李進良
(中國電子科技集團公司第七研究所,廣東 廣州 510310)
自1921年7月中國共產(chǎn)黨成立以來,我國移動通信大體經(jīng)歷了三個階段:
一、1928年后創(chuàng)建軍政機要移動通信階段;
二、1974年后開辟民用專業(yè)移動通信階段;
三、改革開放后邁入公眾移動通信新階段。
從1921年至1949年的28年間,中國社會經(jīng)歷了大革命、土地革命、抗日戰(zhàn)爭和解放戰(zhàn)爭4個時期。
1927年大革命失敗后,8月7日中共中央召開緊急會議選舉臨時政治局,并作出決議:“應當建立全國的秘密交通機關(guān),兼辦探聽反革命線索及其他各種消息、各地環(huán)境的特務(wù)工作,務(wù)使本黨有一全國的交通網(wǎng)?!彪S后臨時政治局常委會議決定,由周恩來負責組成中共中央特科,下設(shè)無線電通訊科。南昌起義后中國共產(chǎn)黨走上了開展武裝斗爭的道路。當時,中共中央駐地在上海,與各根據(jù)地遠隔千里,相互通信基本依靠傳統(tǒng)的秘密交通方式,費時費力且不安全,因此建立無線電通信迫在眉睫。
1928年7月周恩來在莫斯科參加中國共產(chǎn)黨第六次全國代表大會被選為中央政治局常務(wù)委員會秘書長,彼時即開始這項工作,安排了毛齊華等10人在蘇聯(lián)秘密學習無線電通信技術(shù)。1928年10月,周恩來回到上海后立即組建并擴大無線電技術(shù)隊伍。1928年秋,周恩來令時任中央特科通訊科科長李強研制收發(fā)報機(李強是精通無線通訊和槍支制造的發(fā)明家,曾任延安自然科學院院長)。同時,還令時任中共法租界黨支部書記張沈川學習無線電報務(wù)。1929年秋,中央特科在上海大西路??道铮ìF(xiàn)延安西路420弄9號)設(shè)立第一座秘密電臺(見圖1),李強任機務(wù),張沈川任報務(wù)。毛齊華裝配出五六套收發(fā)報機支援各根據(jù)地建臺。
圖1 上海第一座秘密無線電臺與電臺研制人李強(圖源:IT時報)
隨著革命形勢的變化,周恩來指示李強:“要擴大無線電人才規(guī)模,抓緊培訓?!?930年10月,我黨第一個無線電集中訓練班在上海法租界巨籟達路四成里12號(現(xiàn)巨鹿路391弄12號)開學。這里培養(yǎng)出了伍云甫、曾三等許多無線電人才,輸送至中央蘇區(qū)及各根據(jù)地。1932年,中國工農(nóng)紅軍無線電通信學校遷至瑞金洋溪村,培訓了不少科技人才。
1930年12月30日,紅軍第一次反“圍剿”繳獲了只能收報的半部電臺;4天后,又繳獲了一部完整電臺。以此為基礎(chǔ),加上陸續(xù)繳獲的電臺,紅一方面軍組成了無線電通訊大隊,用來從事接收偵聽工作,王諍任隊長。
1931年,為了確保黨的核心機密不被泄露,周恩來(曾化名“伍豪”)主導編譯了中共中央第一部無線電密碼,稱為“豪密”。這年9月的一天深夜,已來到中央蘇區(qū)的曾三,與上海黨中央建立起加密電報聯(lián)系,曾三首次用“豪密”譯出電文送交蘇區(qū)中央局任弼時,上海的鄧穎超和周恩來也用“豪密”譯出中央蘇區(qū)發(fā)來的加密電報,從而實現(xiàn)了中央蘇區(qū)和上海黨中央的第一次無線通信。
長征途中,我軍無線電偵聽部門不間斷破譯敵密電,及時掌握敵行蹤。據(jù)統(tǒng)計共破譯國民黨軍密碼180余種、口令860多種。1935年二渡赤水時,我軍及時破譯敵密電,獲知敵在婁山關(guān)附近兵力稀少,由此決定先克婁山關(guān)、再占遵義城,一舉消滅貴州軍閥王家烈6個主力團。正因我軍在無線電波較量上技高一籌,得以屢次擺脫敵追擊攔截。毛澤東曾經(jīng)夸贊無線電偵察部門是“長征中黑夜走路的燈籠”。
