写另一段芯酸往事。

美国高通则在3G时代迅猛扩张。高通一直把CDMA算法嵌入自己的集成芯片中。同时高通在提出CDMA标准时，也把CDMA技术藏于其中。也就是说，无论用不用高通的芯片，只要手机卡制式是CDMA或使用了相关技术，都得给高通交钱。

3G时代，高通的骁龙系列芯片迅速崛起。

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TD-SCDMA产业化的道路上布满荆棘，标准的不完善、缺乏完整的产业链，都给大唐集团研制我国3G移动通信设备带来了极大困难。原计划2001年后生产出样机的计划一再落空。

外部形势也变得更严峻。此时，国际上依据欧洲W-CDMA和美国CDMA-200技术标准的3G移动通信设备已经开始投入商用，国外通讯设备制造商纷纷向中国政府施压：

尽快发放3G牌照、马上开放中国市场。

“开放”，意味着在坚固的城墙上打开大门，什么时候开，怎么开，开多大，都取决于守城人的策略和决心。

一旦开放中国的3G市场，国外的设备产品将蜂拥而入，我国正在研发的TD-SCDMA将前功尽弃。

中国本土企业，还能不能有足够的时间去成长？

此时国外一些厂商，特别是美国的苹果公司和高通公司，眼看中国始终坚定研发属于自己的3G移动通信系统，出手加以百般阻挠，扬言拒绝向中国市场提供所需的芯片技术和配套手机，企图将中国的TD-SCDMA标准扼杀在萌芽之中，阻止中国移动产业的发展。

就在这个困难时刻，一件意想不到的事发生了。

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2001年6月，信息产业部突然组织国内三大运营商、设备制造商、科研单位启动对3G移动通信设备的现场试验。对基于TD-SCDMA、WCDMA、CDMA-200三种3G移动通信标准的设备、接口、网络性能、终端、互操作、业务等方面进行全面验证测试。

最终得出的测试验证结果是：中国的TD-SCDMA的关键技术已在测试中得到验证，只是在系统性能方面还需要进一步完善。而基于WCDMA和CDMA2000标准的设备，虽然满足系统基本功能，但是目前还不具备在中国移动通信市场商用的条件。

全球移动通信市场顿时安静了下来。

国际上很快得出结论：没等到中国制式的TD-SCDMA系统完善，达到组网要求前，暂停3G 牌照的发放，任何其他国家的3G设备不得进入中国市场。

中国TD-SCDMA设备研制，就此获得了极为有利的时间窗口。

2002年10月，信产部、国家计委、科技部动员大唐集团——大唐开放了大部分技术专利，与华为、中兴等国内厂家组成TD-SCDMA产业联盟。

在事关国家未来的产业棋局上，每次落子都经过深思熟虑。对外，让外界感受到中国把支持TD-SCDMA作为国家战略的决心。对内，技术专利开放，共同推进研发。

国外的3G设备厂商眼看无望打入中国市场，立马转换了策略——

西门子联手中国合作伙伴投入约1.7亿欧元研发费用、诺基亚也对国内合作伙伴投入了1.11亿美元。阿尔卡特、摩托罗拉、爱立信、北电竞相加入TD-SCDMA产业链。

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2008年3月15日，国务院机构改革方案的决定，组建中华人民共和国工业和信息化部，原信息产业部的职责，整合划入工业和信息化部。

8月8日。中国移动公司承担起了TD-SCDMA组网为北京奥运会提供服务的重任。在通信设备生产厂商的全力支撑下，完成研制首个TD-SCDMA系统，在北京奥运会上成功组网投入使用。

2008年12月12日，工信部正式发布中国电信运营商3G牌照，中国移动集团接收了TD-SCDMA运营牌照，中国电信接收到CDMA2000运营牌照，中国联通接收了W-CDMA运营牌照。我国正式进入3G时代。

2011年6月原工信部副部长被任命担任中国移动集团公司董事长，从一名TD-SCDMA战略的决策者转变为了TD-SCDMA建设的开拓者和推进者。2013年4G正式商用前，中国移动、中国联通、中国电信移动用户占比数据分别为62.2%、22.7%、 15.1%。共同推动了我国通信产业的发展。

