華為、中興等中國企業(yè)主推的Polar碼獲eMBB控制信道標準,后續(xù)還將在mMTC、uRLLC等其他應(yīng)用場景上展開標準爭奪。Polar碼事件的意義不在于技術(shù)本身之爭,其核心在于5G標準及產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)權(quán)的爭奪,以及背后巨額專利費的博弈。根據(jù)3GPP規(guī)劃,2018年5G第一版技術(shù)標準確定,2020年開始全面商用。結(jié)合無線通信板塊的投資時鐘,2017年有望迎來5G的主題性投資機會,我們看好主設(shè)備、光通信/模塊、射頻天線、小基站四大板塊,未來可以沿著這四個方向進行布局。
Polar碼的意義不在于技術(shù)本身之爭,核心在話語權(quán)的爭奪,本質(zhì)在背后巨額專利費用的博弈。對于像支持Polar碼的華為同盟企業(yè)(主要包括中興、小米、大唐等)未來在專利授權(quán)上、研發(fā)開發(fā)方案中具有一定先發(fā)優(yōu)勢。通信標準決定了技術(shù)話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)權(quán),我國在通信技術(shù)標準方面經(jīng)歷了2G空白、3G跟隨、4G同步的發(fā)展路徑,未來5G技術(shù)我國將力爭主導(dǎo)。
Polar碼是中國通信企業(yè)主導(dǎo)的技術(shù)標準第一次成為主流技術(shù),具有里程碑的意義。在此次增強型移動寬帶eMBB應(yīng)用場景中,LDPC獲得長碼的全部信道和短碼的數(shù)據(jù)信道,Polar獲得短碼的控制信道,而Turbo則從5G編碼標準中退出。未來Polar碼還將在大連接物聯(lián)網(wǎng)mMTC和低時延、超可靠通信uRLLC等更多的應(yīng)用場景發(fā)揮作用。
5G標準制定有望提速。按3GPP計劃,2016-2017年會有部分組成標準陸續(xù)發(fā)布,2018年9月公布的Release 15中會正式發(fā)布5G技術(shù)標準,2019年芯片及硬件設(shè)備具備供貨能力,2020年開始全面建設(shè)商用5G網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合近期各方對5G技術(shù)實驗進度和應(yīng)用需求,標準制定有望加速,建議關(guān)注后續(xù)5G會議。
我國第二階段技術(shù)規(guī)范發(fā)布,中移動明確5G時間表。11月20日,IMT-2020(5G)推進組公開發(fā)布了《5G技術(shù)研發(fā)試驗第二階段技術(shù)規(guī)范》,使我國5G第二階段測試“有本可依”。據(jù)中移動規(guī)劃,2017年選取4-5個城市建站進行系統(tǒng)概念驗證,2018年擴大城市總量和站點規(guī)模,2019年預(yù)商用。
一、Polar碼的意義不在于技術(shù)本身之爭,核心在話語權(quán)的爭奪,本質(zhì)在背后巨額專利費用的博弈
1、我國移動通信的底層標準歷史上處于空白
通信標準決定了技術(shù)話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)權(quán),我國在通信技術(shù)標準方面經(jīng)歷了2G空白、3G跟隨、4G同步的發(fā)展路徑,未來5G技術(shù)我國將力爭主導(dǎo)。其中,編碼和調(diào)制是無線通信技術(shù)中最核心最深奧的部分,被譽為通信技術(shù)的皇冠。在LTE時代,雖然我國主導(dǎo)的TD-LTE已成為世界的主流技術(shù)之一,但是其中的核心長碼編碼Turbo碼和短碼咬尾卷積碼均采用國外技術(shù),因此LTE的核心技術(shù)并不為我國掌握。
2、從高通模式看標準的價值:一流的企業(yè)賣標準
