美国 5G 掉队简史

时间:2022-04-17 12:44:42 投诉/举报

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,感应十分失望。即便约翰逊多番注释,但特朗普仍然就地气得怒摔电话。原本他们两人在 2020 年 3 月另有一次会晤,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,思量在 2023 年前把华为装备从英国的5G网络中逐步镌汰。

以上并不是什么小说情节,而是堂而皇之纪录在新闻里的新闻,也反映出美国面临中国的 5G 优势是何等的主要,欧洲政府又是若何地有心无力。

美国曾是现代通讯产业的发源地,为什么到了 5G 时代,却变得云云被动?

若是用一句话来注释的话,可以说:今天的美国,缺乏网络基础装备 (Network Infrastructure) 产业。

而其中缘故原由,说来话长,必须从美国的移动产业生长史最先提及。

从第一台真正的手机提及

1973 年 4 月 3 日,那时照样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,向那时美国通讯产业超级巨人 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。

这台机械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”——那时西欧国家虽然有移动电话,但全像台式电脑一样粗笨(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,可以想像一下昔时摩托罗拉有多风景。图片泉源:Gadget Hacks

在这时刻,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。但厥后他们的营业愈来愈大,并周全介入移动电话营业。但诺基亚最初推出的产物仍然十分粗笨,难与摩托罗拉的 DynaTAC 相提并论,以是生长也不算顺遂。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。图片泉源: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,欧洲移动通讯产业迎来变天款式——GSM 正式成为欧洲电信业的新尺度,全球电信最先了所谓的 2G 时代。

为什么 GSM 成为尺度,移动通讯天下变天了?所谓的 1G、2G、3G、4G 和 5G 制式又是什么?我们要先简朴解说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,你的绵绵情话就会酿成无线电波,发射给你家北京朝阳区四周的中国移动无线电波基站,再传到机房后经多重处置,再送到女朋友的运营商网络,这时深圳女朋友四周的运营商基站,就会向她的手机发射无射电波,让她吸收到你的情话。

是的,你的信息能够被通报,关键在于运营商早就在天下确立了海量的基站和机房,在里面的种种网络基础装备。也由于云云,你的手机的基带芯片、在基站背后的网络基础装备,必须使用同一种“语言“,才气相互相同、正常使用运营商的移动网络,而这个“共同语言”,就是所谓的通讯制式。

因此,移动通讯产业刚刚生长之时,我们都市在运营商买电话,确保这些电话能在运营商网络上正常运作。但最初 1G 时代的移动通讯产业生长并不顺遂,缘故原由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 移动通讯制式,仍然是是古老的模拟信号:它只能举行语音通话,无法转达重大信息,而且欠缺安全性,极容易被截听,也容易受滋扰。但最主要的是,1G 移动通讯手艺繁多。

30 年前的 1G 全球移动通讯产业里,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所有能记下来的老旧制式,为移动通讯产业生长,制造了伟大难题。

请再想想:一家运营商要让信号能重大周全、而且要保证信号质量稳固,他们必须花大量款项购置大量的网络基础装备,动用大量人力,在任何一个有人的位置搭建基站。但网络基础装备一来不廉价,二来这些装备又大又重,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,想支持差异制式、在更多运营商之间铺货,也需要更重大的硬件设计,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尺度,并提供更多样的功效。这个设计最后的产物,就是第二代移动网络手艺 (2G) 制式,它的名字叫做:GSM。统一的尺度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 制式手艺接纳了最新式的数字信号,不只有更好的抗滋扰能力,而且由于信号经数字化处置,不只所有通话均能被加密,而且也能传送略为重大的数据,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,也有赖于昔时手机最先进入数字化年月。

诺基亚 1011。图片泉源:Nokia Collection

诺基亚很快就跟上 GSM 的高速列车,直奔 2G 时代。

凭据诺基亚的官方资料,他们在 1989 年就最先向芬兰的运营商提供 GSM 网络装备;1991 年,芬兰总理 Harri Holker 用诺基亚的装备,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

