中國通信行業(yè)的發(fā)展歷史以及目前現(xiàn)狀

聯(lián)絡(luò)情感、交換信息、傳遞資訊……現(xiàn)代人的生活早已離不開移動通信。從古代的飛鴿傳書、烽火傳訊到如今人手一部的智能手機(jī)，從“大哥大”向“萬物互聯(lián)”的演進(jìn)，通信行業(yè)的發(fā)展就是一首波瀾壯闊的史詩，背后既有令人驚嘆的閃光智慧，也有風(fēng)云變換的江湖紛爭。

在世界通信大潮的沖擊下，中國的通信技術(shù)也從改革開放后跌跌撞撞的起步了，歷經(jīng)三十余年的發(fā)展，我國從1G時代的挨打落后、2G時代的蹣跚學(xué)步、3G時代的尋求突破發(fā)展到4G時代與世界比肩同行，在即將而來的5G時代，甚至進(jìn)一步謀求領(lǐng)導(dǎo)者地位。中國通信技術(shù)之所以能夠產(chǎn)生如此令世界側(cè)目的飛躍，離不開國家的不斷改革試錯和對行業(yè)發(fā)展的大力支持，更離不開一代又一代通信人的艱辛付出。

專注于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）芯片研發(fā)與銷售的初創(chuàng)企業(yè)——移芯通信的CEO兼總架構(gòu)師劉石就是無數(shù)曾在通信大潮中激蕩沉浮的通信人中的一員，自2000年以優(yōu)異的專業(yè)課成績從復(fù)旦大學(xué)電子工程系畢業(yè)之后，他曾先后服務(wù)于華為、展訊、Marvell等業(yè)界知名企業(yè)，專注通信領(lǐng)域十?dāng)?shù)載，是伴隨著中國通信行業(yè)一起摸索成長起來的技術(shù)人。

筆者近日有幸對劉總進(jìn)行了專訪，詳細(xì)了解了其職業(yè)生涯的光輝履歷和選擇創(chuàng)業(yè)的心路歷程。在劉石對往昔的回憶中，我們不僅能看到個人的持續(xù)進(jìn)步，更重要的是能窺見中國通信行業(yè)天翻地覆的變革。

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2G時代：中國的亦步亦趨

1992年，劉石以全國高中物理競賽云南省第三名的成績保送進(jìn)入復(fù)旦大學(xué)電子工程系電路系統(tǒng)專業(yè)，就在他入學(xué)的前一年，也就是1991年，愛立信和諾基亞率先在遙遠(yuǎn)的歐洲大陸上架設(shè)起了全球第一個GSM網(wǎng)絡(luò)。

那時中國的通信產(chǎn)業(yè)剛剛熬過80年代漫長而艱苦的探索，基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)都還比較落后，而西方發(fā)達(dá)國家卻已經(jīng)歷了移動通信的高速發(fā)展，從以摩托羅拉為代表的模擬時代一腳跨入數(shù)字時代，GSM和CDMA相繼成熟。兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)況火熱，為了2G時代的霸主地位爭得是難分難舍。

GSM是歐洲搞出來的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)?G時代受制于美國，所以在數(shù)字通信剛剛起步的時候，歐洲各國就吸取了各自為政的失敗教訓(xùn)，加強(qiáng)內(nèi)部聯(lián)盟，于1982年成立了“移動專家組（法語: Groupe Spécial Mobile）”,以向全球推廣基于時分多址技術(shù) (TDMA)的“全球移動通信系統(tǒng)”（Global System for Mobile communications，GSM）。GSM的目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。

歐洲這邊如火如荼，稱霸1G的美國自然也不甘示弱，老美一下搞出了三套通信系統(tǒng)：其中兩套同樣是基于TDMA 技術(shù)，第三套則是高通推出的碼分多址技術(shù)(CDMA)。