編碼和調(diào)制是作為無線通信的核心技術(shù),體現(xiàn)著一個國家通信科學(xué)基礎(chǔ)理論的整體實力。一流企業(yè)賣標準,二流企業(yè)賣服務(wù),三流企業(yè)賣產(chǎn)品。掌握核心技術(shù)專利權(quán)才能獲取產(chǎn)業(yè)鏈最高價值。高通一直位于通信行業(yè)金字塔的塔尖,占據(jù)著通信設(shè)備及終端產(chǎn)品一部分重要價值。核心原因在于高通擁有世界上各主流2G、3G、4G制式標準的核心專利,設(shè)備及手機生產(chǎn)企業(yè)都需要向其繳納專利費。高通凈利潤的40%都來源于專利許可費,這是全球稀缺的商業(yè)模式。高通持有大量涉及CDMA(包括CDMA IS-95和CDMA2000)、GSM、WCDMA、TD-SCDMA和LTE等無線通信技術(shù)標準的必要專利(standards-essential patents,簡稱SEP)。
根據(jù)高通目前實行的授權(quán)許可協(xié)議,對于面向在中國銷售使用的品牌設(shè)備的3G、4G必要中國專利的授權(quán),高通將對3G設(shè)備(包含多模3G/4G設(shè)備)收取5%、對不執(zhí)行CDMA或WCDMA網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的4G設(shè)備(包含3模LTE-TDD設(shè)備)收取3.5%的專利費;每一種專利費的收費基礎(chǔ)是設(shè)備整機銷售凈價的65%。
而高通的專利費用具體體現(xiàn)在采用了這些技術(shù)的基帶處理器等芯片授權(quán)上,2014年高通在4G基帶芯片的市場占有率達到80%,幾乎將所有中高端手機的通信基帶芯片攬入手中,雖然在各國反壟斷的制約下,高通在2015年降到68.8%左右,但是對于手機基帶芯片仍有極強的議價能力。
3標準博弈是產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)和利益的博弈,底層標準突破意義重大
通信領(lǐng)域的標準化由眾多企業(yè)共同參與和決策,其結(jié)果趨向于滿足“大多數(shù)人”的利益。企業(yè)研發(fā)也主要投入在“共同商定”的路線上,而在標準制定之前,不同企業(yè)已經(jīng)在不同的技術(shù)標準上做了提前布局,因此每項標準背后都凝聚了大量的試驗、技術(shù)和專利權(quán),從這個角度來看標準的博弈是產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)權(quán)的博弈,也是利益的博弈。
在3G時代,中國首次推出自己的3G標準TD-SCDMA,形成WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三足鼎立格局,但是技術(shù)可用性和產(chǎn)業(yè)鏈支持度都相對存在諸多不足;4G時代,中國主推的TD-LTE標準無論在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的成熟度都大幅提升,成為4G中與FDD-LTE二分天下的主流技術(shù);從5G來看,中國通信產(chǎn)業(yè)在標準形成過程中,已經(jīng)在核心編碼技術(shù)上有了重大突破,Polar碼占據(jù)eMMB編碼標準一席之地,未來中國企業(yè)在通信產(chǎn)業(yè)中的話語權(quán)將越來越強。據(jù)3GPP網(wǎng)站統(tǒng)計,3G時代中國企業(yè)最多擁有15%的專利,4G時代中國擁有17%的專利,預(yù)計5G時代中國企業(yè)的專利占比將進一步提升。
此次中國企業(yè)華為、中興等主導(dǎo)的Polar碼首次實現(xiàn)我國在通信底層標準的突破,重要意義體現(xiàn)在:
華為、中興等中國廠商主導(dǎo)的Polar短碼方案首次被3GPP采納,成為5G信道控制編碼標準,印證我國在5G標準制定上進入一線梯隊,與美歐分庭抗禮,意義重大。
華為為代表的中國企業(yè)最直接受益,一方面,有利于規(guī)避專利壁壘;另一方面,此前積累大量Polar碼相關(guān)專利未來將成為產(chǎn)品研發(fā)、專利授權(quán)和談判(愛立信,諾基亞、三星,高通等這幾年對Polar的積累較少)的重要基礎(chǔ)。