2013年3月，随着4G兴起，中国移动的TD-SCDMA移动通信设备完成了自己的历史使命。相继退出了舞台。功过是非曲直，历史自有公论。

而我们之所以写作这段往事，是因为，承上启下的TD-SCDMA标志着我们真正站了起来。

由它所培养的人才队伍、所积累的技术经验、所规划的产业链，为中国企业的发展所争取到的时间，都将在4G、甚至5G时代得到收获。

不久之后，属于中国的移动互联网时代将露出它峥嵘的额角。

03

我们从3G突破，到5G引领，最关键的筹码积累，就发生在4G。

2013年12月4日，工信部向中国三大运营商颁发TD-LTE制式的第四代移动通信经营许可。我国正式进入4G时代。

全球通信格局在几年中悄然生变。欧洲、日韩在中美移动互联网狂飙突进的十年里掉队。

4G时代，美国有巨大技术先发优势，互联网产业的主流操作系统、编程语言和开发框架多来自美国。中国有巨大的市场优势。4G所带来的移动通信体验，让移动支付、网购、短视频迅速成为人们的生活习惯。码农成为新中产。

而欧洲各国、日、韩，因为人口少等原因，并未诞生自己的世界级互联网企业。

2012年，华为在中国移动TD-LTE招标中获得约25%份额，成为中国移动第一大合作伙伴。为之后华为营业收入超过爱立信打下了基础。4G时代，摩托罗拉、朗讯、北电因种种原因几乎全军覆没。北电破产倒闭、西门子、摩托罗拉网络并入诺基亚。

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在我国三大运营商拿到4G牌照后不久，2015年，3GPP开始启动5G标准的制定工作。

5G标准版本的演进大概每两年迭代一次：

3GPP计划从2024年启动R19标准制定，预计到2025年底冻结R19标准版本。

5.5G为标志的第三个标准版本R20将在2028年左右完成。6G标准，也将在那时正式登场[4]。

属于5G的时光还有至少5年。它需要更多耐心。

5G时代的竞争，是中美之间的竞争。和3G时代我们努力为中国企业争取时间窗口不同，这一次，是美国试图用一轮轮的对华制裁，为自己在5G上的落后争取时间。

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2019年6月6日，工信部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放5G商用运营牌照。同年10月，三大运营商公布5G商用套餐服务，我们正式进入5G商用时代。

5G通信是第五代移动通信为标准的通信系统的总称，是目前为止国际上通信领域发展最为先进的通信技术。

和4G颇为不同的是，我们不再把5G作为单个通信技术来探讨，而是作为国家发展的基础设施来看待。

4G时代，提到数字经济，是共享单车、移动支付。但5G时代，数字经济是5G+工业互联网、智慧城市、智慧交通。

和云计算、人工智能、物联网等技术关联，夯实国家工业、军事、经济实力发展的底座，才是5G发展的根本目的。

5G技术的演进与系统架构用文字展开篇幅较长，我们用四张图来大致说明以下几点——

1）5G发展到哪一步了？

目前我们已迈进5G标准的第二阶段（R18、R19、R20）

2）5G比4G强在哪？会带来什么变化？

5G三大主要特征是高速率、大容量、低时延。5G技术有以下三大技术性能

eMBB 增强移动宽带——是指在实际应用中，5G网络的速率是4G网络10倍以上。5G网络环境下，下载一部1G的高清电影只需1秒钟。

eMTC 海量机器类通信——是针对特大城市超高流量的同时并发，移动系统需要具有较高的系统容量和处理并发的能力。4G时代，体育场馆内人一多，信号就差。但5G时代，数万人在大型场馆同时上网网速也很流畅。

5G 通信采用超宽带光纤、空分复用、大规模天线阵列、OFDM调制技术、毫米波、频段扩频等技术，为大型场馆、物联网、蜂群无人机、生产线自动控制发展等创造了有利的网络条件。

此前，乌克兰无人机蜂群通过多架无人机协同作战，打击了俄罗斯的后勤设施。

uLLRC超高可靠、低时延类通信——达到1ms级别或更低的时延要求。车联网、远程移动医疗、无人驾驶、工业控制等，都建立在这一性能上。

3）5G场景化应用又能搭建出以下科技生态圈

5G是构筑一个国家竞争新优势的重要力量。

04

美国5G其实比中国5G提早半年开启了商用大门，但因判断失误、选择了错误的技术路线，美国5G无论是在网络速率还是用户规模，都落后于中国。

为了追赶进度，美国开始了对包括华为在内的中国企业一轮轮的打压。

5G时代，欧洲、日本暂已出局。原因之一正是美国对华为的打压，迫使欧洲多国、日本放弃使用价廉物优的中国设备。

欧盟国家虽然人口数量较小、市场规模有限、国家众多，不利于5G大规模商用环境的建立。但欧洲优势也很明显：技术实力强、抢占标准化制高点时间早。

早在2019年9月，华为就拿下包括英、法、德在内的20多个欧洲国家的5G商用订单。但在美施压下，欧洲多国放弃了先进的华为5G设备。叠加欧洲原有的通信设备陈旧、电信基础建设投入不足等原因，进一步造成了目前欧洲多国网速低下的窘境。