從技術(shù)上來看，CDMA在容量（是GSM的10倍以上）與通話質(zhì)量上皆優(yōu)于歐盟GSM的TDMA技術(shù)。但因GSM起步早、大力推，短時間在全球內(nèi)廣布基站，致使CDMA在當(dāng)時不過是雷聲大雨點(diǎn)小，歐洲在2G時代終于超越了美國！

劉石入學(xué)的時候，中國才剛剛引入了GSM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但就在其求學(xué)的短短八年期間，我國的通信基礎(chǔ)設(shè)施卻取得了飛躍式的發(fā)展，發(fā)展速度在世界通信史上都前所未有：

--1993年，我國第一個數(shù)字移動電話通信網(wǎng)在浙江省嘉興市開通；

--1994年，原郵電部部長吳基傳打通了中國歷史上第一個GSM電話；

--1996，我國電話主線數(shù)在世界上總排名攀升至第3位；

--1998年，我國公用電話網(wǎng)已經(jīng)成為僅次于美國的世界第二大通信網(wǎng)絡(luò)；

再之后，經(jīng)過一系列令人眼花繚亂的調(diào)整，中國電信運(yùn)營商七雄（電信、移動、聯(lián)通、衛(wèi)通、小網(wǎng)通、吉通、鐵通）爭霸的格局基本形成。

2000年，劉石拿到了復(fù)旦大學(xué)的碩士學(xué)位，順利畢業(yè)。此時正值2G的速度與容量上限逐漸面臨瓶頸，世界各國的運(yùn)營商和手機(jī)廠商摩拳擦掌準(zhǔn)備迎接3G時代之際。

1G到2G眨眼的“改朝換代”，也讓中國看到了尋求突破的希望，除了引進(jìn)研究他國的技術(shù)，中國也下定決心在3G時代搞出自己的核心技術(shù)！于是，各大運(yùn)營商和以華為、中興、大唐電信為代表的通信解決方案提供商都紛紛投身3G技術(shù)。

劉石就是在這一時期加入了華為，從事WCDMA相關(guān)的研究。

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3G時代：燙手山芋TD-SCDMA

3G時代可謂是歐美中“三國演義的時代”，由此形成了三大3G通信標(biāo)準(zhǔn)。

歐洲方面，原本推行GSM標(biāo)準(zhǔn)的國家聯(lián)合起來成立了3GPP組織 (3rd Generation Partnership Project)，負(fù)責(zé)制定全球第三代通信標(biāo)準(zhǔn)。為了繞開高通的專利陷阱，3GPP小心翼翼地參考性能優(yōu)異的CDMA技術(shù)，開發(fā)出了原理類似的WCDMA。WCDMA也是三大通信標(biāo)準(zhǔn)中最成熟、應(yīng)用最廣的一種。

美國高通一看這哪兒行？趕緊不落人后地與韓國聯(lián)合組成3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 與3GPP抗衡，推出了CDMA2000。

至于以前只是能看懂和學(xué)會使用別人制定標(biāo)準(zhǔn)的中國，這次希望搞懂游戲規(guī)則，為國內(nèi)企業(yè)贏來一點(diǎn)話語權(quán)。

于是，抱著“即使第一次可能不會成功，但也會留下寶貴的經(jīng)驗(yàn)”的覺悟，1998年6月29日，中國大陸地區(qū)原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（現(xiàn)大唐電信科技股份有限公司）向國際電信聯(lián)盟（ITU）提出了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。2000年5月，ITU正式宣布將中國提交的TD-SCDMA，與歐洲主導(dǎo)的WCDMA、美國主導(dǎo)的CDMA2000并列為三大3G國際標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，中國雖然搞出了自己的3G標(biāo)準(zhǔn)，但對其它兩種標(biāo)準(zhǔn)也有深入的研究，部分運(yùn)營商和通信企業(yè)甚至走的是WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA三大標(biāo)準(zhǔn)同時研發(fā)的策略。