對于像支持Polar碼的華為同盟企業(yè)(主要包括中興、小米、聯(lián)想、大唐、展訊、聯(lián)發(fā)科等大陸、***企業(yè))未來在專利授權(quán)上、研發(fā)開發(fā)方案中具有一定先發(fā)優(yōu)勢。
二、Polar碼將在更多的應(yīng)用場景發(fā)揮作用
1、5G三大應(yīng)用場景技術(shù)標準將陸續(xù)落地
此次華為所拿下的eMBB不過是5G應(yīng)用的其中一個場景。國際電信聯(lián)盟(ITU)將增強型移動寬帶eMBB、大連接物聯(lián)網(wǎng)mMTC和低時延、超可靠通信uRLLC定義為5G的三類電信應(yīng)用場景。三種應(yīng)用場景均對終端上網(wǎng)峰值速率、單位面積終端鏈接數(shù)量、低時延高可靠通信提出了相應(yīng)技術(shù)指標,從而滿足增強虛擬現(xiàn)實。視頻直播、海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入、遠程醫(yī)療、自動駕駛等5G時代的典型應(yīng)用。其中,eMBB對應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動寬帶業(yè)務(wù),mMTC對應(yīng)的是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),而URLLC對應(yīng)的是如無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低時延高可靠連接的業(yè)務(wù)。較之3G、4G只有語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),5G應(yīng)用場景更多所涉及業(yè)務(wù)范圍也更廣。
在eMBB之后,后續(xù)還將決定URLLC場景下的信道編碼方案,最后再決定mMTC場景。對于物聯(lián)網(wǎng)信道連接上,中興通訊提出了MUSA多址接入技術(shù)或許也將在明年進行討論。mMTC、uRLLC的編碼標準還待選方案還將是Polar、LDPC、Turbo以及卷積碼四種,未來各種編碼方案將趨于白熱化。此次Polar碼在eMBB應(yīng)用上的突破盡管在實際上來說象征意義更大,但是為未來中國所掌握的核心技術(shù)國際標準化打開了一扇門,后續(xù)將會有越來越多的應(yīng)用采用中國企業(yè)主導(dǎo)的技術(shù)標準。
2、Polar、LDPC、Turbo三大編碼技術(shù)各領(lǐng)風(fēng)騷
由于移動通信存在干擾和衰落,在信號傳輸過程中將出現(xiàn)差錯,故對數(shù)字信號必須采用糾、檢錯技術(shù),即糾、檢錯編碼技術(shù),以增強數(shù)據(jù)在信道中傳輸時抵御各種干擾的能力,提高系統(tǒng)的可靠性。對要在信道中傳送的數(shù)字信號進行的糾、檢錯編碼就是信道編碼。
從2G全數(shù)字通信時代開始,編碼就是無線通信空口技術(shù)的核心問題。在3G和4G時代,Turbo一直是編碼的絕對霸主,它的背后是愛立信和歐洲眾多運營商的鼎力支持。在5G時代,由于高速率和低時延的特性,Turbo已經(jīng)不能完全滿足實際的技術(shù)要求,因此給了LDPC和Polar重新進入的機會。以高通和英特爾為代表的美國廠商和以華為中興為代表的中國廠商分別以LDPC和Polar進行了激烈的角逐,最終在經(jīng)過RAN1兩次會議的競爭后,LDPC獲得長碼的全部信道和短碼的數(shù)據(jù)信道,Polar獲得短碼的控制信道,而Turbo則從5G編碼標準中退出。實質(zhì)上LDPC和Polar碼師出同門,源于一派,LDPC的理論創(chuàng)立者哈佛Robert G.Gallager正是Polar碼創(chuàng)立者Erdal Arikan的博士導(dǎo)師。從這個角度來看,華為的極化碼(Polar Code)編碼方案和高通的LDPC編碼方案其實來自同一理論體系--哈佛的Robert G.Gallager教授。
