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2024-03-10 14:03

通信行业:走的人多了,也便成了路(一)

本文来自微信公众号:尚儒客栈(ID:CMCC-ningyu),作者:开心爹,原文标题:《走的人多了,也便成了路(一)》,题图来源:视觉中国

文章摘要
本文介绍了第一代蜂窝移动电话系统的发展历程,以及在技术标准和设备制造方面的一些问题。作者提到了移动通信技术的幼稚设计和功能不完善,但在当时确实是颠覆性的创新。

• 📱 蜂窝移动电话系统是从军事通信工具演化而来,最早应用于美军战场通信。

• 🌍 在第一代移动通信发展期间,由于缺乏统一的技术标准,各国各自建设移动电话系统,开辟了各自的小道。

• 💼 爱立信作为通信设备供应商,对中国移动通信行业起到了重要的推动作用,并在中国市场取得了巨大商业利益。

好多年前就听到这样的说法:一流的企业做标准,二流的企业做品牌,三流的企业做产品。


在通信行业待久了,经历了移动通信技术标准的发展历程,体会到很多事情没有那么神秘,甚至由于一些偶然因素的出现,才让产业走到了今天的样子。


第一代:模拟移动电话系统。


一、诞生


民用的移动电话系统是从军事通信工具演化过来的。


我们在一些二战影片里看到,美军在战场上使用手持无线通信设备与后方联络,那就是移动通信技术最早的应用场景,是1940年美国贝尔实验室发明的。


到了1978年(也有说是1977年)的时候,贝尔实验室在芝加哥大规模部署了第一套蜂窝移动电话系统。说到这个系统,有两个情况非常有意思:


第一,虽然系统已经建成,但没有做完标准化方面的工作。后来AT&T后续根据自己的设计,整理出完备的移动系统标准,再提交给产业组织,才形成了移动通信系统第一个实际的标准,AMPS制式由此而生。


第二,虽然移动电话系统在美国部署得更早,后来也把标准化的动作补上了,但FCC(美国联邦通信委员会)不急不慌,直到1983年才完成频谱分配,AMPS算是正式开始商业运营。


所以1979年日本NTT公司在东京采用相近技术部署的系统,成了全球第一个商用的蜂窝移动通信系统。


从技术角度看,蜂窝技术的发明与完善从根本上解决了移动通信规模化运营的问题,发源于贝尔实验室的这项技术在北欧开花结果。


1981年基于北欧通信管理局制定的标准,北欧移动电话网络(NMT)建成,完成了对瑞典和挪威的覆盖,第二年又扩展到丹麦和芬兰,是第一套能跨国使用的蜂窝移动电话系统。


关键技术突破后,从上世纪80年代到90年代,全球很多国家建设蜂窝移动电话系统。这一时期并没形成全球统一的技术标准,我分析其原因有三:


其一是实在顾不上。第一代移动通信主要解决移动状态下能打电话的问题,连音质差、故障多、不稳定、不安全这些坑都来不及补,做技术标准这种事情更可以往后放了。这就像那些赶工期的数字化项目,先把代码写完,文档啥的等事后再补嘛。


其二是认为没必要。当时移动电话的定位是固定电话的延伸,完成无线覆盖后接入本地网,规模非常有限,并未视其为颠覆性技术,不需要完备严谨的技术和标准来保障。即便是设备制造商,也没有料到未来的市场会井喷式爆发,所以也没有很强的动力去推动技术标准的统一。


第三是各自为政,缺乏协同意识。当时各国家政府在通信行业监管方面没什么沟通,技术标准和管制政策之间的边界比较模糊,在出台政策时会把各种问题搅在一起。后来全球化催生了通信产业一体化的需求,1992年国际电联彻底改革重组,行业普遍认同ITU-T(技术标准)、ITU-R(无线电管理)和ITU-D(电信发展)为代表的分类原则,产业发展才逐渐走向全球一体化。