1937年7月7日盧溝橋事變后,中國進入抗日民族解放戰(zhàn)爭時期。為保證黨中央能夠及時指揮全黨全軍,軍委三局(即通信局)進駐延安東關(guān),局長王諍。下設(shè)通信聯(lián)絡(luò)、技術(shù)材料、行政管理3個科。直屬單位編有通信學校、電話隊和5個無線電分隊。分隊同各地電臺之間逐步建成了6個無線電通信網(wǎng),還有1個新聞廣播網(wǎng)。
1940年,華北各戰(zhàn)區(qū)已有電臺160余部,華中、江南各部隊已有電臺近60部,我黨進一步加強八路軍新四軍紅色通信網(wǎng)建設(shè),建立了以延安為中心的多個無線電專用網(wǎng)和各級無線電通信網(wǎng),溝通黨政軍,輻射全國各根據(jù)地、游擊區(qū)。同時,還先后選派上百名精通電報業(yè)務(wù)的骨干,到國統(tǒng)區(qū)和日占區(qū)幫助黨的秘密電臺開展工作,有力地配合了正面抗日戰(zhàn)場的武裝斗爭。
1941年10月,軍委三局辦的《通信戰(zhàn)士》創(chuàng)刊一周年,為表彰全軍通信兵,毛主席題詞:“你們是科學的千里眼順風耳。”
解放戰(zhàn)爭期間,中央軍委有三局,野戰(zhàn)軍和大軍區(qū)有機要處、通訊處,旅和軍分區(qū)以上有機要科、通訊大隊和電臺隊等,構(gòu)成了強有力的機要電訊網(wǎng)。無線電臺成為黨中央、中央軍委指揮全軍的唯一通信工具,用一封封電報,統(tǒng)籌指揮了遼沈、平津和淮海三大戰(zhàn)役,創(chuàng)造了142天殲敵154萬的奇跡。周恩來曾感嘆:“在西柏坡,我們不發(fā)槍,不發(fā)糧,不發(fā)人,只是天天發(fā)電報!”
當時的通信設(shè)備多是在戰(zhàn)場從國民黨軍繳獲而來的,通信維護器材極其缺乏。為此,在軍委三局通信材料科的基礎(chǔ)上創(chuàng)辦了通信材料廠,解放區(qū)也有一些小的電信工廠可以小批量修復制造,如1947年晉冀魯豫軍區(qū)通信局王世光領(lǐng)導的三處下屬電信工廠,利用飛機殘骸制造機架,突擊生產(chǎn)了二三十部15 W軍用電臺送往南下的劉鄧大軍。
革命戰(zhàn)爭有兩個戰(zhàn)場,一個有形在地面,長期以來都是敵強我弱。一個無形在空中,就是無線電波,由于黨中央高度重視從一開始就是我強敵弱。這種優(yōu)勢的確立,與自主研制收發(fā)報機、自力更生制造修復通信器材、培訓并重視無線電科技人才、自行編制“豪密”加強無線電偵察等舉措休戚相關(guān)。
解放前夕,天津最大的電信企業(yè)只有位于河北區(qū)東五經(jīng)路的資源委員會下屬電工二廠,不僅規(guī)模小,技術(shù)裝備也很貧乏,號稱每5分鐘生產(chǎn)一部飛利浦收音機,其實只是一個總裝廠而已,所用元器件甚至螺釘都是進口的。臨近解放,國民黨密謀把廠遷往臺灣。在中共地下黨員姚申等的組織領(lǐng)導下,絕大部分員工晚上輪流站崗,踴躍護廠,才使得工廠完整保留下來。
解放后,我黨負責通信的一把手王諍向前去接收工廠的王士光交待:“黨中央對電信工業(yè)都很重視,今后我們不僅要生產(chǎn)各種通信設(shè)備,也要生產(chǎn)雷達、聲吶和導航設(shè)備,更重要的是要有自己的電子管廠、元件廠,決不能像國民黨那樣全靠國外進口?!蓖跏抗庾裱h制定的接管城市政策,到天津南京等地接收國民黨遺留下來的通信工廠,堅定地依靠工人階級,對這些護廠員工實行了原職原薪錄用,極大地調(diào)動了員工積極性,工廠很快恢復生產(chǎn)。
1949年中華人民共和國成立后,組建重工業(yè)部下屬電信工業(yè)局(簡稱十局),先后由王諍、劉寅、王士光擔任正副局長。對全國各地接收的通信工廠派出廠級領(lǐng)導,分配新中國培養(yǎng)的大學生以加強技術(shù)隊伍建設(shè),還招收培訓了一批批工人,并從優(yōu)秀工人提拔干部,將這些遺留的破敗工廠整頓成新中國的新生企業(yè)。