Polar碼是中國通信企業(yè)主導(dǎo)的技術(shù)標準第一次成為主流技術(shù),具有里程碑的意義,此次RAN1會議中,以華為、中興為主導(dǎo)的Polar碼,得到包括vivo,OPPO,小米,阿里巴巴,聯(lián)想,中國聯(lián)通,中國電信,中移動,大唐電信,展訊,中國移動研究院,信威通信,酷派以及***的宏基,聯(lián)發(fā)科技,***國立大學(xué)等59家企業(yè)和研究機構(gòu)的支持。通過標準的設(shè)立,以華為、中興、大唐為代表的中國企業(yè),有希望在后續(xù)通信底層標準制定中更進一步,分享5G產(chǎn)業(yè)鏈最核心價值端。
以華為和中興為代表的中國通信企業(yè)在經(jīng)歷了GSM、CDMA和TD-SCDMA的跟隨之后,逐步意識到核心技術(shù)專利的重要性,在4G-LTE時代逐步趕上,華為和中興在4G專利上分別排第三和第七位。在5G競爭格局中,LDPC主導(dǎo)了5G中長編碼以及短碼的數(shù)據(jù)傳輸編碼,華為中興主推的Polar碼贏得短碼控制信道編碼。但是需要強調(diào)的是,Polar碼并不是被華為等中國企業(yè)所壟斷,LDPC碼也不是只被高通等美國企業(yè)所獨占。Polar碼中除了華為有大量專利,美國、日韓和歐洲的很多企業(yè)同樣擁有部分專利權(quán),LDPC中中國的華為、中興等企業(yè)也同樣擁有部分專利權(quán),這種專利權(quán)是相互交織,相互滲透的,只有相互交織才能產(chǎn)生全球范圍內(nèi)推廣的技術(shù)標準。特別對于華為來說,它已經(jīng)在LDPC碼方面儲備了相當(dāng)數(shù)量的技術(shù)研發(fā)和相關(guān)專利,未來它們對于占據(jù)超過半壁江山的LDPC碼肯定不會放棄,而是將會形成以Polar為主,兼顧LDPC碼的應(yīng)用格局。而通過這種核心專利權(quán)的逐步擁有,5G時代中國通信產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將從跟隨者轉(zhuǎn)型為行業(yè)的引領(lǐng)者。
三、5G提上日程,2018年標準確定,2020年正式商用
1、5G標準制定有望提速,正式商用尚待時日
目前,通信行業(yè)無線領(lǐng)域已進入后4G周期,尤其中移動處于完善4G基站網(wǎng)絡(luò)的后期,電信和聯(lián)通即將大量建設(shè)FDD-LTE基站,截至今年第三季度,中國移動已經(jīng)建成了全球最大4G網(wǎng)絡(luò),有144萬個4G基站,中國電信4G基站完成86萬個,明年上半年完成800MHz頻譜重耕將新建30萬基站,將達到116萬個4G基站,中國聯(lián)通目前4G基站70萬左右。按照三家運營商最新報告,截止到三季度,中國移動的4G用戶數(shù)是4.81億戶,中國電信的4G用戶數(shù)為1.21億戶,中國聯(lián)通4G用戶數(shù)則為8890.6萬戶。
按照3GPP計劃,2016-2017年會有部分組成標準陸續(xù)發(fā)布,2018年9月公布的Release 15中會正式發(fā)布5G技術(shù)標準,2019年芯片及硬件設(shè)備具備供貨能力,2020年開始全面建設(shè)商用5G網(wǎng)絡(luò)。
不過,目前歐美及日韓的主要運營商在5G技術(shù)應(yīng)用上已經(jīng)提出了更快的時間表,國內(nèi)外通信巨頭均開始提前著手5G產(chǎn)業(yè)鏈實驗及布局。隨著5G技術(shù)標準的逐步確立,結(jié)合近期各方對5G技術(shù)實驗的推進進度和應(yīng)用需求,5G標準制定有望加速,3GPP或?qū)⑦m應(yīng)市場的需求提前制定技術(shù)標準。
2、Veriozon 5G標準推進,帶來技術(shù)標準碎片化
2016年6月30日,美國第一大移動通信運營商Verizon在全球率先發(fā)布了5G(第五代移動通信)空口的物理層標準/規(guī)范,在業(yè)界引起了很大轟動。相關(guān)標準是由Verizon聯(lián)合思科、愛立信、英特爾、LG電子、諾基亞、美國高通公司、三星電子這7家廠商共同制定的。Verizon此次完成的5G技術(shù)規(guī)范標準,也將會被手機制造商和供應(yīng)商所采用。此外,Verizon已在新澤西州、馬薩諸塞州、得克薩斯州多個地點進行預(yù)商用測試5G。