在建设自家的移动电话系统时,英国对美国的AMPS制式进行修正,然后把项目包给了爱立信,由这家瑞典公司负责系统的设计和建设。后来这套制式有了自己的名字:TACS。


二、引进


一般都把1987年11月广州建成移动电话系统作为我国移动通信发展的里程碑。但实际在1987年7月,秦皇岛就已经开通了蜂窝移动电话试验网。


大多数人恐怕不记得,秦皇岛是当年第一批沿海开放的14城市之一,其对外开放工作直接被中央关注。早在1984年底,秦皇岛市电信局就与爱立信公司签订了设备引进合同,试图改变秦皇岛通信设备落后的状况。


在这批设备中,就包括一套蜂窝移动电话子系统。


后来1985年邮电部颁布技术标准,确定我国移动电话采用900M频段;而此前秦皇岛与爱立信的合同中是450M的设备。在经历了艰苦的谈判后,最终的协议是:爱立信更换合同设备确保遵从中国的技术标准,而引进的设备和网络规模也相应增加,合同金额也翻了一倍多。


在秦皇岛之后,同年11月在广东珠三角开通了更大规模的蜂窝移动电话系统,设备供应商也是爱立信;第二年北京、上海等地引进的900M蜂窝移动电话系统也陆续开通。


在蜂窝移动电话初创期,虽然没有全球统一的技术标准,但美国的AMPS、英国的TACS以及北欧的NMT名气比较大。日本虽然动手早,然而在技术方面存在诸多不足,于是成了孤版。


在众多可选项中,为什么最终确定是TACS,这个过程我没参与过,不了解;但无论采用哪种制式,爱立信都有成功案例。而且,爱立信还表达出了与中国积极合作的强烈意愿。


瑞典爱立信公司于1876年成立,在上世纪50年代通过纵横式交换机的成功跻身为世界级电信设备制造商,80年代依托AXE成为程控交换机领域的王者。面对正在积极引进程控交换机等先进通信设备的中国,爱立信积极表现,其目的不言而喻。


爱立信作为专业的通信设备供应商,有把美国原创技术在北欧和英国成功落地的案例,向中国提供的设备中,既包括全套的无线基站,也有自动交换机,甚至还包括终端。必须承认,爱立信是中国通信行业尤其移动通信的好老师,扶上马还送了一程。


由于在第一代移动通信发展期大获成功,爱立信深入参与了后续一系列移动通信演进历程,无数的技术标准中都有他的影子,而且后来在历次大战中连战连捷,最终成了移动通信产业发展实至名归的带头大哥。


而爱立信当年对中国的倾情付出,也使其收获了巨大的商业利益,直至今日亦是如此。


虽然在技术和诚意方面都有领先优势,但爱立信并没能垄断全部中国市场。中国发展第一代移动通信时,挡在爱立信面前的对手只有一个:摩托罗拉。


三、双雄


在1985年邮电部颁布的技术标准中,将900M频段作为中国移动通信的通信频段,同样是TACS制式,有两家设备商,A网是摩托罗拉,B网是爱立信。


别看摩托罗拉公司比爱立信年轻了五十多岁,但在上个世纪,摩托罗拉这个名字要响亮得多,是名副其实的无线王者。


从某种角度说,摩托罗拉公司是一家成功的收音机公司。他最初的成功源于一个看似简单的创意:把收音机装在汽车上;几十年后让这家公司在中国响彻大江南北的,是收音机的一款升级变形产品:无线寻呼机,俗称BP机。


二战期间,摩托罗拉和美国军方紧密合作,前文提到过的军用手持对讲机,其制造商就是摩托罗拉,只不过那个时候这家公司叫高尔文。


战后,摩托罗拉以民用产品为主,但同时与军方保持密切联系,还和贝尔实验室深度合作,每一步都踩在了点子上。


1973年,摩托罗拉公司的马丁·库帕发明世界上第一部民用的手机,自此在移动终端市场上霸榜数十年。


2003年时,摩托罗拉差点儿以75亿美元的价格收购华为100%股权,后来新的CEO嫌太贵,没买。


当时没有人会想到,仅仅十年之后,联想集团从谷歌手中买下摩托罗拉移动,曾经的无线王者成为中国企业旗下的子品牌。


再回头说上个世纪的事情。蜂窝移动电话是源自美国的技术,摩托罗拉又占据了多个第一,在全球市场声名鹊起。摩托罗拉在商业方面的表现也可圈可点,曾在一些国家开展合资运营,支持当地移动电话系统的建设。后来在中国,摩托罗拉也有非常著名的合资企业,有的生产终端,有的制造无线基站等设备。