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日本通信市场以私人组织和企业为主，在5G通信市场巨额投资面前，缺乏政府强有力的支撑。同时，日本缺乏5G设备大规模生产能力，其移动通信设备厂商一直是爱立信、富士通、华为、NEC、诺基亚和三星等多家供应商。

日本拒绝接受中国华为和中兴先进的5G通信设备后，其在5G上严重滞后。

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美国是全球第一大经济体，更有高通、AT&T、Verizon等一大批通信巨头加持。

其在5G落后的主要原因是：美国的5G移动通信频谱分配较为复杂。各国在5G通信惯用的频段，在美国被政府部门占用，迫使美国现在5G使用的是更高频率的毫米波频段。

毫米波的优点是传送速率更快，缺点是其空中传送损耗较大。因此需要更密集的建设基站。导致成本大幅增加。

截至2023年3月底，美国的5G基站数量仅有10万个左右，5G通信覆盖范围极为有限。至今未发布实现全美5G覆盖的时间表。截至目前，美国约只有2000万的5G移动用户。

为了追上中国进度，美国对华为实施数轮制裁，以期拖慢我们的发展速度。

在对华为的第四轮制裁中，美国不允许供应给华为相关的5G芯片，其中就包括射频芯片。缺少射频芯片将对“5+智慧工厂”“5G+物联网”等需要大量使用移动终端的应用场景带来重大影响。

国内厂商在射频芯片方面，早在10多年前就已有多家厂商研制。

需要注意的是，射频芯片的集成度非常高。整个射频芯片包括射频前端芯片和射频基带芯片。

目前射频前端芯片产业链上的滤波器等重要部件仍由美日垄断。

真正攻克下射频芯片，就必须解决产业链上滤波器等部件的卡脖子问题。

美国现阶段在5G发展上落后于中国，但美国有5G标准和研发技术上的优势，不排除美国在未来几年中，在5G场景化应用和市场开拓方面会有重大突破。宝贵的时间窗口里，我们正加快补足芯片产业链上数个短板。这需要产业链上多家厂商的联合攻关。

深圳富满微电子公司宣布，已经成功量产了可用于手机5G射频芯片。

江苏省高新技术企业卓胜微宣布，已推出了适用于5G的纯国产射频芯片。

中芯国际被选为华为5G手机制造供应商，国内芯片厂商此时展现出了中国芯片绝地反击的强大实力。

美国制裁打压中国高科技特别是芯片产业崛起的企图，不会得逞。反而将促使中国芯片产业上下一心。

05

从3G突破到5G领先，中国移动通信产业在成长、竞争中走过了近三十年。

5G目前正受到不少诟病，这是因为我国5G在场景化推进中确实面临不少瓶颈问题。这些问题在各国都普遍存在，只是表现形式不同。

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1G打电话，2G聊QQ，3G刷微博，4G看视频，5G智能生活、智能制造。——可以说，1G到4G，大家都感受到了通信带来的便利。但5G的智能生活，目前感知还不强烈。

究其原因，除了上文提到的我国5G射频芯片遭美西方封锁，寻求突破以外，我们还面临以下几个实际问题——

首先是，用5G太花钱了。也就是，5G场景化推进的成本太高。

5G除了满足日常通信、娱乐，更迫切的目标是支撑国家实体经济的发展。我国工业门类齐全、行业技术门槛高，不同的企业客户在场景化应用中的需求差异很大，个性化需求很高，造成项目开发周期长，建设成本和维护成本大。

受制于改造成本居高不下等原因，企业对于“5G + 智慧工厂”的需求并不迫切。

在一些工业场景中，由于对控制设备的移动性和系统安全要求不高的场合，用光纤接入或Wi-Fi和局域网等较低成本的方案就可以解决联网，对于采用5G通信没有紧迫需求。

5G场景化应用的开发商或系统集成商，也面临开发项目的成本问题。工业场景的技术装备复杂，原有系统的数字终端接口品种繁多。系统集成商相当于是为每个场景化应用做个性化项目，而不是做可以复制推广的系统软件产品。这对于软件开发商也是极大的开发成本压力。

