为什么5G是物联网时代判定标准？2G、3G、4G时代是怎么来的？(5)

Wimax采用了OFDM技术。OFDM并不是新技术，早在1960年代贝尔实验室就发明了，到1980年代建立了比较完整的链路技术框架，OFDM技术已经在ADSL，DVB等领域获得了商用，并且1998年征集3G提案的时候，也有几个基于OFDM的提案，但是没有敌不过高通大法师Viterbi领军的CDMA阵营。

OFDM通过循环前缀和频域均衡等不太复杂的技术，有效地消除了用户间干扰，效果远远优于CDMA。

OFDM的重回视野，除了高通以外，众家电信巨头都乐得不行：又能有效将4G传输速率提升，又能绕过高通的CDMA专利陷阱，终于不用再看高通面子了。

2008年时，3GPP提出了长期演进技术 (Long TermEvolution, LTE) 作为3.9G技术标准。因为技术上需要澄清，加上高通的专利陷井太深，3GPP在2011年提出了长期演进技术升级版 (LTE-Advanced) 作为4G技术标准，准备把W-CDMA汰换掉，转而采用OFDM。

4G的标准终于统一到了LTE，高通失去了优势处在危机当中。

高通当然也看到了OFDM的发展前景，手握重金的高通终于发现美国有一个公司叫Flarion，专门研究用OFDM做移动通信，它们开发的系统叫做Flash-OFDM，高通公司立刻在2006年斥巨资8亿美金将其收购，“专利流氓”拥有了Flarion的全部专利。

高通主要看中Flarion解决了OFDM同频复用的问题，采用了干扰平均化的思路，高通的软切换技术还可以继续在LTE当中应用。2007年，高通提出了CDMA2000的演进升级版本UMB（CDMA+OFDM+MIMO），想继续维持CDMA的优势。

可是高通高兴的太早了，被高通专利费虐惨了的LTE，绝不支持高通的方案，将他的软切换专利全部排除，况且全球覆盖率最高的基站正是W-CDMA，因此，各大运营商无不纷纷决定采用LTE-Advanced当作第四代通信技术标准。

2005年，LTE阵营新加入了一支重要力量。中国在法国召开的3GPP会议上，大唐联合国内厂家，提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案，同年11月，3GPP工作组会议通过了中国针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。

LTE阵营如虎添翼，天平很快就倒向了欧洲这边。高通眼看着自己在3G所建立的技术体系被摧毁了，UMB因为没人支持而迅速憋了下去，隔年高通就把UMB停掉、宣布加入3GPP的LTE阵营，4G时代美国不仅没竞争过老对手欧洲，还眼睁睁地看着中国的崛起，

LTE的核心专利，有SFR，sOFDM，SC-FDMA，Turbo code，Alam-outicode。Turbo和Alam-outicode是史诗级的技术，但是专利已经过期或者快过期了，华为发明了前两项，在LTE的核心专利上占据领先的地位

自此，中国作为手握4G核心专利的巨头之一，成为了美国在世界上最重要的对手。

不容有失的较量

4G时代LTE一统江湖，在普及的过程中，5G时代拉开帷幕。

5G通将比4G实现单位面积移动数据流量增长1000倍；在传输速率方面，典型用户数据速率将提升10到100倍，峰值传输速率可达10Gbps（4G为100Mbps）；同时，端到端时延缩短5-10倍，频谱效率提升5-10倍，网络综合能效提升1000倍。5G的速率可以这样形容，下载一个文件大小1G的电影，只需要一秒钟。

5G频率如此之高，对于我们来说，对5G的印象可能只局限在VR、AR、无人驾驶这些终端应用上，但是站在国家层面来说，在人工智能方面和大数据领域方面5G也是一个重要的转折点，它对经济、军事、国际关系的重塑，足以用革命性三个字来形容。

那至少是未来十年的国运。

根据“光速=波长×频率”公式，频率越高，波长就越短，5G波长可以短至毫米级。再来说增加频谱利用率，主要通过信道编码技术来实现，这是“信息论之父”克劳德·香农在1948年提出的，同时他还提出了著名的香农极限，即在给定带宽上以一定质量可靠地传输信息的最大速率，信道编码技术可以实现无限接近但不能超过这一速率。

几十年来，信道编码技术经过几代人的努力，已经越来越接近香农极限。

1991年法国人发明的Turbo码被认为是第一个接近香农极限的编码方案。

1996年，有研究表明采用LDPC长码可以达到Turbo码的性能，高通公司对LDPC的发展有着不小的贡献。

2007年，华为的Polar码由Erdal Arikan教授提出，Polar码所能达到的纠错性能超过目前广泛使用的Turbo码、LDPC码，被认为是迄今唯一能够达到香农极限的编码方法。

至此，三大编码已经诞生。在2016国际通信大会上，多家科技巨头开展了关于5G-eMBB(增强型移动宽带)领域通讯标准，关于高通的LDPC方案、华为的Polar方案、欧洲的LDPC+Turbo方案的激烈讨论，大会围绕5G技术进行了投票，在Turbo码彻底没戏后，欧洲公司开始站队LDPC码，原因是他们有更多的LDPC码专利，从1G到4G，美国、欧洲的利益从未如此统一过，面对强大的对手，美国、欧洲终于在5G时代站到了一起，5G标准之争从中国与美国欧三国杀演变成了中国和美欧的对峙。

最终，高通以一票的微弱优势胜过了华为，在5G-eMBB标准方面全面获胜，而华为仅是获得了5G短码的国际标准。当前，在5G的三大场景中eMBB场景的编码方案已经确定，但URLLC(超可靠、低时延通信)、mMTC(海量机器类通信)场景的标准仍待争夺。

高通获得了制定5G标准的专利权后，按照老套路很快就宣布了使用该项专利权要收取的费率标准，不管其他零件芯片用谁的，只要使用了LDPC网络，单模（5G）的手机收取2.275%，多模（5G/4G/3G）收取的费率收取3.25%。

如果以国产手机目前的出货规模来估算的话，每年最低要给高通支付约三、四百亿专利费。

（编辑：ASP站长网）