1950年10月抗美援朝戰(zhàn)爭爆發(fā),中國人民志愿軍從軍師到團使用的通信設(shè)備都是從國民黨軍繳獲的,形形色色,營連則沒有電臺,構(gòu)不成指揮調(diào)度的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng),嚴重影響了前線戰(zhàn)斗力。例如當時美軍陸戰(zhàn)1師每個團一直到排級都擁有完備的系列電臺,可隨時獲得空軍的火力支持。而志愿軍第9兵團只有團以上才有無線電臺,營采用有線電話,營以下則主要靠軍號、哨子、信號彈和手電筒來聯(lián)絡(luò),以致美軍在野戰(zhàn)中印象最深刻的就是中國人尖厲的哨子聲。
在這種嚴峻形勢下,自主研制生產(chǎn)適合中國人民志愿軍戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的系列通信產(chǎn)品支援前線,就成了新中國通信企業(yè)的頭號任務(wù)。王士光副局長主管科研、生產(chǎn),他深知這是一場沒有硝煙的戰(zhàn)斗,早一天生產(chǎn)出來,戰(zhàn)場上就會少一些犧牲,早一天贏得勝利。為了盡快研制出便攜通信電臺,他殫精竭慮地與天津廠、南京廠科技專家共同研究從連排一直到軍師的系列電臺技術(shù)方案,組織童志鵬博士(后為中國工程院院士)開發(fā)了超短波超再生式2號步談機;湯柏如(接收機專家)、立木(發(fā)射機專家)開發(fā)了15 W短波電臺;南京廠的設(shè)計科長胡金輪、發(fā)射機專家郭文昭、接收機專家官之節(jié),開發(fā)了2 W短波電臺、150 W短波發(fā)射機與接收機。
從此,中國人民志愿軍得以逐步把原來的雜牌電臺替換下來,配備了國產(chǎn)系列電臺,軍以上是遠距離150 W短波發(fā)射機與接收機,師團是以報務(wù)為主的102型15 W短波電臺(見圖2),團營是以話務(wù)為主的2 W短波電臺,營連排是超再生2號步談機,從而改變了解放前部隊只能通報不能通話的局面。這樣,中國部隊從軍到排就構(gòu)成了完整的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng),可進行機動及時的戰(zhàn)術(shù)指揮,大大增強了作戰(zhàn)能力。
圖2 八一型(102E)收發(fā)報話機
當時負責研發(fā)的博士、專家都是業(yè)余無線電愛好者,動手能力強,具有因陋就簡隨地取材的素質(zhì),開發(fā)一款滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求的電臺樣機是可以的,但要批量生產(chǎn)足以裝備整個中國人民志愿軍的設(shè)備,可就難了!
一部電臺需要各種規(guī)格的電子管、發(fā)電機、電池、電阻、電容、電感、話筒、耳機、喇叭、變壓器、開關(guān)、繼電器、接插件、天線、機箱、緊固件等十多種門類、百多項規(guī)格、近千個零件,缺任何一種也生產(chǎn)不出一部電臺。當時國內(nèi)沒有元件廠,做不了;美國封鎖,也買不到;可以利舊拆廢的元件也已用光。擺在新生企業(yè)面前的就是這種做不了、買不到、用光了的困境,該怎么辦?只有發(fā)揚南泥灣精神,自力更生,艱苦奮斗,所有一切需要的元器件都自己設(shè)計、開發(fā)、制造。那時,除了電子管、發(fā)電機、電池由十局統(tǒng)籌安排其他企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)之外,幾乎其它所有元器件都是天津廠、南京廠包攬。當時的那批萬能型工程師,居然利用計算尺、三角板來設(shè)計制圖,靠那點機械加工能力,制造出最起碼的工、模、量、夾具,再用以生產(chǎn)種類繁多的元器件。在那種極端困難的生產(chǎn)條件下,靠全體職工的勤勞與智慧,志愿軍所急需的2號步談機、15 W短波電臺居然能配套年產(chǎn)近萬部,源源不斷地運往朝鮮前線。這真是新中國工人創(chuàng)造的一個奇跡!
