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美国 5G 掉队简史

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 。美国 5G 掉队简史
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 Cityman 900（下图） 。美国 5G 掉队简史
苏联领导人戈尔巴乔夫使用诺基亚 Cityman 900 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、Radiocom 2000.....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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