美国的情形却完全差异。美国政府在 1983 年通过反垄断法,把那时最大的电信公司 AT&T 肢解,再于 1996 年推动电信法,开放了电信市场。因此,那时繁荣的美国电信业市场把手艺领先的摩托罗拉选举出来,令它成为全球压倒一切的电信公司。

摩托罗拉除了会造好的手机,也是全球最主要的网络基础装备生产商之一,曾被誉为“基站之王“。但从1995 年最先,诺基亚借着 2G 手机阵容快速扩张,很快就抢占了全球大部门的市场。凭据彭博报道,在 1993~1995 年间,摩托罗拉收入增进达 27%,但在 1995~1997 年,收入增进放缓至 5%,而且利润更下跌了 33%。

那时摩托罗拉员工都在埋怨:“六七年前,摩托罗拉是天下上最受尊重的公司之一,但现在我们却会谈论诺基亚和爱立信若何吃掉摩托罗拉的午餐。

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。图片泉源:人民网

没推测那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自满。然则,StarTAC 居然是一台 1G 模拟信号手机(注:StarTAC 厥后有推出 2G 版本),让不少人感应十分惊奇。那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、手艺不成熟的 2G 数字手机。

为什么摩托罗拉对 1G 的模拟网络云云依恋?缘故原由是美国的电信市场荣华又开放,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手艺,倾向铺设好的模拟信号网络。这也使那时美国的电信公司无意铺设新式的 2G 网络,更无意统一通讯制式。

差异年月的移动通讯制式,注重 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 制式手艺的难度(上图)。事实上,摩托罗拉很早就开发自家的 2G 手艺 (TDMA) ,但由于与 TDMA 运营商关系不佳,他们居然在 1990 年放弃研发多年的手艺,改为开发已占美国 50% 市场的 2G 制式—— CDMA。

请记着 CDMA 这个 2G 制式,我们会在后面不停见到这个犹如诅咒般的存在。

无疑,CDMA 是个十分优异的通讯手艺,但也是一个先进而重大的手艺,使摩托罗拉开发进度十分缓慢,就连摩托罗拉高层也认可低估了其工作量。但他们在艰难地开发 CDMA 手艺的同时,居然野心勃勃地开发多种更超前、但成本更高的“手机网络替换方案”:包罗基于对讲机手艺的 iDEN,以及连 30 年后的马斯克 (Elon Musk) 也未乐成实现的卫星通讯设计——铱星设计 (Iridium Phone)。

铱星设计在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 Ed Zander 也忍不住吐槽说:他对未来电信科技,基本毫无头绪。但更贫苦的是,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装备营业。

早有媒体剖析指出,摩托罗拉一最先放弃 GSM,使 GSM 网络装备手艺上远远落伍于诺基亚的竞品,效果完全丢失全球的 2G 装备市场。纵然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。效果在 1999~2000 年互联网泡沫爆破后,摩托罗拉在网络基础装备的市场占有率已所剩无几,厥后只专注于手机装备的生产和研发。

迷失在 2G 手艺的朗讯

摩托罗拉虽然不行,但那时其网络基础装备营业在美国的份额,很大水平上被同为美国公司的朗讯所吸收。

1996 年的美国电信法,那时使全美国最大的电信公司 AT&T,不得不把旗下规模伟大的网络基础装备生产部门分拆,成为了朗讯 (Lucent Technologies) 。朗讯刚分拆出来,就遇上了美国电信业生长的黄金年月,使他们旋即成为一头会生金蛋的鹅。

朗讯继续了原本在 AT&T 旗下、漫衍全美国的小运营商 (Baby Bell) 的一大堆装备订单,不只市场份额远超摩托罗拉,而且也继续了手艺力极端强横、曾发现电话和半导体的贝尔实验室 (Bell Lab)。因此,朗讯可以说是那时最着名的网络基础装备公司,他们在 1996 年 4 月举行的首次公然募股,是那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装备公司的朗讯,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装备势力,只能依赖欧洲抗衡中国的 5G 势力。

为什么美国网络基础装备中的明星,最后沦落至云云田地?朗讯死因一定水平上与摩托罗拉相似,也是被种种网络制式拖死,无法顺应急剧的通讯手艺转变。但差异的是,朗讯除了拥有移动网络基础装备营业,还拥有重大的固网电话和宽带营业,而这三大局限也要面临急速的数字化转型。

