来自 科技 2020-05-29 09:08 的文章

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。

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)。

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。