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通信行业发展史 中国通信行业的发展历史以及目前现状

通信行业发展史 中国通信行业的发展历史以及目前现状

联络情感,交流信息,传递信息……现代人人们的生活早已离不开移动通信。从古代的飞鸽传书、烽火通信到现在的手持智能手机,从手机到万物互联,通信行业的发展是一部波澜壮阔的史诗,背后既有惊人的闪光智慧,也有千变万化的江湖纷争。

在世界的冲击下中国传播大潮美国的通信技术从改革开放开始跌跌撞撞。经过30多年的发展,中国从1G时代挨打落后,2G时代蹒跚学步,3G时代寻求突破,发展到4G时代与世界并驾齐驱。在即将到来的5G时代,中国甚至将寻求领导地位。中国之所以通信技术能在世界范围内取得如此显著的飞跃,离不开国家的不断改革和试错,离不开行业发展的大力支持,离不开一代代通信人的辛勤劳动。

专注于NB-IoT芯片研发和销售的初创公司——移动通信CEO兼首席架构师刘石,是无数在通信大潮中经历沉浮的通信人之一。自2000年以优秀的专业课从复旦大学电子工程系毕业后,先后服务于华为、展讯、Marvell等行业知名企业,专注通信领域十余年。他是一个和中国通信行业一起摸索成长的技术人。

近日,笔者有幸独家专访了刘先生,详细了解了他辉煌的职业生涯和选择创业的心路历程。刘石回忆过去,我们不仅可以看到个人的不断进步,更重要的是,我们可以看到中国的巨大变化美国通信业。

一个

2G时代:中国正在跟进。

1992年,刘石以云南省全国高中物理竞赛第三名的成绩考入复旦大学电子工程系。就在他进入这所学校之前,1991年,爱立信和诺基亚率先成立了世界在遥远的欧洲大陆的第一个GSM网络。

当时,中国美国的通信业在20世纪80年代刚刚经历了漫长而艰苦的探索,基础设施和技术还比较落后。然而,西方发达国家经历了移动通信的快速发展,从以摩托罗拉为代表的模拟时代步入数字时代,GSM和CDMA相继成熟。两大技术标准激战正酣,为2G时代的霸主地位分不开。

GSM是一种欧洲标准。因为1G时代受到美国的限制,在数字通信刚刚起步的时候,欧洲国家吸取了自己失败的教训,加强了内部联盟。1982年,他们成立了移动专家组(法语:Groupe special Mobile)促进全球移动通信系统(GSM)基于时分多址(TDMA)技术的全球。GSM的目的是让世界各地共享一个手机网络标准,让用户用一部手机走遍世界。

欧洲在此如火如荼,称霸1G的美国自然也不甘示弱。老美提出了三套通信系统:其中两套也是基于TDMA技术,第三套是高通推出的码分多址(CDMA)技术。

在技术上,CDMA在容量(是GSM的10倍以上)和通话质量方面都优于欧盟GSM的TDMA技术。但GSM起步早,推得狠,短时间内基站遍布全球,导致CDMA在当时不过是雷声大雨点小。2G时代欧洲终于超过美国了!

刘石入学时,中国刚刚推出GSM技术标准,但在他求学的短短八年时间里,中国美国的通信基础设施取得了跨越式的发展,其发展速度是世界通信史上前所未有的:

——1993年,中国中国第一个数字移动电话通信网在浙江省嘉兴市开通;

——1994年,吴季

然后经过一系列眼花缭乱的调整,国内七大电信运营商(电信、移动、联通、卫通、网通、吉通、铁通)争霸的格局基本形成。

2000年,刘石拿到了硕士她从复旦大学获得博士学位并成功毕业。此时,2G的速度和容量极限逐渐面临瓶颈,全球的运营商和手机厂商都在为3G时代摩拳擦掌。

朝代更替眨眼之间从1G到2G也让中国看到了寻求突破的希望。除了引进和研究其他国家的技术,中国也决心在3G时代拿出自己的核心技术!因此,以华为、中兴和大唐电信为代表的主要运营商和通信解决方案提供商都加入了3G技术。