毋庸諱言,這些趕制的電臺在朝鮮雖立了大功,但也暴露出一些故障。戰(zhàn)爭中不斷發(fā)現(xiàn)問題,工廠就不斷改進,一批批都有提高,就是這樣,中國萌芽的電子工業(yè)水平也在戰(zhàn)火硝煙中不斷提升。
抗美援朝勝利后,這批經(jīng)受了戰(zhàn)爭考驗的電臺得到了全面改進。提高了度盤與可變電容器的精度,解決了“要尋找”的弊端;降低了振蕩回路的溫升頻移,克服了“要微調(diào)”的麻煩;變壓器改為全密封,解決了斷線問題。從此,系列電臺得以升級為中國人民解放軍列裝產(chǎn)品,2 W、15 W、150 W短波電臺定名為七一型、八一型、九一型,大量生產(chǎn)供應部隊換裝。
這時,蘇聯(lián)派出了馬耶維諾夫、西紐可夫等專家到十局,幫助推進企業(yè)科學管理,例如將圖紙的隸屬編號改為十進分類編號,編制各類工藝卡片,嚴格質(zhì)量檢測監(jiān)督制度,推廣密封、精密鑄造、光刻等新工藝,大大提高了工廠生產(chǎn)技術(shù)水平。蘇聯(lián)、東歐等社會主義陣營支援我國的“156項工程”啟動,老廠調(diào)出很多技術(shù)骨干支援新廠,于是北京大山子707、718、774、798廠幾乎同時建起來,國產(chǎn)的電子管、晶體管、電阻、電容、電感、話筒、耳機、喇叭等通用元器件都可以大量供應了。到50年代中后期,中國的電子工業(yè)已經(jīng)形成門類基本齊全的產(chǎn)業(yè)鏈。
今天回顧起抗美援朝這段風雨兼程的年代,不禁要問,當時中國武器裝備比美國差得太多了,為什么能在鴉片戰(zhàn)爭以來,第一次打贏?除了黨中央的正確決策,志愿軍的英勇拼搏,中國人民的全力支持之外,系列電臺能夠快速武裝部隊,迅速扭轉(zhuǎn)入朝初期的被動局面,絕對是一個不容忽視的重要因素,為打敗以美國為首的聯(lián)合國軍立下了汗馬功勞!美國情報局曾經(jīng)評價認為,中國的“兩大一小”趕上了時代技術(shù)進步的步伐。所謂“兩大”是指原子彈、導彈,“一小”指的就是戰(zhàn)術(shù)電臺。
1959年達賴喇嘛叛逃,解放軍背著八一電臺,竟追不上叛逃的騎兵。這直接促使電子工業(yè)部王諍部長提出了必須全半導體化我軍現(xiàn)役通訊裝備的嚴峻任務(wù)!為此,舉辦了一次別開生面的活動,讓科技人員背著26 kg的八一電臺全副武裝與通信戰(zhàn)士一起圍著大操場跑步,幾圈下來,年輕技術(shù)員大汗淋漓,甚至有人暈倒。切身體會之后,都生出為減輕電臺1克而奮斗的信念!
1964年,769廠譚佐基、彭博齋帶領(lǐng)一批科技人員去714廠,組成晶體管收信部聯(lián)合設(shè)計小組,在714廠官之節(jié)工程師的指導下合力開展研制工作。很快,一年多定型投產(chǎn),叫作139收信機。1965年,769廠著手八一電臺的全半導體化研制,當時發(fā)射部的攔路虎是高頻大功率晶體管。王士光副部長組織第13研究所進行研制,終于做出一批管子,小八一電臺樣機試制成了,可是一量產(chǎn),發(fā)現(xiàn)極易燒管。困難當前,黨動員組織起全國性的攻關(guān),齊心協(xié)力攻克了這一難題,于1973年定型生產(chǎn),電臺重量竟降到11 kg。小八一電臺年產(chǎn)三四千臺,裝備我軍一直到改革開放后的幾年,并在對越自衛(wèi)戰(zhàn)爭中立下戰(zhàn)功,受到了軍委嘉獎,還榮獲了1978年度全國科技大會一等獎。從此,所有軍用電臺都基于晶體管與集成電路研制生產(chǎn),后來相繼由彭博齋主持研制和生產(chǎn)了單邊帶電臺,逐步取代了小八一電臺。改革開放四十年,如今我軍已裝備了后續(xù)的跳頻電臺等等與時俱進的裝備。
我國民用移動通信發(fā)展較晚,分為早期、“七四系列”、“八0系列”和“九0系列”四個階段。
早期從20世紀50年代中到70年代初為軍用電臺向民用開放時期,主要用于郵電、交通等少數(shù)部門,總共生產(chǎn)民用電臺不過1萬多部。
1974年周總理指示:“電子工業(yè)不僅要為國防服務(wù),還要為四個現(xiàn)代化服務(wù)?!边@才開放了四個民用無線頻段,制定了頻道間隔100 kHz和50 kHz的通用技術(shù)條件,開始研制生產(chǎn)150 MHz以下的便攜臺、車載臺及固定臺等“七四系列”產(chǎn)品共約10多萬部,組成各種專業(yè)網(wǎng)100多個。
隨著民用移動通信的推廣應用,由電子工業(yè)部第七研究所(簡稱七所)主持制定了SJ2710~2713《27~470MHz調(diào)頻民用小型無線電話機》的“八0系列”標準,頻道間隔25 kHz,性能普遍提高。1988年全國廠點近100家,年生產(chǎn)能力約15萬臺。