相对于后来的技术,第一代模拟移动电话系统显得非常粗糙,有不少如今看来不可思议的设计和限制。


比如电话号码和终端是一一对应的,手机丢了就必须换号码,而如果想换个新手机也得换号码。后来改进为可以通过专业设备改写手机号码,这一改进又带来了复制机的麻烦。


安全方面更夸张,空中信号没有加密,不法分子能轻松截获无线信息并从中分离出关键字段,可以说用户的个人信息和通话行为几乎处于“裸奔”的状态。


此时蜂窝移动电话系统的技术标准体现在移动电话系统的两端,主要满足接入的要求。一端是与PSTN(公众交换电话网)的对接,确保无线通话可以接入到通信网里;另一端就是基站与终端之间的无线通信,也就是后来不断升级演化的空中接口协议。


客观地说,无线侧的标准化程度还是比较高,因此开放性一开始就很强。遵照空中接口的技术标准生产的终端设备,理论上都可以和基站建立连接,包括后来的黑客或者伪基站,只要符合技术标准并且破解掉安全防护,都能完成无线接入。


相对而言,两端接入之间的系统就是个封闭的黑盒子。这倒不是说系统里面模糊不清,厂商可以给你详细介绍系统里面的各个组件和模块,但模块与模块之间、组件与组件之间,都是自有协议,不对外提供。所以一旦选定了某家设备商,今后的扩容改造升级都没有替代的可选项,任其漫天要价也无可奈何。


从海外引进如此先进的全套通信系统,需要花费大量宝贵的外汇,因此移动电话的价格和资费都非常高。


在上个世纪,开个户需要一次性支付上万甚至数万元,无论是否使用都要支付固定的月租费,通话是双向收费,呼出和接听电话都是一分钟5毛钱,长途费还另计。


如此昂贵的通信工具自是寻常百姓望尘莫及的,因此在引入移动电话系统之初,完全想象不到会发展到多大规模。


1988年底,全国移动电话用户仅有3000户,两年后达到1.8万户。


当时中原某省预测2000年全省移动电话用户或可破万,被讥笑为胆大包天,痴人说梦。


等到我参加工作的1994年,全国移动电话用户总数已经是157万,即便之前最大胆的预测,此刻也显得非常保守。


四、小结


第一代蜂窝移动电话系统是移动通信的蛮荒时代,即使没有全面完整统一的技术标准,各国各自建的移动电话系统也能用。


由于走的人不多,所以没有形成大路。


设备商在摸索,运营商更不懂,大家各走各的小道,彼此之间互不影响,也互不干预。


番外篇:


1、虽然第一代移动通信技术有很多幼稚的设计,功能也不完善,现在看是非常落后的技术了,但在当时确实是颠覆性的创新,所以取的名字也都特别高大上。AMPS的英文是Advanced Mobile Phone Service,直译为“先进的移动电话服务”。TACS的英文是Total Access Communication System,直译为“全球接入通信系统”。


2、虽然邮电部选定了TACS制式,但在新疆曾经建过AMPS制式的试验网,频段是800M。


3、这一篇中绝大部分内容都是我从业之前发生的事情,但考古的过程并不辛苦,很多内容和信息来自《无线通信简史》和《天波颂》这两本书。前者是原诺基亚副总裁的著作,后者是众多邮电老同志们的口述史。还有前华为员工曹江的公号:通信实习生,他写的《通信之路》内容详实,素材丰富,堪称行业发展宝典。


本文来自微信公众号:尚儒客栈(ID:CMCC-ningyu),作者:开心爹

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