5G场景化应用中项目成本的问题是制约使用方与开发商最难以逾越的难题之一，极大程度上限制了5G在工业化场景中的应用推广的步伐。

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其次，是建5G太花钱了。

目前5G基站设备空载的功耗约为2.2-2.3kW，满载时功耗约3.7-3.9kW，这是4G单个基站功耗的三倍多。

在5G基站数量的大幅度增加后，电信运营商承受了高额基站电费的压力，以至于在空闲时，采用不定期关闭基站的方式来节省费用。

通讯设备制造商采用各种方法改善5G基站设备能耗的问题，但是收效甚微。

同时，由于5G通信使用比4G通信更高的频段，信号空中传送衰减更快。为实现基站信号的全覆盖，必须安装布设更多的5G基站，才能达到一般4G基站所能达到的覆盖能力，这不仅增加了5G网络建设的成本，还由于5G基站个数的增加，大幅度增加了基站能耗，真是雪上加霜、难上加难。

5G基站设备的耗能问题同样是全球5G通信发展中的一个棘手难题，从某种程度上限制了电信运营商大规模投资5G网络建设的源动力，造成5G网络的覆盖问题一直受到人们的诟病。

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第三，正因为5G太花钱，导致5G基站建设与网络覆盖不达预期。而5G基站少→信号差→用户体验差。

国内5G网络基础建设发展4年多，然而生活中，并没有直接感受到5G高速网络带来新的变化，更多的手机用户还是停留在4G阶段。

有人认为5G套餐资费太高，4G套餐就能满足一般的通信需要。其实这里包含两个问题：

第一是5G的网络覆盖没有达到预期。

第二是5G网络没有提供更多的业务支持，没有在消费市场体现出5G通信的优越性。

历年移动电话基站数对比

目前5G基站数量上与4G有很大的差距，5G通信的覆盖范围有限。

5G网络使用了较高的频率，导致波长更短，覆盖范围更小，也更容易被遮挡。

一般意义上认为，一个5G基站的覆盖范围大约为250米，4G基站的覆盖范围约一公里，因此满足同样的通信质量，5G基站的数量必须要更多。

而对B端用户而言，信号覆盖的要求更为苛刻。比如自动驾驶，现在往往只集中在一个很小的区域内做实验，无法在全市大面积推广，这又极大限制了5G场景化应用的推广。

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第四，是当下5G产业落地缺乏统筹协调。

5G+工业互联网各个垂直行业相对比较独立，用户需求随项目进展会发生很大变化。在没有技术规范约束的情况下，很难形成统一的用户需求，给项目开发者带来一定风险。

一旦项目要执行很长一段时间，双方的人力成本投入都很大，但项目迟迟不见效，就很难激发更广泛的用户尝试5G场景化应用的意愿和信心。

这种现象其实透露出3个问题：

一是垂直行业缺乏统一的规范和协调。一些龙头企业率先拥抱5G，但这些成功的项目很难在垂直行业中大面积推广，垂直行业主管部门缺乏统一规范协调的作用。从历年获奖的5G场景化应用项目中可以看出，往往是单个的项目报奖，在局部的领域使用，没有形成规模化推进的效应。

二是场景化应用项目成熟度不高。从获奖的5G场景化应用项目中可以看出，大多数标杆案例都是属于项目开发形式。如果每个应用项目都是属于首次项目研发，开发商将投入大量的人员参与开发，后期的版本维护会带来很大复杂性。

而用户需求随着项目进展，发生较大变化的情况极为普遍，最终造成项目开发持续时间长，很难控制成本，对项目成功极为不利。

因此，需要在试点项目的基础上，尽可能迅速形成行业内或社会上普遍可以接受的成熟软件产品，通过大量的系统集成商，在成熟软件产品的基础上加快落地应用，加大5G场景化应用推广的步伐。

采用相对稳定的成熟软件产品，也能大大节约客户的项目投入成本，让更多的企业从5G场景化应用中得到益处。

三是5G工业场景应用标准制定滞后。5G场景化应用中需要与千行百业的系统对接，需要垂直行业主管部门超前布局，保证5G场景化应用的顺利进行。

注：本文作者钱鸿生博士在通信技术领域和网络管理方面，都有多年从业经验。作者对我国5G场景化发展趋势与创新思路（包括我国5G场景化推广中的标准化建设、创建共建共享模式等）都做了深入展开。