正是在这个时期,刘石加入了华为,从事WCDMA相关的研究。

2

3G:烫手山芋TD-SCDMA

3G时代可以用三国演义时代在欧美,由此形成了三个3G通信标准。

在欧洲,最初实施GSM标准的国家共同建立了3GPP (3GPP世代伙伴计划),负责制定全球第三代通信标准。为了绕开高通的专利陷阱,3GPP谨慎参考了性能优异的CDMA技术,开发了原理相似的WCDMA。WCDMA也是三种通信标准中最成熟、应用最广泛的。

高通在哪里能看到这个?赶紧和韩国联手,组成3GPP2(第三代合作伙伴计划2)和3GPP竞争,推出CDMA2000。

至于中国,以前能看懂并学会用别人定的标准,这次希望能看懂游戏规则,为国内企业争取一点话语权。

因此,意识到即使你第一次可能不会成功,你仍然会留下宝贵的经验,1998年6月29日,位于中国大陆的原邮电部电信科学技术研究所(现大唐电信科技有限公司)向国际电信联盟(ITU)提出了TD-SCDMA标准。2000年5月,国际电联正式宣布将中国提交的TD-SCDMA、欧洲主导的WCDMA和美国主导的CDMA2000列为三大3G国际标准。

当然,中国虽然制定了自己的3G标准,但也对另外两个标准进行了深入研究。一些运营商和通信企业甚至采取同时研发WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA标准的策略。

刘石当时工作的华为,一开始是几条腿同时走的策略,后来逐渐把重心转移到WCDMA。尤其是在2002年,其3G研发;d进程明显加快了。3354年初率先通过了MTnet测试,年中率先于2001年6月开通了基于R99协议版本的商用手机,随后推出了world s最小的WCDMA大容量基站,最后是年底ITU展会上基于软交换的WCDMA核心网设备。从1998年到2002年,华为在WCDMA上的投资超过30亿元。

在华为任职期间,刘石带领十余人的团队,完成了WCDMA MUD(多用户检测)基站的算法设计、DSP软件开发和基站接收板开发,搭建MUD高级WCDMA基站并进行外场测试,创造了外场单个小区接入12个384Kbps业务的奇迹,在华为无线引起轰动。

同时,刘石也在传播原理上做了很多工作。说起这段经历,他的语气颇为自豪:为了便于系统仿真,我们仅用数学公式推导出WCDMA接收机性能的解析表达式。几年后,我遇到一个素未谋面的华为算法员工,他说他们还在反复研究这个文档和推导。"我恐怕这是对工程师最好的赞美了!

2004年,刘石离开华为,加入展讯,继续执着于WCDMA。几乎是他一个人设计了完整的WCDMA UE算法和仿真链路。刘石回忆起这段往事,哈哈大笑。很多年后,展讯一些素不相识的算法员工找到我,说他们是看着我的代码成长还有站在巨人的肩膀上"

2006年,刘石再次挑战事业,离职,来到由华人创办的硅谷半导体公司Marvell。刘石凭借扎实的通信基础和丰富的经验,在Marvell工作的11年间取得了巨大的成功,他的辉煌一直延续到4G时代。

当刘加入Marvell时,Marvell已经在存储和网络领域占据全球主导地位,并雄心勃勃地向移动通信领域进军。Marvell是移动通信领域的后来者,选择了新兴的TD-SCDMA作为突破口。刘石到了马维尔之后,上演了一场神奇的反击并带领团队快速做出了一款性能和成本都非常优秀的基于TD-SCDMA (PXA920)的算法和芯片。一些做了很久TD-SCDMA的厂商被甩在了后面,他们完成了一次完美的弯道超车。

当时TD-SCDMA引起国家高层重视,上升到国家战略层面,TD-SCDMA被明确确定为我国3G通信标准,商用进程明显加快。为了平衡三大运营商,2009年工信部向中国移动发放了中国移动的TD-SCDMA牌照。同时,中国联通获得WCDMA牌照,中国电信获得CDMA2000牌照。

业内人士都很清楚,中国移动拿到了一手烂牌。当中国移动拿到TD-SCDMA牌照后,中国 TD-SCDMA只有2万多个基站,还不是一个完整的3G网络。用户总数不足42万,找不到国际盟友;什么更尴尬的是,根本没有可用的TD手机芯片和手机。