與3GPP的LTE標準對比來看,V5G標準包含了很多5G技術(shù)元素,包括更寬的帶寬、更短的幀長、自包含幀結(jié)構(gòu)、LDPC編碼,以及在MIMO賦形方式上的改進等。對應(yīng)的應(yīng)用場景也很聚焦,優(yōu)先場景之一是固定無線接入,即利用高頻段無線接入解決寬帶的“最后一公里”接入問題。
一方面,V5G標準規(guī)范的發(fā)布有望加快全球商用進程,但另一方面,作為3GPP主流成員領(lǐng)先3GPP發(fā)布5G標準,也代表著各方不同利益集團的訴求也可能在5G推進過程中帶來技術(shù)碎片化的危險。對比V5G的技術(shù)標準,核心的差異在于載波間隔,這將導(dǎo)致設(shè)備根本無法從硬件上升級到3GPP 5G標準。這帶來的直接問題就是,市場上將出現(xiàn)和3GPP標準不一致的預(yù)商用設(shè)備,也就是所謂的技術(shù)標準碎片化。
但從產(chǎn)業(yè)界講,碎片化并不利于5G標準和5G生態(tài)的發(fā)展。3G時代TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三足鼎立帶來的網(wǎng)絡(luò)資源和社會效益的浪費歷歷在目,形成一個統(tǒng)一的5G技術(shù)標準已經(jīng)成為3GPP和全球各大運營商的共識。我們判斷,盡管Verizon及其盟友意欲自立門戶、另創(chuàng)標準,但是在現(xiàn)有技術(shù)儲備和時間節(jié)點的緊迫性下,5G時代最終將只會有一個統(tǒng)一的技術(shù)標準,但是不排除在各方的努力下,5G第一階段技術(shù)標準提前發(fā)布的可能性。
3、中國5G提前布局,三大運營商付諸實施
5G時代,中國不再是標準的跟隨者,而將成為行業(yè)的全球引領(lǐng)者。今年9月22日我國5G第一階段測試完美收官,時隔兩個月,11月20日,IMT-2020(5G)推進組公開發(fā)布了《5G技術(shù)研發(fā)試驗第二階段技術(shù)規(guī)范》,使我國5G第二階段測試“有本可依”。按照工信部的計劃,到2017年我國將開展5G技術(shù)研發(fā)試驗第二階段測試,并針對各廠商面向5G移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)各應(yīng)用場景進行驗證。完成第二階段測試后,2018年將進行大規(guī)模測試組網(wǎng)。等到正式公布5G標準后,我國進入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段,最快于2020年正式商用5G網(wǎng)絡(luò)。
相比于工信部的規(guī)劃,國內(nèi)三大運營商為搶占先機均已展開前期布局,并有了詳細的實施方案。中國移動未來三年規(guī)劃展開大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)測試,聯(lián)合合作企業(yè)進行應(yīng)用試驗,力爭2020年實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)商用。中國聯(lián)通宣布將加快5G關(guān)鍵技術(shù)研究,布局5G網(wǎng)絡(luò)演進戰(zhàn)略規(guī)劃,不斷深化物聯(lián)網(wǎng)方面的技術(shù)積累,以滿足其5G網(wǎng)絡(luò)2020年商用目標。中國電信則提出轉(zhuǎn)型3.0,計劃未來十年內(nèi)分三步進行5G部署并全面開展5G相關(guān)研究和測試驗證,爭取2025年在6GHz以下首發(fā)5G。
四、3GPP主導(dǎo)5G發(fā)展規(guī)劃,關(guān)注后續(xù)5G會議
1、3GPP與IEEE之爭:ICT融合是趨勢