劉石當(dāng)時所在的華為開始也是幾條腿同時走路的策略，但是后來卻將重心逐漸轉(zhuǎn)移到了WCDMA，尤其是2002年，其3G研發(fā)進(jìn)程明顯加速——從年初率先通過MTnet測試，到年中率先打通基于2001年6月R99協(xié)議版本商用手機(jī)電話，緊接著推出了全球最小的WCDMA大容量基站，再到年末在ITU展上推出基于軟交換的WCDMA核心網(wǎng)設(shè)備。從1998年到2002年5年間，華為一共為WCDMA投入了30多億元資金。

劉石在華為任職期間，帶領(lǐng)一個僅僅十余人的團(tuán)隊(duì)，完成了WCDMA MUD（多用戶檢測）基站算法設(shè)計(jì)，DSP軟件開發(fā)和基站接收板開發(fā)，架設(shè)了MUD先進(jìn)WCDMA基站并進(jìn)行外場測試，創(chuàng)造出了外場單小區(qū)接入12個384Kbps業(yè)務(wù)的奇跡，在華為無線造成轟動。

同時，劉石也做了不少通信原理方面工作，說起這段經(jīng)歷，語氣頗有些自豪：“為了系統(tǒng)仿真，我們硬是把WCDMA的接收機(jī)性能用數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出解析表達(dá)式。幾年后當(dāng)我偶遇一個之前素未謀面的華為算法員工，他說他們現(xiàn)在還在反反復(fù)復(fù)學(xué)習(xí)這個文檔和推導(dǎo)?！睂σ粋€工程師來說，恐怕沒有比這更好的稱贊了！

2004年，劉石從華為離開，加入展訊，繼續(xù)死磕WCDMA。幾乎僅憑一己之力，他設(shè)計(jì)了完整的WCDMA UE算法和仿真鏈路。劉石回憶起這段往事的時候，笑道：“多年后，總有展訊的未曾謀面的算法員工找到我，說他們是‘看著我的代碼成長起來的’，是‘站在了巨人的肩膀上’?！?/p>

2006年，劉石再次向自己的職業(yè)生涯發(fā)起挑戰(zhàn)，離開展訊，來到由華人建立的硅谷半導(dǎo)體企業(yè)Marvell。憑借扎實(shí)的通信基礎(chǔ)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，劉石在Marvell工作的11年里，取得了較大的成功，并將輝煌一直延續(xù)到了4G時代。

劉石加入Marvell的時候，Marvell已經(jīng)在存儲和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域占據(jù)了全球優(yōu)勢地位，正雄心勃勃地向移動通信領(lǐng)域進(jìn)軍。Marvell在移動通信領(lǐng)域完全是個后來者，選擇了新興的TD-SCDMA作為突破口。劉石到了Marvell之后，上演了神奇的“逆襲”，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)迅速做出了基于TD-SCDMA的算法和芯片（PXA920），性能和成本都非常優(yōu)異。把做TD-SCDMA很久的一些廠家甩在了身后，完成了一次完美的“彎道超車”。

彼時，正值TD-SCDMA引起國家高層重視，上升到國家戰(zhàn)略層面之際，TD-SCDMA被明確定為中國3G通信標(biāo)準(zhǔn)，商用化進(jìn)程明顯加快。而工信部為了平衡三大運(yùn)營商，將中國移動“逼上梁山”——于2009年將TD-SCDMA牌照發(fā)給了中國移動，與此同時，中國聯(lián)通獲得WCDMA牌照、中國電信獲得CDMA2000牌照。

業(yè)內(nèi)人士都心知肚明，中國移動拿到一手爛牌。在中國移動獲得TD-SCDMA牌照之際，中國的TD-SCDMA僅有2萬多個基站，還算不上一張完整的3G網(wǎng)絡(luò)；用戶總數(shù)不到42萬，且國際上找不到任何盟友；更尷尬的是，根本沒有可用的TD手機(jī)芯片和手機(jī)。

