中國藉由華為進軍5G標準規格
2018.08.17
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壹、新聞重點
2018年7月26日，中國通訊設備及手機製造大廠華為在深圳總部舉辦隆重頒獎儀式，表彰在無線通訊領域提出極化碼（polar code）的土耳其教授Erdal Arikan，以及百餘名從事基礎研究的華為科學家與工程師。Arikan教授表示，他很訝異這個相對年輕的理論能夠成為第五代行動通訊（以下簡稱5G）的一項標準規格，他將此成就歸功於與華為的共同合作。 [1]
貳、安全意涵
極化碼是一種新的通訊頻道編碼（channel coding）方式，由Arikan教授在2008年提出。此法是第一個被證明可以逼近頻道容量上限的編碼方式，應用在5G技術上，可以提高編碼性能、降低解碼複雜度、以及減少功率損耗。
華為從2010年開始投入大量資源與人力研究極化碼，經過數年努力，在原創技術上取得多項突破。在2016年11月的第三代夥伴合作計畫（3rd Generation Partnership Project，以下簡稱3GPP）[2] 會議中，通過以極化碼做為5G 的增強型行動寬頻服務（Enhanced Mobile Broadband，以下簡稱eMBB）當中控制頻道的編碼方案。
一、標準規格為5G廠商兵家必爭之地
對通訊廠商來說，在5G時代最重要的不是設備製造能力或商用能力，而是自己有多少項技術成為標準。一旦成為業界唯一的標準規格，全世界所有廠商都要按照該規格來生產設備、組織網路、以及接入終端裝置。掌握技術規格的廠商除了在產業鏈具有先發優勢以外，關鍵在於其他廠商都必須向其獲取專利授權。有些也擁有核心專利的廠商，可以用互相開放的方式來獲取；沒有核心專利可供交換的廠商，就只能花錢購買。專利授權費用是一筆非常龐大的利潤，技術規格因此成為5G的兵家必爭之地，各大通訊廠商無不致力於此，希望自身開發的技術能夠成為標準。
二、中國藉華為取得5G標準話語權打破歐美壟斷
在5G之前，編碼的標準規格是由歐、美廠商所壟斷，3G以及4G採用歐洲廠商愛立信（Ericsson）主導的Turbo碼；無線網路（Wireless Fidelity, Wi-Fi）則是廣泛應用美國廠商高通（Qualcomm）主導的低密度同位檢查碼（low-density parity-check code，以下簡稱LDPC碼）。
5G頻道大致可分為兩種，控制頻道（control channel）傳送操作網路設備的指令，資料頻道（data channel）則傳送資訊。不論是指令或是資訊，都必須先經過編碼處理才能傳送，因此頻道編碼是無線通訊的重要基礎技術。頻道編碼技術有三大陣營在競爭成為標準規格，分別是Turbo碼、LDPC碼、以及中國廠商華為主導的極化碼。在2016年10月的3GPP，LDPC碼先獲選為5G eMBB資料頻道長碼的編碼方案；隨後在該年11月，LDPC碼又獲選為5G eMBB資料頻道短碼的編碼方案；最後在控制頻道，才由極化碼獲選。 [3]
雖然5G的頻道編碼仍然是由高通佔上風，但華為以Arikan教授的極化碼為基礎所開發的技術，讓高通無法壟斷5G的編碼技術。更重要的是，華為藉由極化碼拿下一項編碼標準，在5G的技術標準取得話語權，也讓中國開始在編碼技術標準佔有一席之地，突破歐、美廠商壟斷此一領域的局面。
參、趨勢研判
一、華為將串連各大廠商以獲取更多5G標準規格
由於3GPP達成決議的方式是採取共識決而非多數決，一項標準規格要能通過除了技術本身夠好、夠成熟以外，關鍵在於沒有其他廠商反對，尤其是具有話語權的大廠。在這樣的遊戲規則下，廠商之間必須談判斡旋，甚至妥協讓步，任何一項提案都是經過不斷地修正，才能達成讓大廠一致通過的結果。可以預料，華為為了要讓自身發展的技術得到更多標準規格，除了鞏固原本就支持自己的陣營、並爭取3GPP各個技術小組的重要職位以外，更會在發展不同技術的各個重要廠商之間合縱連橫，以降低反對力量。
二、未來5G標準規格之爭將更詭譎難測
中國聯通北京分公司於2018年8月13日發佈「5G NEXT」計畫，要在2018年底前完成300個站點，讓北京率先成為5G商用的試點城市。世界各大廠商也預計要在2020年將5G開始實現商用，為了達此目標，3GPP計畫在2019年的年底將5G的其他標準規格制訂完成。如前所述，為爭搶標準規格，華為將會加強串連各大重要廠商。但弔詭的是，當前中美貿易戰美國想要打擊的是「中國製造2025」計畫，而此計畫的核心之一即是是5G產業。在這樣的情勢之下，美國大廠可能會抵制華為，不讓其所發展的技術成為5G標準；兼以對中國廠商在資訊安全方面有所疑慮，未來5G標準規格之爭將更加複雜與激烈。果如此，3GPP能否如期完成標準制定，5G商用進度是否會受影響，值得後續觀察。
[1] Ben Sin, “The Key For Huawei, And China, In 5G Race Is a Turkish Professor,” Forbes, July 27, 2018, https://www.forbes.com/sites/bensin/2018/07/27/the-key-for-huawei-and-china-in-5g-race-against-the-u-s-is-a-turkish-professor/#3079c1a0222b.
[2]3GPP是一個制訂國際行動通訊標準的組織，5G的技術規格皆要在此組織獲得通過。
[3]資料頻道的編碼有長碼與短碼的區別，控制頻道則只有短碼，沒有長碼。