在通信領(lǐng)域,國際上主要有三大標準化組織:ITU、3GPP和IEEE。其中ITU(國際電信聯(lián)盟)是主管信息通信技術(shù)事務(wù)的聯(lián)合國機構(gòu),負責(zé)分配和管理全球無線電頻譜與衛(wèi)星軌道資源,制定全球電信標準,相對來說ITU的官方組織身份更濃。3GPP (The 3rd Generation Partnership Project)是領(lǐng)先的無線技術(shù)規(guī)范機構(gòu),是由歐洲的ETSI,日本的ARIB和TTC,韓國的TTA以及美國的T1在1998年底發(fā)起成立的,旨在研究制定并推廣基于演進的GSM核心網(wǎng)絡(luò)的3G標準,3GPP以蜂窩網(wǎng)絡(luò)協(xié)議見長,GSM/WCDMA/TD-SCDMA/LTE這些都出自3GPP組織(注:其中GSM早期版本和GPRS由3GPP組織成員之一的ETSI組織制定,隨后的EDGE協(xié)議隨ETSI轉(zhuǎn)入3GPP組織制定。IEEE (電氣和電子工程師協(xié)會)是一個國際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會,是目前全球最大的非營利性專業(yè)技術(shù)學(xué)會,其會員人數(shù)超過40萬人,遍布160多個國家。IEEE致力于電氣、電子、計算機工程和與科學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域的開發(fā)和研究,在太空、計算機、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域已制定了900多個行業(yè)標準,現(xiàn)已發(fā)展成為具有較大影響力的國際學(xué)術(shù)組織。IEEE組織主要致力于計算機網(wǎng)絡(luò)通信方面的協(xié)議制定,包括大家熟知的802.3、802.11x系列(也就是WIFI),一般來說,通常認為3GPP代表CT(通信技術(shù)),IEEE代表IT(計算機技術(shù))。
3GPP主要成員是來自于傳統(tǒng)的電信企業(yè),包括設(shè)備制造商、運營商等,都是來自于企業(yè)的,IEEE的成員主要是計算機的網(wǎng)絡(luò)方面的成員。相比較而言,以3GPP主導(dǎo)的標準有較好的完整性、產(chǎn)業(yè)鏈支撐及商業(yè)贏利模式經(jīng)驗,但相對IEEE缺乏動態(tài)跟蹤市場、迎合市場需求的新技術(shù)開發(fā)能力。而以IEEE主導(dǎo)的標準雖具快速迎合市場的新技術(shù)能力但缺乏贏利商業(yè)模式。從以往的經(jīng)驗來看,在資本與技術(shù)的較量中,往往都是資本占據(jù)主動,這就是為什么Wi-Fi自推出后也是在電信運營商的介入后才獲得迅速發(fā)展。此外由于3GPP成員具有授權(quán)完整的頻率資源,而IEEE的頻譜資源相對劣勢,很大程度上限制了WIFI的進一步商用。所以在商用網(wǎng)絡(luò)中,3GPP的蜂窩通信技術(shù)占有絕對的統(tǒng)治性地位。另一方面,IEEE開放的組織架構(gòu)和強大的研發(fā)能力卻有著3GPP所無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢。早在LTE標準正式下發(fā)前數(shù)年,IEEE發(fā)布的WIMAX標準就率先采用了OFDM技術(shù),后來也在3GPP發(fā)布的4G-LTE中得到采用。兩個組織在各自的領(lǐng)域深耕,又不斷競爭,但近年來相互融合,相互滲透的趨勢更加明顯,對于技術(shù)和商業(yè)方面的合作也越來越多,這也表現(xiàn)在現(xiàn)有IT技術(shù)和CT技術(shù)的不斷融合,市場的不斷相互滲透,ICT融合將是未來較為確定的趨勢方向。
2、3GPP引領(lǐng)蜂窩無線通信技術(shù)標準