這時，Marvell推出PXA920三核基帶芯片，實(shí)現(xiàn)了TD千元智能機(jī)，劉石形象的將這一事件比喻成“單騎救主”，可見當(dāng)時其團(tuán)隊(duì)的重要貢獻(xiàn)。

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4G時代：與世界比肩同行

當(dāng)人們剛剛開始習(xí)慣用3G網(wǎng)絡(luò)刷刷微博、發(fā)發(fā)微信的時候，4G時代就以前所未有的速度悄然而至了，在劉石加入Marvell的第八年——2013年12月4日，中國政府正式向國內(nèi)三大運(yùn)營商頒發(fā)了4G牌照，均為TD-LTE制式。

何為TD-LTE？要搞清這個，首先得說說LTE。LTE的全稱是Long Term Evolution, 也就是所謂的長期演進(jìn)技術(shù)。這種技術(shù)顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，峰值速率能夠達(dá)到上行50Mbps,下行100Mbps。相比3G時代，10Mbps的下行峰值，速度提升了10倍。

我們知道，3G時代的WCDMA仍然不可避免的觸及了CDMA的底層技術(shù)，使得設(shè)置了層層專利陷阱的高通成了最大贏家，然而大家實(shí)在是被這位“流氓”揩油揩得心累，于是重新把目光聚焦到了早已被打入冷宮的OFDM身上。最后的結(jié)果就是，OFDM成了4G LTE的關(guān)鍵技術(shù)之一，WCDM框架慘遭淘汰。

3GPP從2005年初就開始研究LTE；并于2008年將其作為3.9G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；又在2011年提出了長期演進(jìn)技術(shù)升級版 (LTE-Advanced) 作為4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；之后，各大運(yùn)營商和巨頭，甚至包括高通自己，都相繼加入了LTE陣營。

再看國內(nèi)這邊，從拿到TD-SCDMA這張爛牌開始，中國移動就一直在主動尋找出路，LTE自然而然進(jìn)入了移動的視野。當(dāng)時，國際上的4G備選標(biāo)準(zhǔn)有WiMax和LTE，LTE又包括全球標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的FDD LTE、TDD-LTE以及大唐提出的中國TDD-LTE。中國移動通過積極斡旋，最后形成了一個融合的TDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)，里面保留了大唐提出的幀結(jié)構(gòu)，其他多與LTE FDD一致。在中國，TDD LTE標(biāo)準(zhǔn)被叫做 ‘TD-LTE’。

某種意義上，正是由于TD-SCDMA技術(shù)的基礎(chǔ)，中國在4G時代主導(dǎo)研發(fā)了4G標(biāo)準(zhǔn)的TD-TLE技術(shù)，在通信領(lǐng)域開始與世界比肩同行。

劉石同樣在4G的浪潮中貢獻(xiàn)了自己的一份力量。和TD-SCDMA類似，Marvell在LTE上同樣起步較晚，但居然又一次“后發(fā)先至”了！

2013年年底4G牌照發(fā)放的時候，中國移動的尷尬歷史時刻又一次上演——只有高通能夠提供4G芯片，這時，Marvell再度扮演“雪中送炭”的角色，劉石的團(tuán)隊(duì)獻(xiàn)上了PXA1920芯片，這也是全球首顆五模芯片。

在中國移動首發(fā)的4款4G手機(jī)中，兩款采用高通方案，兩款采用Marvell方案，此后長達(dá)兩年的時間，Marvell的4G手機(jī)芯片一直占據(jù)著世界第二的位置，比海思和MTK還領(lǐng)先。還有個小插曲值得一提，4G剛商用時，語音是個大問題，高通的CS fallback都不成熟，延遲太大；而Marvell獨(dú)有的雙連接方案，圓滿地幫助中移解決了4G早期的語音通話問題。

難怪當(dāng)時的中國移動總裁李躍先生如此評價(jià)Marvell：“Marvell公司早在2008年和中國移動一起推動TD芯片的國際化，2010年就出現(xiàn)了第一款千元級3G手機(jī)，為中國移動拓展3G業(yè)務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)……中國移動大力發(fā)展TD-LTE 4G，Marvell再度立下了汗馬功勞……TD-LTE是TD-SCDMA最好的過渡技術(shù)，Marvell總裁戴偉立女士以‘遠(yuǎn)在美國、心系中國’的赤子之心，生產(chǎn)最好的芯片，為中國的TD-SCDMA、TD-LTE都做出了重要的貢獻(xiàn)?！?/p>

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5G和物聯(lián)網(wǎng)時代：未來可期

4G時代，滿足了人與人、人與物之間的通信需求；而5G時代，除了對用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、流量密度、時延、峰值速率、移動性等方面均提出更高要求的同時，連接需求正在從人與人之間的通信擴(kuò)展到了人與物、物與物之間。萬物互聯(lián)將創(chuàng)造一個前所未有的萬億級新市場。

有比較流行的觀點(diǎn)認(rèn)為，4G的LTE技術(shù)將朝著兩個方向演進(jìn)，一個是更低的功耗、更廣闊的覆蓋和更多的連接；另一個是更高的速率、更高的帶寬和更大的流量。兩者殊途同歸，成為5G場景中的一部分。

據(jù)此，3GPP為5G定義了三大應(yīng)用場景，分別為：

eMBB：3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業(yè)務(wù)，從4G的100Mbps為單位，5G可高達(dá)10Gps，比 4G 快達(dá)100倍；

mMTC：大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，5G網(wǎng)絡(luò)將能容納更多設(shè)備連接、同時維持低功耗的續(xù)航能力；

URLLC：如無人駕駛、工業(yè)自動化、遠(yuǎn)程醫(yī)療等需要低時延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。

在5G領(lǐng)域，華為為其標(biāo)準(zhǔn)和商用做出了重大貢獻(xiàn)，甚至一度被看作中國引領(lǐng)5G技術(shù)發(fā)展的標(biāo)兵和國人的驕傲。

一方面，華為最先推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，2014年5月，華為提出了窄帶技術(shù)NB M2M；2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT；2015年7月份，NB-LTE跟NB-CIOT進(jìn)一步融合形成NB-IOT；2016年6月，NB-IOT在3GPP R13中正式凍結(jié)。

NB-IOT因?yàn)槌瑥?qiáng)覆蓋、超低功耗、超低成本和超大連接的特性，特別適合物與物之間的溝通需求，該標(biāo)準(zhǔn)也被看作是5G商用的前奏和基礎(chǔ)技術(shù)。

另一方面，華為主推的PolarCode（極化碼）方案被國際無線標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)3GPP，確定為5G eMBB（增強(qiáng)移動寬帶）場景的控制信道編碼方案。也就是說，在5G eMBB場景上，華為Polar成為了控制信道上行和下行的編碼方案，而數(shù)據(jù)信道的上行和下行短碼方案則歸屬高通LDPC碼。

雖然華為這次的“勝利”并不代表其就拿下了5G時代，其只是在5G其中一個應(yīng)用場景的一個編碼方案被采用，后續(xù)還有URLLC場景和mMTC場景的信道編碼方案的斗爭，但是此次Polar碼的采納為華為后續(xù)的發(fā)言權(quán)打下了根基，意義非凡。

新技術(shù)和新時代是帶來了新的機(jī)會，也是一次大浪淘沙，稍有不慎，就有可能被拍進(jìn)水里。由于缺乏本地市場化運(yùn)作的實(shí)力和公司高層的動蕩，2015年9月末，劉石所在Marvell的那支曾經(jīng)驚才絕艷、難逢對手的手機(jī)芯片團(tuán)隊(duì)最終還是解散了。但是劉石并沒有氣餒，反而在手機(jī)市場慘烈的競爭中看到了前所未有的新機(jī)會——那就是物聯(lián)網(wǎng)。