此时Marvell推出PXA920三核基带芯片,实现TD千元智能机。刘石形象地把这一事件比作一场单骑救世主,可见他的团队在当时的重要贡献。

4G时代:与世界并肩同行

当人们刚刚习惯用3G网络刷微博发微信的时候,4G时代以前所未有的速度悄然到来。刘仕第八年加盟Marvell,2013年12月4日,中国政府正式向国内三大运营商发放4G牌照,均为TD-LTE。

什么是TD-LTE?要搞清楚这一点,首先要说说LTE。LTE的全称是长期演进,也就是所谓的长期演进技术。该技术显著提高了频谱效率和数据传输速率,峰值速率可达上行50Mbps,下行100Mbps。相比3G时代,10Mbps的下行峰值快了10倍。

我们知道,3G时代的WCDMA仍然不可避免地触及CDMA的底层技术,让设置了层层专利陷阱的高通成为最大赢家。但是,大家真的厌倦了这个流氓,所以他们重新将注意力集中在已经被搁置的OFDM上。由此,OFDM成为4G LTE的关键技术之一,WCDM框架被淘汰。

3GPP一直在研究LTE自2005年初以来;并在2008年采用为3.9G的技术标准;2011年,LTE-Advanced被提议作为4G技术标准。之后,各大运营商和巨头,甚至高通本身,也纷纷加入LTE阵营。

再看国内方面,中国移动自从拿到TD-SCDMA这个烂牌子后,一直在积极寻找出路,LTE自然进入了移动的视野。当时国际上的4G替代标准是WiMax和LTE,LTE包括全球标准化组织提出的FDD LTE和TDD-LTE,以及大唐提出的中国TDD-LTE。通过积极斡旋,中国移动最终形成了融合的TDD-LTE标准,保留了大唐提出的帧结构,其他大多与LTE FDD一致。在中国,TDD LTE标准被称为TD-LTE。

从某种意义上说,正是因为TD-SCDMA技术的基础,中国在4G时代引领了4G标准TD-TLE技术的研发,开始在通信领域与世界比肩而行。

刘石也在4G的浪潮中贡献了自己的力量。与TD-SCDMA类似,Marvell在LTE方面起步较晚,但又一次被迟到者先得!

2013年底,4G牌照发放,中国移动尴尬的历史时刻再次上演3354。只有高通能够提供4G芯片。这时,马维尔再次扮演了雪中送炭,还有刘仕的团队提出

中国移动推出的四款4G手机中,两款采用了高通,两款采用了Marvell。两年后,马维尔 4G手机芯片一直占据世界第二,领先海思和MTK。还有一个小插曲值得一提。4G刚商用的时候,语音是个大问题,高通 CS回退不成熟,延迟太大;Marvell 的独特双连接方案成功帮助中国移动解决了4G的早期语音通话问题。

难怪时任中国移动总裁的李越如此评价Marvell:Marvell早在2008年就与中国移动共同推动TD芯片国际化,2010年首款千元3G手机出现,为中国移动拓展3G业务奠定了坚实基础……中国移动大力发展TD-LTE 4G,Marvell再一次立下汗马功劳.TD-LTE是TD-SCDMA的最佳过渡技术。Marvell总裁戴伟丽女士以远离美国,关爱中国为我国TD-SCDMA和TD-LTE做出重要贡献。"

5G与物联网时代:未来可期

4G时代满足了人和物的通信需求;5G时代,除了对用户体验率、连接密度、流量密度、时延、峰值速率、移动性有更高的要求外,连接需求正在从人际通信向人与物、物与物扩展。万物互联将创造一个前所未有的万亿美元新市场。

有一种流行的观点认为,4G LTE技术将向两个方向演进,一个是功耗更低、覆盖更广、连接更多;另一个是更高的速度,更高的带宽和更大的流量。两者都达到了相同的目标,成为5G场景的一部分。

相应地,3GPP为5G定义了三种应用场景,即:

EMBB:3D/超高清文章等大流量移动宽带业务,从4G的100Mbps到5G的10Gps,比4G快100倍;

MMTC:大规模物联网业务,5G网络将能够容纳更多设备连接,同时保持低功耗续航能力;