《麻省理工科技谈论》一篇文章指出,朗讯继续了 AT&T 老旧的模拟牢固电话网络,短时间基本无法引入新式数字牢固宽带网络。为了能遇上数字化需求,他们举行了大量高价的收购——包罗用 240 亿美元收购了手艺解决方案供应商 Ascend。

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

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

这些收购没有带来太多的效果,反而在 2000 年互联网泡沫发作后,延续两年录得跨越 100 亿美元的巨额亏损。这导致朗讯融资泛起难题,再加上先前与客户的种种债务纠纷,使他们泛起严重的财政问题。朗讯除了陆续把手上能赚钱的部门卖掉,还裁了 8500 个司理和工程师,研发资源也愈来愈主要(上图),很快他们就发现自己在固带光纤网络,已经失去竞争能力。

2003 年起各个差异制式的全球市场份额,左轴是占有率,右轴是用户数目。图片泉源:维基百科

互联网泡沫发作事后,全球移动营业市场快速生长,朗讯最先专注于以 CDMA 为主的美国 2G 制式的网络装备,并放弃大部门的 GSM 投资,他们的高管在外洋多次提出,GSM 的生长已到终点,CDMA 另有很大生长空间。但 GSM 在全球局限内的强势(上图),也严重限制了朗讯生长。

2003 年,朗讯的主要客户 Cingular(即今天的 AT&T)宣布改用 GSM 为焦点,布署全新的 3G 网络:W-CDMA。朗讯为了留住这个主要客户,不得不赶快开发 GSM 相关手艺,但他们已经没有足够的资源。 2005 年,朗讯认可当前移动收入均来自 CDMA 手艺,无法在全球局限内争取更多的增进空间。2006 年,朗讯与法国阿尔卡特合并,美国网络基础装备的最后一个桥头堡,正式失陷。

在有的文章看来,为什么美国会在 5G 大战中失利的剖析,在此似乎就可以划上句号,但真相并非云云。

迷失在 3G 专利里的高通

我们适才提到摩托罗拉和朗讯消灭的历史里,不停泛起诅咒一样平常的名词:CDMA——这个被他们寄予厚望,可以抗衡欧洲 GSM 手艺的美国 2G 通讯制式,却成为拖垮美国网络基础装备产业的另一个主要缘故原由。

1985 年,7 个美国通讯工程师,以“Quality Communications”为目的,确立高通 (Qualcomm) 公司。他们研发出的cdmaOne(后面所有简称 CDMA),其网络容量是 TDMA 的 3 倍、GSM 的两倍以上。但纵然 CDMA 质量云云优异,凭据维基百科的资料,高通在推广相关手艺时不太顺遂。在 1990 年最先甚至要集资续命,并在 1998 年裁员 700 人。

鼎鼎大名、但又恶名昭彰的高通专利墙。图片泉源:Telecom TV

其中缘故原由,又是由于美国缺乏统一移动通讯制式,使高通难以推广 CDMA。以摩托罗拉为例,他们最初就有自家 TDMA 的 2G 制式,基本看不起高通。他们的高层甚至以为,到底选择哪一个手艺,对自己来说差异不大。

因此,高通那时就只能自己把 CDMA 相关专利都申请下来,直到他们险些垄断了 CDMA 所有相关手艺。在 1993 年后,随着CMDA的份额不停扩张,摩托罗拉才注重到 CDMA 的价值。但他们已无法绕过高通的专利,只能向高通买芯片,但高通芯片高昂的报价,让他们望而却步,最终只能回去继续研发,也拖垮了摩托罗拉。

摩托罗拉对高通来说是竞争对手,在商言商,高通并没有错。但高通垄断了绝大部门相关专利,直接使 CDMA 无法普及。CDMA 制式纵然在大本营美国,也被 GSM 瓜分了一半的市场(2006 年数据)。在全球市场上,高通曾力争快速冒起的中国市场,但据新闻指出,由于相关专利过于集中在高通,其高专利费政策带来更高的成本,也使 CDMA 制式市场在中国的市占率远远低于 GSM。

