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王晓鸥:移动通信小史

作者:王晓鸥来源:华溥咨询时间:2020-04-10

201966日,工信部向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电正式颁发5G牌照,使2019年成为中国5G元年;今年221日中央政治局会议强调推动5G网络、工业互联网等加快发展,将“强调推动5G网络加快发展”上升到中共中央政治局会议这一层级是史无前例;同时,5G基础设施建设是新基建的一大领域。

5G,就是第五代移动通信系统。在5G之前,我们经历了1G2G3G,现在我们主要利用4G的移动通信系统。如果说1G4G是面向个人,那么5G则将是面向产业互联网以及智慧城市服务,将会带动人类进入到智能社会。这里我们就来梳理移动通信的发展历程。

在移动通信技术出现之前,人类如何传播信息呢?信息传递是人类与生俱来的基本需求,由此可见,信息传递的历史十分久远。人类信息传递的历程可以追溯到约公元前10万年,主要依靠口语传播方式;直到公元前3000年,文字诞生,人类开始使用文字传递信息;到15世纪40年代,印刷术的诞生,加速人类信息传递的速度;19世纪30年代,随着第一台实用电报机的发明以及美国第一条电报电路的开通,人类开始采用电子传播的方式。电子传播方式在某种意义上意味着一种现代通信方式的出现,它改变了依赖飞行和奔跑的古代信息传播方式,并且给人类社会带来翻天覆地的变化。

1G:模拟通信,解决音频通讯

20世纪780年代,美国、欧洲和日本几乎同时启动1G的研究和产业化,并陆续投入商用。在我们对上个世纪890年代的集体记忆里,应该有“大哥大”。“大哥大”,能拿着走的“移动电话”,是由摩托罗拉公司的发明。

“大哥大”最早由摩托罗拉在1973年发明,采用1G网络,也就是模拟移动通信技术。我国的第一个移动通信网络,于198711月在广东正式启动。

1G时代,摩托罗拉是当之无愧的明星企业。依托在模拟通信技术领域的优势,摩托罗拉在移动通信和电脑处理器等领域具有处于领先地位的市场份额。在上个世纪80年代中期,摩托罗拉还成功研发出数字信号处理器,与德州仪器(TI)、AT&T并列,成为三大DSP供应商。这个时期的摩托罗拉,处于企业生命周期的高光时刻。

由于摩托罗拉在1G时代的垄断地位,美国在1G时代成为当之无愧的领先者。

由于1G通信技术存在容量有限,一般只能传输语音信号,且语音品质低、信号不稳定、覆盖范围不够全面,安全性差和易受干扰等问题,人们需要研发出更具稳定性、质量更高的通信技术。同时,由于1G时代,各国未统一通信标准,导致第一代移动通信并不能全球漫游。

2G:数字通信,解决短信通讯

2G采用的是数字通信方式。所谓数字通信,就是用简单的“1”和“0”表示复杂的信息。数字信号是在模拟信号基础上进行采样、量化、编码得到的。美国科学家香农由于为世界的通信技术发展做出巨大的贡献,被称为数字通信时代的奠基人。他最大的贡献就是提出了信息论和信息熵的概念,将千百年来定义模糊的“信息”进行量化,使其成为一种可以度量的值,并进一步给出了信道能够传输的信息量上限。

2G时代,可以拿着走的电话不仅可以用语音来远程传递信息,还可以用文字与他人远程联系。这个时期,语音业务和短信业务已经变得成熟,短信使人们的沟通交流更加方便、效率更高。这个时期的手机不仅小巧便于携带,而且加入了音频播放、拍照功能,以及游戏功能。此时开始,手机已经不仅仅是一个通信工具,更丰富了人们的生活。

雄霸1G时代的摩托罗拉,没能跟上2G时代的步伐。这个时期的企业明星是地处欧洲的爱立信和诺基亚。目前全球通信设备商四强中,依然有这两家企业,然而在2G时代他们是无可置疑的通信业领导者。20世纪80年代初,经过10余年的技术累积,爱立信依靠数字交换技术处于行业领先地位。20世纪90年代,爱立信抓住通讯业向数字通信转型的机遇,将业务重心从固定电话转移到移动通信系统。这期间,爱立信连续10年保持年均35%以上的快速增长。