在此期間國際上各種移動通信系統(tǒng)興起,過去那種單機對講方式,已不適用于系統(tǒng)組網(wǎng)要求,因此,1987年底第四次移動通信國產(chǎn)化會議上,七所及時提出了推向“九0系列”新階段。主要內(nèi)容為:擴展頻段至1 000 MHz,形成多種系統(tǒng)技術(shù)體制標準以及測量方法、檢驗規(guī)則等相關(guān)標準?!熬?系列”我國開發(fā)生產(chǎn)了150 MHz、450 MHz單信道或多信道大區(qū)制小容量自動撥號系統(tǒng),450 MHz、900 MHz無中心自集群系統(tǒng),350 MHz PDT(Police Digital Trunking)警用數(shù)字集群通信系統(tǒng),提供建設(shè)了我國上百個中容量專業(yè)網(wǎng)。
(1)B-TrunC LTE寬帶集群系統(tǒng)
2014年,由工信部電信研究院聯(lián)合產(chǎn)學研用等單位共同成立寬帶集群(B-TrunC)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。依托我國4G LTE無線通信技術(shù),組織制定標準,研制生產(chǎn)的系統(tǒng)在北京、廣州等地眾多行業(yè)實現(xiàn)了規(guī)模應用。
2015年以后B-TrunC標準相繼寫入ITU-R建議書,成為國際推薦的集群空中接口標準。
事實充分說明專業(yè)移動通信移植公眾移動通信技術(shù)是一條多快好省的捷徑。
(2)公網(wǎng)對講POC
專業(yè)移動通信還可利用公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。傳統(tǒng)PTT(Push To Talk)單工對講機只能近距離通話,公網(wǎng)對講POC(PTT Over Cellular)可以通到蜂窩網(wǎng)覆蓋的任何地方,并適合需要即時協(xié)調(diào)工作關(guān)系的眾多職工群組溝通,具有方便快捷的跨區(qū)域一鍵通、無需新的頻譜資源、不要新建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等優(yōu)勢,隨著2G、3G、4G的發(fā)展而發(fā)展。2015年開始,泉州的傳統(tǒng)對講機廠商紛紛加入公網(wǎng)對講終端的生產(chǎn)和市場推廣。
從1987年至今,我國以蜂窩技術(shù)為基礎(chǔ)的公眾移動通信在三十多年間實現(xiàn)了從1G買入、2G跟隨、3G突破、4G同步到5G引領(lǐng)的歷史性跨越。
1G:第一代公眾移動通信系統(tǒng)是模擬蜂窩電話,列入 ITU(International Telecommunication Union, 國際電信聯(lián)盟)的有AMPS、TACS、NMT等8種標準,基于頻分多址(FDMA,F(xiàn)requency Division Multiple Access)技術(shù),依靠蜂窩技術(shù)開創(chuàng)了公眾移動模擬話音通信。
由于中國電信業(yè)一直運營的是有線固定通信,對無線移動通信缺乏了解,遲至1987年我國才在廣州選擇了英國的TACS標準建網(wǎng)。當時的手機像塊磚頭,人稱“大哥大”,價格昂貴到二三萬元,老板雇個跟班背著手機走,來了電話才交給老板通話,一度成為富人身份標志。TACS獨此一家運營,缺乏競爭,直到1992年也不過18萬用戶。
2G:第二代是數(shù)字蜂窩系統(tǒng),列入ITU的有DAMPS、GSM、JDC等3種標準,基于時分多址(TDMA,Time Division Multiple Access)技術(shù),實現(xiàn)了公眾數(shù)字話音通信與低速數(shù)據(jù)通信。隨后又冒出CDMA(Code Division Multiple Access,碼分多址)這第4種標準。
上世紀九十年代,電子工業(yè)部深感通信運營獨家壟斷,通訊設(shè)備購自國外,不愿用國產(chǎn)設(shè)備,于1994年7月倡議成立了中國聯(lián)合通信有限公司,也就是聯(lián)通。由于聯(lián)通缺乏有線固話網(wǎng)絡(luò)資源,只得從移動通信起步。當時,模擬1G逐步衰落,數(shù)字2G如日中天,于是從全球標準中選擇了比較成熟的歐洲2G標準GSM進行建網(wