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汪涛

 
 
 

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南京邮电大学学士,北京邮电大学硕士。出版《生态社会人口论》(人民出版社),《通播网宣言》(北京邮电大学出版社) unsnet@163.com

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汪涛:如何让运营商倒向TD-LTE制式?  

2013-05-08 02:32:56|  分类: 科技创新 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                                   协同学原理与中国4G整体战略
                                                     ——如何让运营商倒向TD-LTE制式?

一、协同学与标准战略的关系
       南开大学丁守谦教授在“从协同论看用TD-LTE一统华夏是上上策”一文里,阐述了协同学与中国4G发展的战略关系问题。个人以为这一观点真正阐明了标准问题最关键的实质。事实上,欧洲之所以在移动标准领域获得较多成功,就是因为他们系统地采用了协同学的原理,尽管他们并没有明确这么宣传出来。而美国之所以在通信标准领域远不如欧洲,关键原因也在于他们没有以协同学原理为原则去确定标准战略。协同学的一个重要原理是系统的自组织现象。
       一个有名的观点是“巴西原始森林的一只蝴蝶闪动一下翅膀,可能在太平洋上空引起一场风暴”。我们也可以从群鸟高度一致的飞行中,来看清其道理。一只头鸟力量是很小的,但只要它先转动一下方向,旁边的鸟就会跟着向相同方向转动,以此引起更多鸟向相同方向转动,最后在短时间内引起所有的鸟都转向相向方向。在这个过程中,如果没有其它强烈的改变方向的力量作用,整个鸟群就会高度一致地由最初力量极其微小的头鸟带动转向。欧洲在移动通信标准上所采用的战略,就是充分利用以上原理。
      事实上,通信标准的确立过程远比鸟群的飞行方向困难得多,中间会遇到很多阻力和难题。但欧洲总是在最初期阶段利用欧洲一批国家和运营商确立某个标准,然后以此带动多个受欧洲影响的国家采用此标准,再然后推动中国和印度等大国采用此标准。这个过程一旦完成,基本上就确立了全球标准的地位。在这个过程中,只要没有其它强烈的不同方向的作用力量存在,就难以改变其运动方向。
      美国在移动标准领域虽然技术上一直相当领先,并且美国本身就是一个有较大市场的国家,但美国在移动通信标准问题上有些漫不经心,并没有一个全球战略的系统考虑,这是北美标准历来难以成为全球通信标准的关键所在。虽然美国标准要直接进入欧洲会很困难,要进入其他国家却并没有实质性障碍,但美国自身没有任何明确的国际标准战略存在。虽然美国具有巨大的、超过欧洲的、甚至可以在欧洲标准协同过程的中途,改变整个系统发展方向的技术和市场影响力,但却一直没有真正作为,以上就是根本原因所在。也就是说,作为全球标准的战略,必须充分地利用协同学原理,去一步又一步地推进标准应用放大过程,使自己最初的、和中间过程的微小力量不断得到放大,演变成全球统一的力量。如果在这个过程中停下来,最终必然会被另一个协同过程淹没掉。

二、协同关系起作用的条件以及中国的地位

      谈到蝴蝶效应,显然不是任何一个蝴蝶闪动翅膀都可以掀起狂风暴雨的。微小的扰动要通过协同过程决定系统发展方向,有两个条件必须具备:
       一是处于远离平衡点的系统最敏感位置。也就是当系统自组织过程处于最初期的时侯,敏感位置的微小扰动就很容易决定整个系统的发展方向;譬如头鸟在群鸟这个系统中就处在最敏感位置,它的飞行转向带动了整个鸟群的飞行方向。
       二是扰动量的强度也要足够。即使满足第一个条件,如果扰动量太微小,不足以克服阻力,也还是不能决定系统发展方向。同时,这个协同过程在中途一般不会被其它较大的扰动力量改变方向。但是如果鸟群在被头鸟带动转向的过程中,突然遇到一股反方向的强大气流,整个鸟群还是会改变被头鸟带动的方向。
        中国目前不仅具备了协同效应的两个基本条件,甚至连可以中途改变其它协同过程的条件也具备了。
        首先,目前全球LTE处于发展的初期,基本上还是处于远离平衡点的位置。
       更重要的是:中国并不是一只“蝴蝶”,而是一只巨大的“鲲鹏”。她闪动起翅膀来本身就可以造成狂风暴雨。因此,中国的力量本身足以克服任何阻力而决定系统发展方向。其原因在于两点:第一是中国本身的市场规模。这一点无庸置疑;移动通信业是一个最典型的以市场规模决定标准兴衰的案例,全球移动通信标准无论GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000,甚至PHS,事实上最终全都是由中国无与伦比的市场规模支持其各自都成为全球数一数二的大网。第二个更重要和最关键的因素是:中国具备“全球手机生产车间”的地位。
        2012年我国手机产量达11.8亿部,同比增长4.3%,占全球出货量的比重超过50%。这在决定系统发展方向上具有无比重要的作用。
       我们可以从另一个领域来看清这个问题。手机电视标准在全球非常分散,欧洲有DVB-H,北美有ATSC的M/H,日本有基于ISDB的标准,中国有CMMB。如果仅从他们的技术水平上看,其实大家都差不多。但是,只有中国的CMMB获得了真正规模的商用。唯一原因就在于:只有中国的CMMB手机成本降到了商用程度。DVB-H因为没有中国生产厂家支持,价格太高,结果它连在欧洲都难以商用。我们之所以说是中国决定了所有移动通信标准的生死,中国“全球手机生产车间”的地位和巨大市场容量居功至伟。因此,只要中国普遍采用某个移动通信标准,相应的手机终端成本必然降到全球最低;如果中国放弃某个移动通信标准,这个标准制式的手机价格就会居高难下,缺乏竞争力,最终必死无疑。