URLLC:如无人驾驶、工业自动化、远程医疗等需要低时延、高可靠连接的业务。

在5G领域,华为为其标准和商用做出了巨大贡献,甚至一度被视为中国引领5G技术发展的标兵和中国人的骄傲。

一方面,华为率先推动了物联网标准的制定。2014年5月,华为提出窄带技术NBM2M2015年5月,NB OFDMA合并成立n b-CIOT;2015年7月,NB-LTE与NB-CIOT进一步整合,组成n b-IOT;2016年6月,NB-IOT在3GPP R13正式冻结。

B-IoT因其超强覆盖、超低功耗、超低成本、超大连接,特别适合物与物之间的通信需求。该标准也被视为5G商用的前奏和基础技术。

另一方面,中国推动的PolarCode方案被国际无线标准化组织3GPP确定为5G eMBB(增强型移动宽带)场景的控制信道编码方案。也就是说,在5G eMBB场景下,华为Polar成为控制信道的上下行编码方案,而数据信道的上下行短码方案属于高通LDPC码。

虽然华为 胜利& gt;这个时候不代表它赢了5G时代,它只是在5G应用场景之一采用了一种编码方案,随后是URLLC场景和mMTC场景之间的信道编码方案之争。但是,这个Polar代码的采用,为华为奠定了基础的后续话语权,意义重大。

新技术新时代带来了新机遇,也是大浪淘沙。如果你不小心,你可能会被卷入水中。由于缺乏本地市场化运作实力和公司的动荡最高管理层,2015年9月底,刘石曾经辉煌一时、难逢对手的s Marvell手机芯片团队终于解散了。但是,刘石并没有气馁。他反而在手机市场的激烈竞争中看到了前所未有的新机遇:物联网。

于是,带着过硬的技术,丰富的知识,优秀的团队,刘石义无反顾地开始了他的创业之旅。2017年2月,一家名为CMCC的科技公司在Marvell中国总部上海3354张江悄然成立,致力于NB-IoT芯片的研发和销售。

B-IoT是一种专门为物与物之间的通信而诞生的通信技术,因为一个井盖、一个垃圾桶或一个烟雾报警器都不会每天不需要刷微博,回复微信,看文章,玩大型游戏,消耗大量带宽和电量。他们需要的是一种低功耗、低成本、广覆盖、大连接、高可靠性的连接技术。但是,传统的手机芯片可以不符合这些要求。专门为物联网研发的芯片是一片广阔的新蓝海。

创业过程中,除了选对方向,最重要的是团队的能力。除了自身的专业知识和丰富经验,刘石也恰好有一群可以称得上牛逼的创业伙伴。首席技术官夏斌是夏斌,曾任Marvell ASIC总监14年。熊海峰老师,掌管技术市场后在Marvell担任物联网芯片领域的市场主管,出任总裁,领导公司的市场和销售;另外,90%的研发人员。动芯的d人员来自原Marvell手机芯片团队,以及其他知名通信芯片公司的骨干成员……阵容可谓豪华!

刘石自豪地评价他的团队说:每个公司我我以前工作过的地方实际上是一个卓尔不群就技术能力而言。我的强项在于,我总能学习和理解技术领域的任何东西,不管它有多复杂或多难,不管我以前是否从未接触过,我能从复杂和困难的现象中梳理出清晰的脉络,找到最合理有效的解决方案,找到不同于他人的创新点。这一套能力和方法,我已经完全教给我的手下了。此外,多年的口语和声乐教学也建立了团队之间的信任和高度合作.我有时候会想,当年我的手下有没有超越我的能力,我的答案是肯定的。就算我现在,在很多细分领域,我的男人都超过了我,而我我只是帮助他们做出最正确最好的东西."

目前第一代核心移位产品是基于NB-IoT标准的物联网终端芯片。创新的芯片架构、独特的专利协议栈和先进的工艺,使得芯片拥有海量物联网市场所期待的极低待机功耗和高性价比。目前已经流片成功,大规模生产指日可待。不得不承认,这绝对是一支未来有前途的队伍!

结论:

不管是无论是已经在标准领域获得话语权的行业巨头华为,还是深耕一个方向的初创企业CMCC,都显示了中国企业成为5G时代领导者的实力和信心。1G-2G-3G-4G-5G不仅是一部波澜壮阔的通信史,也是一部打怪物升级在中国。相信在未来,会有更多有才华的人在传播这片沃土上做出成绩。

标签:技术中国通信


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