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【天富电脑版登陆地址】美国5G掉队简史:从领先到紧张

《【天富电脑版登陆地址】美国5G掉队简史:从领先到紧张》

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作者|Odin

2020年2月,距离特朗普把华为列入实体清单后9个月。

美国总统特朗普在电话上,知道英国首相约翰逊将会准许华为在英国兴建5G基建后,感到十分失望。即便约翰逊多番解释,但特朗普仍然当场气得怒摔电话。本来他们两人在2020年3月还有一次会面,但特朗普却一怒之下把约会取消了。3个月后,有英国媒体报道,英国或可能迫于压力,考虑在2023年前把华为设备从英国的5G网络中逐步淘汰。

以上并不是什么小说情节,而是堂而皇之记录在新闻里的消息,也反映出美国面对中国的5G优势是多么的紧张,欧洲政府又是如何地有心无力。

美国曾是现代通讯产业的发源地,为什么到了5G时代,却变得如此被动?

如果用一句话来解释的话,可以说:今天的美国,缺乏网络基础设备(Network Infrastructure)产业。

而个中原因,说来话长,必须从美国的移动产业发展史开始说起。

从第一台真正的手机说起

1973年4月3日,当时还是一家小公司的摩托罗拉(Motorola),一个名叫Martin Cooper的工程师,手持一个长方型盒子,向当时美国通信产业超级巨人AT&T公司的主管Joel Engel,发送一个电话信息:

Joel,我是Martin。我用了一个手机打电话给你,一个真正的手提移动电话。

这台机器是全球的第一台真正的手机,这也是全球第一次“真正的手机通话”——当时欧美国家虽然有移动电话,但全像台式电脑一样笨重(下图左)。10年后,这台名叫DynaTAC的手机(下图右)正式上市,这也是第一代的移动通讯系统——1G制式的正式登场。

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左边的是诺基亚前身Mobira在1984年推出的“移动电话”Senator,重达22磅,而右边的是摩托罗拉在1983年推出全球第一球“手机”DynaTAC,重量仅2磅,可以想像一下当年摩托罗拉有多风光。图片来源:Gadget Hacks

在这时候,欧洲有一家叫做诺基亚(Nokia)的小公司。他们最初以伐木和造纸为主,与电信没半点关系。但后来他们的业务愈来愈大,并全面参与移动电话业务。但诺基亚最初推出的产品仍然十分笨重,难与摩托罗拉的DynaTAC相提并论,所以发展也不算顺利。1987年,诺基亚推出了第一台1G手机:就是苏联领导人戈尔巴乔夫也在用的Cityman900(下图)。

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苏联领导人戈尔巴乔夫使用诺基亚Cityman900通话。图片来源:The Guardian

这部手机并不算什么破天之作,真正影响深远的是,同在1987年,欧洲移动通信产业迎来变天格局——GSM正式成为欧洲电信业的新标准,全球电信开始了所谓的2G时代。

为什么GSM成为标准,移动通信世界变天了?所谓的1G、2G、3G、4G和5G制式又是什么?我们要先简单讲解一下手机的基本原理:

你准备在北京的家中,想和你出差到深圳的女朋友,说上一晚的情话。当你在拨打电话时或是在发微信时,你的绵绵情话就会变成无线电波,发射给你家北京朝阳区附近的中国移动无线电波基站,再传到机房后经多重处理,再送到女朋友的运营商网络,这时深圳女朋友附近的运营商基站,就会向她的手机发射无射电波,让她接收到你的情话。

是的,你的信息能够被传递,关键在于运营商早就在全国建立了海量的基站和机房,在里面的各种网络基础设备。也由于如此,你的手机的基带芯片、在基站背后的网络基础设备,必须使用同一种“语言“,才能互相沟通、正常使用运营商的移动网络,而这个“共同语言”,就是所谓的通信制式。