当摩托罗拉还在迷失在铱星计划中时,诺基亚已经意识到移动通信市场出现了变化。诺基亚于1992年发布“诺基亚101”,这是全球首款商用GSM移动电话。GSM2G时代的全球通信标准之一。1995年,诺基亚整体手机销量和订单量大幅增长,开启了辉煌时期。1998年诺基亚推出了全球首款内置游戏的手机6110。这款手机将贪吃蛇游戏推向了世界。同年,诺基亚取代了摩托罗拉成为手机行业的新霸主。

2G时代,一些国家和地区将通信产业上升为国家战略产业,并且意识到通信标准的竞争意味着国家力量的角逐。掌握通信标准的主动权,意味着能够掌握大量专利,意味着掌握产业主动权。

2G时代,欧洲吸取各自为政的失败教训,联合起来,于1982年由欧洲邮电管理委员会成立“移动专家组”负责通信标准的研究。于1991年,爱立信和诺基亚率先在欧洲大陆架起第一个GSM网络,并在十年里,推向全球162个国家。GSM的使用人数超过了1亿,市场占有率达到75%。这个时期,欧洲超越了美国,成为行业领先者。此后,美国推出了TDMACDMA两套技术,然而TDMA的信道一次仅供一个人使用,容量有限;而CDMA虽然容量大幅度提升,超过GSM10倍以上,但由于GSM的拥有市场占有率较高,而难以与之抗衡。

3G:移动互联,连接数据

早在2000年左右,通信业界就已在乎于3G,而到了2009年才开始商用。究其原因,在于没有杀手级的应用,也就是没有能够催发市场普及的应用场景。

3G除了支持传统的语音和短信外,还可以支持数据传送,实现无线通信与互联网等多媒体通信相结合。在3G时代,数据业务的传输速度有了大幅提升,越来越多的人开始使用手机上网,随时随地的网络连接方便了人们的生活,将整个世界更加紧密的联系在一起。传统的语音通话和短信业务随着3G时代的发展逐渐被弱化。

真正促使3G爆发的还是移动通信设备的革新,即智能手机的引入。苹果公司在2007年推出了第一台苹果手机,引爆了智能手机时代。2005年,苹果收购了FingerWorksFingerWorks1999年开始研发手势识别、多点触控等技术,当时并不被市场所看好。20171月,苹果推出的第一代iphone,主打iTunesMusic StoreSafariEmailCamera 等应用,皆是以图形方式呈现在屏幕上,用手指操作。此后,苹果不断创新。2008IOS 2,手机嵌入应用商店,用户可以在应用商店中下载安装应用程序,从而开启APP生态系统新时代。

经历过1G时代的缺席,2G时代引进外部技术,我国在3G时代奋力追赶,推出拥有自主知识产权的TD-SCDMA通信标准。这个时期,不仅是欧洲和美国之间的竞争,中国也加入到通信标准的竞争中。美国的高通与韩国联合组成3GPP23rd Generation Partnership Project 2),推出CDMA2000;欧洲与日本等原使用GSM标准的国家联合成立3GPP(3rd Generation Partnership Project)组织,开发出W-CDMA。因此,3G时代主要有CDMA2000WCDMATD-SCDMA三种标准。

4G:移动宽带,改变生活

1G3G,受限于通信系统能力,移动通信构成的生态系统几乎是封闭的,4G给移动通信系统内部带来一次质变。大幅提升的通信速率和带宽,使得移动通信生态之上得以构建出一个移动互联网新生态。4G时代使用的LTE技术,是3GPP(第三代移动通信合作计划)基于2004年开发的UMTS(通用移动电信系统)技术标准的长期演进,同时也是互联网产业和移动通信产业的竞争,以及国家和地区间通信标准竞争的综合结果。

3G时代,人们对手机上的社交类APP使用率较高,微信、微博等社交APP在这个时期兴起。由于网速等原因,3G网络下还难以播放高清视频。4G时代的网速几乎是3G时代的10倍,高质量的视频通话、文件图片传输等都畅通无阻。4G时代的高速率几乎可以满足人们对于互联网的所有需求,移动互联网获得光速发展,大面积吞噬了PC端用户。推动4G时代快速发展的另一大因素是流量资费的下降。100元在3G时代,可能仅能买到1G的流量;而到了4G时代,则出现了可以买到几十字节(GB)的流量,甚至是不限流量套餐。由于移动端比PC端更加便捷,4G时代带动了以人的生活、娱乐、购物等需求为核心的移动互联网产业的发展。