 三、终端战略在标准协同过程中的地位仅仅
        中国采用统一的TDD制式本身,还不足以决定整个系统的发展方向。更重要的关键点在于,一旦形成这样的局面,市场上将会出现这样几类主要的手机:
        第一类是TDD+FDD+3G+2G+WiFi
        第二类是TDD+3G+2G+WiFi
         第三类是TDD+2G+WiFi
        第四类是FDD+3G+2G+WiFi
        很显然,第二类的手机主要面向采用TDD制式的国家和地区的普及型用户,这是国产芯片厂商与国产终端厂商掌握TD-LTE、TD-SCDMA、GSM知识产权具有优势的领域,它的成本在功能性能完全相同条件下必然会低于第一类的手机。如果首先推动开发这类手机终端,并加速规模生产,以确保全国TDD网络发展用户的需求,那么民族企业就会乘此东风迅速成长壮大起来。
        而对于一些3G并没有普及的国家和地区,可跳过3G直接过渡到4G的TDD,则采用第三类的手机,这种手机的成本将会最低。结果会是什么?
         第四类的手机因为在中国市场没有销路,其成本将会最高,与其它类型手机相对成本差异也会越来越大。这就是中国为什么必须采用统一的TDD制式,并且不能有任何FDD网络的原因所在。
        因此,中国不仅要采用统一的TDD制式,而且应当采用适应这种制式的手机战略。不能完全要求所有手机全都是第一类的,即要求TD-LTE要同时兼容FDD LTE、TD-SCDMA、WCDMA以及GSM,所谓5模10频,以适应全球漫游和终端通用。业界更多观点认为一开始就瞄准全球通用和全球漫游,“起点过高,代价太大”。理由如下:
      1、支持多模多频会导致商用初期的终端成本过高,影响商用推广,另外,芯片、天线、测试等环节都会增加成本,IP成本也大幅增加。这不仅会延后TDD发展的进程,而且必然会抬高整个TDD手机的平均成本,甚至很可能高于第四类手机终端,从根本上降低TDD制式的综合竞争能力。
        2、多数TD-LTE终端不需要国际漫游,特别是低端和数据类终端。在目前的3G时代,国际漫游数据通信业务资费十分高昂,能够负担的用户寥寥无几,大多数用户出国时关闭了数据业务漫游功能,以免在不经意中付出高额费用。即使到了TD-LTE发展初期,每年有机会出国一趟的用户不会超过中国人口的1/10,可能使用TD-LTE终端出国的人群比例也不会高,更不用说支付更高昂的数据流量费用了。因此多数TD-LTE终端支持五模十频的性价比不高,不宜操之过急。
        3、TD-LTE国内厂商普遍担心,我国芯片厂商整体实力较弱,TD-LTE终端支持五模十频会大幅增加其研发投入,而且会造成国内芯片厂商从一开始就落后于国外芯片企业,被抢占先机,尽管TD-LTE是以扶持国内民族企业为目的。最近的例子是在2012年12月完成的中国移动首次TD-LTE终端产品招标中,总共近10家芯片商参与竞争,但高通一家占据40%的市场份额,让人回想起高通主导2G CDMA芯片的时代。中国本土的芯片企业从起跑线上就落后于高通等国际厂商。
       4、实际上,国产芯片厂商由于历史原因,对于FDD-LTE、WCDMA、CDMA缺乏技术积累。并非没有机会,只需假以时日,国产芯片企业研发成熟TD-LTE多模多频芯片也不成问题。第一类手机主要是初期阶段面向少数高端用户,以及提前在纯FDD网上使用TDD的高级终端;第二类手机是TD-LTE建网运营面向大多数普通用户必须大规模发展的常规终端;第三类手机是在TD-LTE网络大发展之后终极发展方向的普及终端。
         4G与3G发展有一个关键性的不同之处:3G与2G之间是难以形成完全替代关系的,主要原因是单纯的话音业务会延续非常长的时间。而3G则不同,它主要是数据业务,话音业务有最成熟的2G网络顶着。但LTE网络一旦普及,4G高速数据业务爆发式增长之日,现在建好的TD-SCDMA 3G网络就可以很方便地平滑升级为TD-LTE 4G网络了(此时2G网络还是有必要继续存在)。因此,第三类的手机在LTE开始普及发展的时侯将会大行其道,到这个时侯,TDD制式就将以绝对优势横扫全球市场。因此,建议在终端产品选择中“不要统一要求,尊重市场选择,有规划、分阶段、循序渐进地结合实际业务需求来共同制订多模多频要求”。
        只要中国有2家运营商明确采用TDD制式,相对于中移动一家运营商建设TD-LTE网络,多一个大的运营商运营TD-LTE网络,对于扩大TDD网络阵营,对降低成本,提升全球影响力具有很大的作用。另外剩下的一家运营商将处境尴尬。因为如果中国2家运营商已经选择了TDD,只有他选择FDD的话,无疑将会面对手机成本上的极大竞争劣势。协同效应首先就会在中国国内发生作用。而后当手机成本自然地向TDD倾斜后,全球运营商就必然全面转向TDD制式了。
        手机成本上只要有15%以上的差距,就足以决定标准制式的生死。因为在完全相同的业务和收费情况下,如果FDD运营商在手机补贴上比TDD运营商平均多出15%的成本,根本不可能有任何运营商在竞争中能够撑下来。CDMA之所以在2G和3G时代败下阵来,手机成本是最关键的影响因素之一;第二个影响因素是全球漫游。CMDA网络的用户,其手机难以全球漫游,这对高端用户是极为麻烦的事情。这个过程一旦形成,协同效应就会加速进行。因为FDD运营商的收缩很快就会在手机生产商里形成负反馈,会有更多手机生产商退出第四类手机的生产。同时会在TDD手机生产商中引起正反馈,更多生产商加入,尤其是第三类TDD终端普及,会使TDD手机成本从本质上下降到最低。并且,随着TDD在全球的普及,第三类终端也会越来越具有与第一类终端一样的全球漫游能力。只要明白了这一点,就会清楚协同效应过程,是如何能够不可抗拒地使全球运营商最终全部都必然倒向TDD制式的。