因此,移动通信产业刚刚发展之时,我们都会在运营商买电话,确保这些电话能在运营商网络上正常运作。但最初1G时代的移动通信产业发展并不顺利,原因也就由于制式的问题。

虽然摩托罗拉DynaTAC是一台很新式的移动电话,但背后使用的1G移动通信制式,仍然是是古老的模拟信号:它只能进行语音通话,无法传达复杂信息,而且欠缺安全性,极容易被截听,也容易受干扰。但最重要的是,1G移动通信技术繁多。

30年前的1G全球移动通信产业里,有着NMT、AMPS、Hicap、Mobitex、DataTAC、TACS、ETACS、JTACS、C-450、C-Netz、RTMI、NMT、TMA、Radiocom2000…..数十种连行业专家都不一定全部能记下来的老旧制式,为移动通信产业发展,制造了巨大难题。

请再想想:一家运营商要让信号能复杂全面、而且要保证信号质量稳定,他们必须花大量金钱购买大量的网络基础设备,动用大量人力,在任何一个有人的位置搭建基站。但网络基础设备一来不便宜,二来这些设备又大又重,要架设单一制式已不容易,要架设多个制式?更不用想。对于手机公司而言,想支持不同制式、在更多运营商之间铺货,也需要更复杂的硬件设计,成本自然更高了。

因此,在DynaTAC推出后不久,即1983年,欧洲各国决定要统一下一代移动电话标准,并提供更多样的功能。这个计划最后的产物,就是第二代移动网络技术(2G)制式,它的名字叫做:GSM。统一的标准使欧洲手机产业的的成本大幅下降,手机售价和话费也随之快速下降,手机快速普及化。

此外,GSM制式技术采用了最新式的数字信号,不但有更好的抗干扰能力,而且由于信号经数字化处理,不但所有通话均能被加密,而且也能传送略为复杂的数据,例如语音留言(Voicemail)和文字短信息SMS,未来我们能通过智能手机上网,也有赖于当年手机开始进入数字化年代。

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诺基亚1011。图片来源:Nokia Collection

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诺基亚很快就跟上GSM的高速列车,直奔2G时代。

根据诺基亚的官方资料,他们在1989年就开始向芬兰的运营商提供GSM网络设备;1991年,芬兰总理Harri Holker用诺基亚的设备,打出全球第一通GSM的电话;1992年,诺基亚推出了第一台GSM手机,诺基亚1011(上图)。

迷失在1G时代的摩托罗拉

美国的情况却完全不同。美国政府在1983年通过反垄断法,把当时最大的电信公司AT&T肢解,再于1996年推动电信法,开放了电信市场。因此,当时繁荣的美国电信业市场把技术领先的摩托罗拉推举出来,令它成为全球首屈一指的电信公司。

摩托罗拉除了会造好的手机,也是全球最重要的网络基础设备生产商之一,曾被誉为“基站之王“。但从1995年开始,诺基亚借着2G手机声势快速扩张,很快就抢占了全球大部分的市场。根据彭博报道,在1993~1995年间,摩托罗拉收入增长达27%,但在1995~1997年,收入增长放缓至5%,而且利润更下跌了33%。

当时摩托罗拉员工都在抱怨:“六七年前,摩托罗拉是世界上最受尊敬的公司之一,但现在我们却会谈论诺基亚和爱立信如何吃掉摩托罗拉的午餐。

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摩托罗拉StarTAC是模拟信号手机中经典之作,也是1G手机的最后一阕挽歌。图片来源:人民网

没料到当时的摩托罗拉对诺基亚的回应,竟然是在1996年推出了经典之作StarTAC。StarTAC是史上第一台拆叠手机,其小巧的体积也值得摩托罗拉骄傲。但是,StarTAC居然是一台1G模拟信号手机(注:StarTAC后来有推出2G版本),让不少人感到十分诧异。当时摩托罗拉手机部门主管Robert Weisshappel被运营商问及为什么不推2G数字手机时,他坚持说:

消费者需要的是一部更好的模拟手机,而不是一部又大又重、技术不成熟的2G数字手机。

为什么摩托罗拉对1G的模拟网络如此留恋?原因是美国的电信市场繁华又开放,导致大量小型的运营商涌现。他们资金不丰裕,更倾向使用现有的旧技术,倾向铺设好的模拟信号网络。这也使当时美国的电信公司无意铺设新式的2G网络,更无意统一通信制式。