篇幅所限，我们将5G场景化应用成功案例分析、场景化应用标杆案例评选体系等内容放入下篇。欢迎持续关注星船知造“现代通信与智能网技术展望”系列。

尾声

传承，是一件有意思、又可能很寂寞的事。

1948年，香农在一篇论文中阐述了通信的数学理论。成为信息论的创始人。1960年，香农的学生——科学家Robert Gallager 提出LDPC码，其性能逼近香农极限。2008年，Gallager教授的学生——土耳其教授Erdal Arikan提出了极化码（Polar code）理论。

之后的事，大家都知道了，华为更早的发现了极化码的论文，投入巨大力量，有了今天华为的5G技术。

但在这一切之前，极化码不过是一位默默无闻的学者研究的一个无人问津的领域。

以个人生命的尺度看，这是一段过于漫长的接力。

2023年8月，中国移动“破风8676”发布。破风，既是为队友阻挡风力。又音同破除封锁。

十年前，中国移动公司的TD-SCDMA移动通信设备完成了使命。相继退出历史舞台。

TD-SCDMA，作为我国移动通信史上第一个自主的技术标准，受到的压力、争论，和它的荣誉一样，从来不在少数。但它排除万难、付出代价所建立起的标准、所培养的人才体系、技术、规划的产业，无一不再表明：

它是一种技术标准，但它又何尝不是一个决定。

该如何看待一个决定的成败？从技术层面、应用层面、经济层面？又该以怎样的时间维度去看——5年，10年、还是50年？

它是否会在一个年轻人心中种下一粒种子？又会不会在另一个领域点燃一颗技术的星火？

中国移动通信传承自中国通信，从解放初期我国主要大城市使用的都是国外进口的旋转制和步进制电话交换机，农村及边远地区都是人工话务员接续的话务台。到20世纪60年代，我国研制了准电子和全电子交换机、70年代中国自行研发生产了国产纵横制交换机。

到80年代后国外程控交换机蜂拥而入，民族通信企业打破技术封锁和垄断，研发出了先进的国产程控交换机。

中国通信的目标从不仅仅是盈利，而是为了实现普遍的通信服务。“要先富、先通路”，“要想更富、先通网络”。“村村通工程”实施十多年了，今日我国已建成全世界规模最大的城乡无差别的全覆盖的移动通信网络。

终有一天，所有星火会连成一片。

参考资料：

[1]李巍、刘树吉、赵永彬，关于电力通信综合网管系统的优化设计研究[J].信息通信.2014.07。

[2]《上海电信史》编辑委员会.上海电信简史（1871-2010）.上海人民出版社.2013年第一版.P167。

[3]王志勤,罗振东,魏克军.5G业务需求分析 及技术标准进程[J].中兴通讯技术,2014, 20(02)。

[4]Satka Z, Pantzar D, Magnusson A, et al. Developing a Translation Technique for Converged TSN-5G Communication[C]//2022 IEEE 18thInternational Conference on Factory Communication Systems (WFCS). IEEE, 2022: 1-8.

[5]卓业映,陈建民,王锐.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信。2015-08-13.

[6]工业和信息化部办公厅印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》.2019年11月19日。

[7]工信部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021—2023年）》.2020年12月22日.

[8]海尔COSMOPlat再度入选世界智造十大科技进展 获评行业标杆. 环球网.2019-10-18。

[9]赵好好. 5G网络背景下人工智能技术应用的探讨[J]. 装备维修技术, 2020(11):2.

[10]工信部〔2020〕（270号）《关于组织开展5G+医疗健康应用试点项目申报工作的通知》.2020年11月18日.

[11]3GPP. Security Architecture and Procedures for 5G System：3GPP TS 33.501[S]. 2019

[12]《5G将与大数据等技术深度融合 规模化推进有待突破》.经济日报 |.2021年05月23日.

[13]工业和信息化部发布《2022年通信业统计公报》.2023年1月19日.

[14]工信部发布《国家车联网产业标准体系建设指南 （智能网联汽车）》（2023 版）.2023 年 7 月.

[15]工信部发布《电力 5G 标准体系白皮书 》.2023 年 8月.

本文基于访谈及公开资料写作，不构成任何投资建议

本文为星船知造原创内容

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白皮书预告及目录：

本文编写、节选自星船知造白皮书《基于5G技术架构的场景化应用探索与研究》，白皮书全文共5万字，由钱鸿生博士撰写。

之后，我们会陆续发布下篇，并于下篇发布后同步发布完整版白皮书。欢迎您于后台领取。（目录可滑动）