四、中国应当采用的整体战略及步骤
      综上所述,中国4G全球战略并不仅仅是牌照战略,而且更重要的是终端战略相配合的整体规划。在中国移动TD-SCDMA发展过程,也充分体现出了终端对于业务发展至关重要的作用力。因此整体战略建议规划如下:
      一是通过补偿方案使得联通和电信中至少一家与中国移动一起获得纯TDD牌照(或者是TDD实验牌照);
      二是剩下的另一家未获牌照的运营商会很快明白他们的理性选择是什么,并且在适当时间内有可能转向选择采用纯TDD牌照(或者是实验牌照)。如果补偿方案设计顺利,一、二两步也可合并进行;
       三是首先推动开发第二类手机终端,并加速规模生产,以确保全国TDD网络发展用户的需求。同时推动开发第一类手机终端,以保证部分用户的全球漫游,从而在LTE发展初期有利获得高端用户。这一类手机终端还有一个非常重要的战略意义在于:它的终端价格通过在中国的使用可以做到与第四类终端基本一致,这样使第四类终端的专门开发变得没有意义,从而使即使纯FDD网络的市场上也可以提前使用TDD的终端,为下一步全面转向TDD奠定基础;
      四是待用户开始普及上量时推动第三类手机终端,加速低成本LTE手机的推出。并且要利用规模优势使第二类手机与第四类手机相比,在功能性能完全相同情况下拉出至少10%以上的价格差距,第三类与第四类手机相比,在功能性能完全相同前提下拉出至少15%以上的价格差距。“应当为除第四类终端以外的前三类终端制定不同的技术和入网标准”,这一点至关重要。如果强行要求所有终端只能采用第一类终端,因为它会把FDD的终端能力完全变成自己的子集,这几乎必然意味着:TDD类的终端,在成本上一般情况下不可能低于FDD的终端。这也就意味着TDD永远不可能在国际市场上相比FDD有最关键的终端竞争力;
      五是在第三步开始的同时,启动全球市场TDD普及,待第二类和第三类手机规模生产后,全球运营商即会清楚看到他们必须面对的选择是什么了。
      六是在普及TDD的同时,与欧洲、美国等联合开发更下一代的移动通信标准。中国并不是要吃独食,但不能是与中国地位完全不相称的、被完全边缘化的国际标准化。实现了这一点,中国的国际标准战略也就获得园满成功了。
      七是中国一定要确立在国际标准战略上的“建设者”、而不是“添乱者”的角色。标准必须是国际标准,在这一点上应接受美国的教训。美国做了很多不同于欧洲的通信标准,但因仅凭美国市场的地位,这种标准就可以活下去,因此美国无论政府还是厂商都没有一个国际标准的清晰战略。这使得美国开发的标准总是可以活下来,但却都难以成为真正普及的国际标准。仅仅欧洲的阻力并不是根本原因,如果全球所有其他地方都采用了美国主推的标准,单凭欧洲自身力量也是挡不住这种协同过程的。从而,美国在标准领域就仅仅是充当“添乱者”的角色。现在由于移动通信的高度开放性,美国仅靠自已市场也挡不住全球统一的标准潮流了。标准战略是一把双刃剑,中国要么自甘落伍放弃自已技术上有前途的标准,要么就得有雄心壮志使自己主推的创新标准力争能够成为全球一统天下的国际标准。一定要做“建设者”,而不要把自己定位成“添乱者”。那么中华民族伟大复兴的梦想就有望实现了。
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