或者还会有人记得当年O2O推上风口的“百团大战”,美团成为这场大战的最后赢家,成为4G时代崛起的巨头。互联网企业与传统工业的公司的成本结构有所不同,传统工业企业的制造成本和销售成本非常高,若扩大一千倍的生意意味着要增加几百倍的成本;而互联网企业的制造成本仅是很小的一部分,研发成本是主要部分。互联网企业的研发成本,分摊到每个产品上,那是一笔很大的金额;而产品研发出来之后,是有100个用户,还是10000个用户,在制造成本上并没什么区别。因此,互联网企业需要花大力气寻找用户,让用户与产品之间形成粘性。传统工业或许难以形成赢者通吃的局面,而在互联网行业往往会看到,若非头部企业则难以生存的现象。4G技术加上资本的力量,在4G时代陆续刮起直播、共享单车等风口。而当资本退去,风速减慢,留下了一地鸡毛,也留下了行业巨头。

5G:万物互联

5G具有速率更高、时延更低、移动性更强、频谱效率更高、连接密度更大的特点。根据这些特点,人们已经构画起智慧城市、自动驾驶、工业自动化、云办公、云游戏、智能家居等应用场景。

美国最大的通信运营商威瑞森电信自201810月开始提供名为Verizon 5G Home的商用服务,成为世界上最早提供5G商用服务的运营商。Verizon 5G Home 被称为固定无线连接服务,不是为手机,而是为安装在家里的固定电话提供的服务。201943日,威瑞森公司开始面向手机用户提供5G服务。

韩国的SK电信、KTLGU+这三大移动通信运营商都积极致力于5G的尽早商业化。从韩国3家公司用新收费、新终端提供5G服务来看,就能够深刻体会其要“将5G当做全新的价值诉求”这一通信运营商的意图。把5G定位为给人们带来全新体验的革新性服务,以此来满足消费者和通信运营商双方都在期盼的不断普及的愿望。

一些国家和地区将5G上升为国家竞争力的战略高度,早已开始部署5G项目研发和布局。我国也在加快5G商用步伐,推动信息通信业高度发展,力争在5G时代领导行业发展。

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各国将5G作为优先发展的战略

注释:资料来自于中国信息通信研究院

我国全面布局5G,以提升全球科技竞争话语权,推动产业转型升级。我国从标准制定、产品研发、网络设计、产业链构建等多个方面加快对5G研发与应用的探索。

在美国政府看来,5G不仅仅是一项新一代移动通信技术,也是赢得国家利益和战略之争的关键。美国将5G提升为“美国优先,5G第一”的国家竞争力高度,同时鼓励私营企业尽快部署5G

韩国将5G上升为国家战略,希望借助5G摆脱对制造业的长期依赖,转向服务业,并重振出口,以提高经济增长率,保持国家竞争力全球领先

日本视以5G为基础的智能化手段为解决国内一系列困扰社会经济发展难题的关键途径,试图抓住5G发展的机遇,建设一个超级智能化社会,激发经济活力,重塑国家创新力。

欧盟利用5G发展统一数字市场,统一规划5G发展,以重夺全球通信领导地位。

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2  5G应用总体视图

5G并不是简单的4G基础上+1,而是一个多业务、多技术融合的网络。5G时代的到来,将引发新一轮激烈的竞赛,也将带来超乎想象的改变。

参考文献:

5G+5G如何改变社会,(中国)李正茂,王晓云,张同须,中信出版集团,2019.08

5G时代:生活方式和商业模式的大变革,(日)龟丼卓也,浙江人民出版社,2019.11

浪潮之巅,吴军,人民邮电出版社,2013

 

作者:王晓鸥 中天华溥高级咨询顾问。广西民族大学硕士,曾在企业历任高级培训师、培训经理等职,在企业管理实操及咨询方面均有较丰富的经验,擅长咨询领域有企业文化、组织设计、人才盘点、制度流程等。服务过的客户行业涉及房地产、金融、医疗、软件、互联网、事业单位等,代表性客户有南京江北中央商务区等。

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