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不同年代的移动通信制式,注意CDMA和TDMA为俗称,该制式的正式名称为cdmaOne及D-AMPS

由于美国没有统一制式,大幅增加了摩托罗拉开发2G制式技术的难度(上图)。事实上,摩托罗拉很早就开发自家的2G技术(TDMA),但由于与TDMA运营商关系不佳,他们居然在1990年放弃研发多年的技术,改为开发已占美国50%市场的2G制式——CDMA。

请记住CDMA这个2G制式,我们会在后面不断见到这个犹如诅咒般的存在。

无疑,CDMA是个十分优秀的通信技术,但也是一个先进而复杂的技术,使摩托罗拉开发进度十分缓慢,就连摩托罗拉高层也承认低估了其工作量。但他们在艰难地开发CDMA技术的同时,居然野心勃勃地开发多种更超前、但成本更高的“手机网络替代方案”:包括基于对讲机技术的 iDEN,以及连30年后的马斯克(Elon Musk)也未成功实现的卫星通信计划——铱星计划(Iridium Phone)。

铱星计划在1999年宣告失败时,花了摩托罗拉50亿美元( 2020物价约100亿美元),但仅换来5.5万个用户, 2004年接任摩托罗拉首席执行官的 EdZander也忍不住吐槽说:他对未来电信科技,根本毫无头绪。但更麻烦的是,摩托罗拉在制式上的犹豫不决,最终也拖垮了摩托罗拉的网络基础设备业务。

早有媒体分析指出,摩托罗拉一开始放弃GSM,使GSM网络设备技术上远远落后于诺基亚的竞品,结果完全丢失全球的2G设备市场。即使在占了美国本土市场50%的CDMA市场上,摩托罗拉的系统更以宕机而恶名昭彰,逼使运营商最终转投竞争对手。结果在1999~2000年互联网泡沫爆破后,摩托罗拉在网络基础设备的市场占有率已所剩无几,后来只专注于手机设备的生产和研发。

迷失在2G技术的朗讯

摩托罗拉虽然不行,但当时其网络基础设备业务在美国的份额,很大程度上被同为美国公司的朗讯所接收。

1996年的美国电信法,当时使全美国最大的电信公司AT&T,不得不把旗下规模巨大的网络基础设备生产部门分拆,成为了朗讯 (Lucent Technologies)。朗讯刚分拆出来,就遇上了美国电信业发展的黄金年代,使他们旋即成为一头会生金蛋的鹅。

朗讯继承了本来在AT&T旗下、分布全美国的小运营商(Baby Bell)的一大堆设备订单,不但市场份额远超摩托罗拉,而且也继承了技术力极度强横、曾发明电话和半导体的贝尔实验室(Bell Lab)。因此,朗讯可以说是当时最知名的网络基础设备公司,他们在1996年4月进行的首次公开募股,是当时美国史上规模最大的一次IPO。

然而,曾经是全球最大网络基础设备公司的朗讯,在10年后的2006年,却只能贱价委身法国的阿尔卡特。自此之后,美国失去足够的网络基础设备势力,只能依赖欧洲抗衡中国的5G势力。

为什么美国网络基础设备中的明星,最后沦落至如此田地?朗讯死因一定程度上与摩托罗拉相似,也是被各种网络制式拖死,无法适应急剧的通信技术转变。但不同的是,朗讯除了拥有移动网络基础设备业务,还拥有庞大的固网电话和宽带业务,而这三大范畴也要面对急速的数字化转型。

《麻省理工科技评论》一篇文章指出,朗讯继承了AT&T老旧的模拟固定电话网络,短时间根本无法引入新式数字固定宽带网络。为了能赶上数字化需求,他们进行了大量高价的收购——包括用240亿美元收购了技术解决方案供应商Ascend。

240亿美元的收购价,到了今天仍是史上最高金额收购的记录,但也是被载入史册的著名失败案例。

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朗讯的研发经费与已申请的专利数。数据整理自The Riseand Demise of Lucent Technologies

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