于是，帶著過硬的技術(shù)，豐富的知識和過硬的團(tuán)隊(duì)，劉石義無反顧的開始了創(chuàng)業(yè)之旅。2017年2月，一家名為移芯通信的科技公司在Marvell中國的總部——上海張江悄然創(chuàng)立，致力于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）芯片的研發(fā)和銷售。

NB-IoT是一種專為物與物的溝通而誕生的通信技術(shù)，因?yàn)橐粋€井蓋、一個垃圾桶或者一個煙霧報(bào)警器并不會像人那樣每天需要刷微博、回微信、看視頻、大游戲，消耗大量的帶寬和電量，它們需要的是低功耗、低成本、廣覆蓋、大連接、高可靠性的連接技術(shù)。而傳統(tǒng)的手機(jī)芯片并不能滿足這些要求，專為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的芯片是一片廣闊的新藍(lán)海。

在創(chuàng)業(yè)過程中，除了選擇正確的方向，最重要的就是團(tuán)隊(duì)的能力。劉石除了自身具有專業(yè)的知識和豐富的經(jīng)驗(yàn)外，還恰巧擁有一群堪稱牛逼的創(chuàng)業(yè)伙伴。其CTO夏斌則是Marvell任職長達(dá)14年之久的原ASIC總監(jiān)夏斌先生；曾任職于Marvell負(fù)責(zé)技術(shù)市場后在物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域擔(dān)任市場高管的熊海峰先生則擔(dān)任總裁一職，領(lǐng)導(dǎo)公司市場和銷售；再加上移芯的研發(fā)人員的90%來自于原Marvell手機(jī)芯片團(tuán)隊(duì)，還有其他知名通信芯片企業(yè)的骨干成員……陣容可謂豪華！

劉石這樣自豪的評價(jià)他的團(tuán)隊(duì)：“我之前待過的每家公司，在技術(shù)能力上，不夸張地說是‘鶴立雞群’。我的強(qiáng)處在于，技術(shù)領(lǐng)域不管任何東西，不管多復(fù)雜多困難，不管之前沒有沒接觸過，我總能學(xué)懂，并從復(fù)雜困難的現(xiàn)象中整理出清晰的脈絡(luò)，找到最合理最有效的解決方案，找到和別人不同的創(chuàng)新點(diǎn)。這一套能力和方法，我已完完整整言傳身教給了手下。另外，多年的言傳聲教也建立了團(tuán)隊(duì)彼此間的信任和高度契合……我有時候會想我這些手下有沒有超過我當(dāng)年的能力，我的答案是肯定的。就算現(xiàn)在的我，很多細(xì)分領(lǐng)域，我的手下也已經(jīng)超過我了，我只是在輔助他們做出最正確最好的東西……”

目前，移芯的第一代產(chǎn)品即為基于NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)終端芯片。創(chuàng)新的芯片架構(gòu)、獨(dú)特專利的協(xié)議棧以及先進(jìn)的工藝制程使得該芯片具備極低的待機(jī)功耗及海量物聯(lián)網(wǎng)市場所期待的高性價(jià)比，目前已經(jīng)成功流片，規(guī)模化生產(chǎn)近在咫尺。不得不承認(rèn)，這絕對是一只未來可期的團(tuán)隊(duì)！

結(jié)語：

無論是華為這樣已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域拿到了話語權(quán)的行業(yè)巨頭，還是移芯這樣看準(zhǔn)一個方向精耕細(xì)作的初創(chuàng)企業(yè)，都彰顯了中國企業(yè)在5G時代成為引領(lǐng)者的實(shí)力和信心。1G-2G-3G-4G-5G，既是一部波瀾壯闊的通信史，也是一部中國“打怪升級”的進(jìn)化史。相信未來一定會有更多的精尖人才在通信這片沃土上做出成績。