3GPP的組織結(jié)構(gòu)中,最上面是項目協(xié)調(diào)組(PCG),由ETSI、TIA、TTC、ARIB、TTA和CCSA 6個OP組成,對技術(shù)規(guī)范組(TSG)進行管理和協(xié)調(diào)。3GPP共分為4個TSG(之前為5個TSG,后CN和T合并為CT),分別為TSG GERAN(GSM/EDGE無線接入網(wǎng))、TSG RAN(無線接入網(wǎng))、TSG SA(業(yè)務(wù)與系統(tǒng))、TSG CT(核心網(wǎng)與終端)。每一個TSG下面又分為多個工作組。如負責(zé)LTE標準化的TSG RAN分為RAN WG1(無線物理層)、RAN WG2(無線層2和層3)、RAN WG3(無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和接口)、RAN WG4(射頻性能)和RAN WG5(終端一致性測試)5個工作組。
3GPP的會員包括3類:組織伙伴,市場代表伙伴和個體會員。3GPP的組織伙伴包括歐洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA美國的T1和中國通信標準化協(xié)會六個標準化組織。3GPP市場代表伙伴不是官方的標準化組織,它們是向3GPP提供市場建議和統(tǒng)一意見的機構(gòu)組織。TD-SCDMA 技術(shù)論壇的加入使得3GPP 合作伙伴計劃市場代表伙伴的數(shù)量增加到6個,其它包括:GSM 協(xié)會,UMTS論壇,IPv6論壇,3G美國(3G Americas),全球移動通信供應(yīng)商協(xié)會(The Global Mobile Suppliers Association)。
簡而言之,3GPP就是聯(lián)合全球各大發(fā)達國家和地區(qū)的通信組織,為無線移動通信技術(shù)制定規(guī)范并發(fā)布最終的的技術(shù)報告的一個全球性技術(shù)規(guī)范機構(gòu)。它制定的規(guī)范范圍涉及幾乎通信行業(yè)的所有細分領(lǐng)域,包括無線、有線、核心網(wǎng)、系統(tǒng)和終端等各個領(lǐng)域,是無線通信行業(yè)的權(quán)威機構(gòu)。
3、從4G經(jīng)驗看5G標準下發(fā)尚需時日
一項技術(shù)要成為3GPP標準,首先需要立項成為SI(Study Item),研究分析后產(chǎn)生TR(Technical Report),經(jīng)過3GPP組織評議后可以轉(zhuǎn)成WI(Work Item),然后由各個工作項目組輸出TS(Technical Specification)。因為需要巨大的研究資源投入,所以整個過程一般由一家或幾家行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)牽頭,反映在組織形式上一般是貢獻最大的企業(yè)會作為報告人。目前5G正處于Release 14的SI階段,未來將形成TR,并在2017年Release 15中進入WI,最終得出第一版技術(shù)標準TS。
從4G來看,4G技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式,嚴格意義上講,LTE只是3.9G,并未被3GPP認可,因此還未達到4G標準。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求。LTE-Advanced 于2008年初立項成為Study Item,2009年形成Technical Report,2010年正式轉(zhuǎn)為Work Item,2011年初項目組輸出Technical Specification。從4G的發(fā)展歷程,我們也可以推斷5G從現(xiàn)在的study Item到最終的技術(shù)說明書SI,至少要經(jīng)歷2年多的時間。
4、5G標準將在未來兩年持續(xù)落地