CDMA 一直无法普及,间接使押注在 CDMA 上的两大美国网络基础装备生产商,也受到牵连而一蹶不振。

美国主导的 CDMA,原本另有一机遇能在全球普及。最初全球制订 3G 制式时,为到达带宽需要,欧洲电信业不得不使用更先进的 CDMA 手艺。虽然他们改用涉及最低水平高通专利的的 WCDMA 手艺(高通声称拥有 38% 的相关专利),但高通拒绝授权,使谈判陷入僵局。

最后高通让步,3G 划分为欧洲主导的 WCDMA、高通主导的 CDMA2000、以及在中国使用的 TD-SCDMA,这三个差异的制式,也无法脱节高通 CDMA 手艺的操控。

也由于云云,高通在 3G 时代始终通过徵收高昂专利费,连续惹来伟大争议。多年来,高通一直被视为一家“没有人喜好的公司”,原本十分壮大的 CDMA 手艺,也成为电信产业的眼中钉。效果在 2005 年,业界在商讨 4G 制式时,整个产业团结排挤高通原来基于 CDMA 的 4G 方案 (UMB),建构了今天 4G 时代接纳的 LTE 制式,并把大部门 CDMA 相关的专利,踢出未来的 4G 尺度之外。

以是,高通虽然仍可以被誉为西方天下最壮大的通讯手艺公司,但当他们失去了 CDMA 这个护城河,高通已经无法单凭一己之力,就能操控移动通讯制式的偏向,也不能在未来的 5G 制式上压制新兴的中国势力。

迷失在款项里的电信产业

针对美国当下为什么在 5G 上落伍,坊间不少剖析不仅忽略了高通的存在,而且还忽略了一点:高通为何不生长网络基础装备营业。

高通最初是有手机和网络基础装备事业的,但高通在 1999 年就把手机营业卖给了京瓷、再把网络基础装备营业卖给了爱立信,然后专心赚取专利费和手机芯片营业。为什么高通宁愿选择背上“专利蟑螂”的恶名,也要选择通过专利费赚钱?为什么就不能像诺基亚或摩托罗拉一样,卖手机和卖网络基础装备?

要知道美国的科技产业原本就十分壮大,纵然摩托罗拉或朗讯倒下了,要重新确立、甚至重新弯道超车,绝非不能能。但美国网络基础装备虚弱的真正缘故原由,实在就是高通或摩托罗拉原有企业纷纷放弃制造营业、专攻手艺,Google 或苹果等新兴巨头也从来不思量接手。

高科技制造业向来都是辛劳钱,企业除了要研发手艺之外,还要冒着伟大风险投入大量生产成本,更要设置厂房、招聘大量工程师和熟手劳工,极端消耗企业资源之余,回报率又不算高。况且近年西欧高科技制造业大量外流,也造成人才严重流失。早前虎嗅就提过,苹果不愿把供应链回流美国,就是由于找不到足够的工程师,他们也曾由于工程师不足,不得不再三回聘已经去职的老员工 。

诺基亚的手机营业与网络基础装备营业对比,数据整埋自诺基亚

而企业要赚网络基础装备的钱,就更为难题。以全盛时期的诺基亚为例,在2004 年,手机部门营收最多是网络基础装备的 3 倍,运营利润是网络基装备的 4 倍。缘故原由是什么?网络基础装备营业除了要生产硬件,还要连续提供大量相关服务,比起生产手机或是电子元件,更为吃力不讨好。

有业界人士指出,以现场支持服务 (Onsite Tech Support) 为例,工程师数目不足的西欧地区,爱立信 (Ericsson) 必须提早几个工作日预约,最后才气派上1 至2 个工程师协助,还不一定能立刻完成,此时运营商已经接到大量投诉,损失了好几万万的营业额以及商誉。但拥有大量工程师的中国公司,运营商只需要提前一天预约,隔天便可以看到跨越5 个工程师团队来解决问题。