未來兩年將是5G技術(shù)標準確定的關(guān)鍵時點,3GPP也有多次關(guān)于5G總體規(guī)劃及各項技術(shù)細節(jié)的重要會議。對于產(chǎn)業(yè)鏈的具體布局,需要關(guān)注3GPP會議帶來的新技術(shù)變化及產(chǎn)業(yè)指引,其中最值得關(guān)注的2018年6月,在Release15中將凍結(jié)5G的第一版技術(shù)標準,正式確定5G的技術(shù)特征參數(shù),為5G產(chǎn)業(yè)的商用建設(shè)明確了技術(shù)方向,也正式拉開了5G全面建設(shè)的序幕;2019年12月將發(fā)布Release 16,公布第二版技術(shù)標準,可能對毫米波的應(yīng)用有比較具體的指引,對于毫米波帶來的5G新變化和新應(yīng)用做了確定性的指向。
五、投資建議
這里的投資,是指通信產(chǎn)業(yè)的投資,對于資本市場的投資會和熱點發(fā)酵和事件催化的驅(qū)動。目前5G標準仍處于制定過程中,結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)劃,數(shù)據(jù)中心和后4G帶來的流量邏輯會帶來光通信和光模塊持續(xù)快速增長,5G來臨之后會在需求上形成接力并成為新的拉動點。對于無線側(cè),射頻無線等物理層是最有可能率先得到明確的部分,有可能涉及到選用的大規(guī)模天線技術(shù)(Massive MIMO),高頻通信,頻譜共享,新型多址編碼等空口技術(shù)。從3G、4G的投資時點來看,射頻投資往往最先啟動,當(dāng)前多個運營商已經(jīng)開始與設(shè)備廠商試驗Pre-5G中的大規(guī)模天線陣列、全雙工、高頻通信的射頻技術(shù)產(chǎn)品,我們判斷,5G射頻領(lǐng)域的投資也有望在2017開始啟動。從投資順序上看,后續(xù)主設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也將依次啟動。
此外,與4G的較大的變化體現(xiàn)在量變和質(zhì)變兩個方面:
其一,是由于通信底層技術(shù)沒有顛覆性創(chuàng)新,5G演進向以量取勝的方向靠攏,基站建設(shè)、天線、光纖光纜的需求數(shù)量大規(guī)模出現(xiàn),特別是運營商全面布局5G后,大規(guī)模集采將仍是相關(guān)企業(yè)成長的重要動力之一,無線、設(shè)備商及光纖光纜相關(guān)廠商仍將受益;同時隨著更高頻率通信的應(yīng)用,對核心器件能力提出了更高的要求,高頻器件、芯片、數(shù)字電路、功放等核心器件的天然弱勢,掌握核心技術(shù)并能生產(chǎn)出所需芯片的廠商會受益;
其二,是5G時代網(wǎng)絡(luò)流量爆發(fā)帶來網(wǎng)絡(luò)的高效運維管理需求,SDN和NFV等軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將逐步滲透通信網(wǎng)絡(luò)。
2、投資建議
未來5G市場規(guī)模將超過千億美元,從5G的技術(shù)特點和產(chǎn)業(yè)變化考慮,直接利好:主設(shè)備、光模塊、天線、小基站,可以沿著這四個方向進行布局:
1)無線和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商是確定性核心受益品種,并且中國企業(yè)在標準上的主導(dǎo)地位提升,將會帶動整個國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈在全球5G生態(tài)的參與度提升;
2)基站數(shù)量的增加,以及5G技術(shù)的升級,將帶來基站間連接光模塊的數(shù)量和速率發(fā)生躍變,4G基站廣泛應(yīng)用6G光模塊6個,5G時代全面升級至10G/25G光模塊且數(shù)量級別達到20個。光模塊廠商將充分受益于5G基站的建設(shè);
3)MIMO多天線技術(shù),超高頻乃至毫米波頻段的應(yīng)用,將帶來射頻天線、射頻連接器件及電纜等配套需求的激增;
4)從5G的建設(shè)需求來看,會采取“宏站+小站”組網(wǎng)覆蓋的模式,并且后4G時期,小基站將會成為室分和網(wǎng)優(yōu)的主流技術(shù)。
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