图片泉源:好奇心日报

移动通讯产业原本就是一条很伟大的食物链,成份相当重大,自智能手机泛起后,整个移动产业链更泛起大洗牌。从上图可见,下游互联网(Google)和手机终端产业(苹果)都在轻松吃肉,而上游的运营商(中国移动)和网络基础装备产业(诺基亚)只能辛劳地啃骨头。

以诺基亚为例,他们在手机助力下,在 2010 年曾登上全球财富 500 (Fortune 500 Global) 的 85 位,但厥后只剩下网络基础装备事业后,掉到 466 位的边缘位置。可是苹果在智能手机营业的推动下,从榜外一直急升至现在的 11 位。而高通只管也无法进入全球财富 500 强,但他在 1999 年剥离网络基础装备产业,专注 CDMA 专利后,也从全美财富 440 名,一直爬升至 2016 年最高的 110 名。

因此在今年 2 月,曾有新闻称美国政府希望企业能收购爱立信或诺基亚,来抗衡中国 5G 势力,但思科 (Cisco) 首席执行官 Chuck Robbins 却直接拒绝了,他回应说:网络基础装备这种低利润的营业,并不适合思科的商业模式。

为什么移动通讯巨头高通,宁愿选择收高通税而放弃网络基础装备营业?为什么对垂直行业拥有壮大控制欲的苹果,从来不思量开拓网络基础装备?为什么思科又不计划接下诺基亚的网络基础装备营业?就是由于人人都只想吃肉,不想啃骨头。这些下游企业纷纷在中下游掌控手机产业,基本没有人在乎赚不到大钱的网络基础装备营业。

迷失在 5G 里的美国

说到这里,似乎美国与美国公司全在战略形势上判断错了。

实在没错,上面说了那么多,但任何公司都想在 21 世纪称霸移动通讯产业,造手机系统的要看 Google 神色,造手机的乞求高通拿芯片,美国那里像是在移动通讯大战中失利?要知道原本就没太多西欧公司想介入网络基础装备营业。中国公司反过来人弃我取,近年在网络基础装备发力,并在 4G 产业里占有主要职位。

然则,为什么美国要等到近年才大费周章,用尽一切办法来阻止中国在全球 5G 的网络基础装备上扩张势力?

问题是 5G 的愿景,与以往完全差异。由 1G 时代最先,整个移动通讯面向的场景是手机以及相关的移动装备为主,影响局限多属消费电子终端,而这正是美国手艺一直领先的局限,其他国家无法脱离美国手艺的掌控。但 5G 网络却会通过物联网方式,笼罩我们任何一方面,智慧都会 (Smart Cities) 需要 5G 来连系,而全新的工业化 4.0 观点,也需要通过 5G 来实现。

5G 的应用场景。图片泉源:Jupiter

简言之,5G 不再单单是移动通讯网络,而是整个国家和都会的命脉所在(上图),而且这个命脉也不再由美国手艺牢牢控制住的手机和移动终端所掌控,现在以美国高科技制造业环境而言,美国业界也无法遇上。正由于云云,特朗普听到约翰逊的回覆,才无法自已,怒摔电话。

然而,这并不代表中国在这次移动通讯大战中胜出,情形恰好相反,游戏才刚刚最先。中国在 5G 的战场上仅仅是领先,完全无法与 20 年前西欧国家垄断通讯产业的情形相比。

首先,美国正在尽力施压,让其他国家不要让中国介入 5G 建设。而且,澳大利亚、新西兰以及日本等国,仍然克制中国供应商介入该国的 5G 网络建设,部门国家纵然允许中国介入,也仅仅让中国介入部门非焦点的项目。

其次,中国不只还未能乐成垄断 5G 产业,也基本不应该实验垄断 5G 产业。由于 5G 将会控制国家命脉,中国不想被别人控制命脉,也不应该实验控制他国的命脉,由于中国需要的是同伴,而不是通过控制别国,制造不必要的敌人。况且 5G 市场太过伟大,中国单靠一国之力,基本不能能把大饼画出来,也不能能把大饼通通吃掉,只有相互合作,才气一起生长、一起分享功效。

在引领5G生长的路上,中国公司与产业战略制订者,不要忘了吸收先前美国的相关教训。

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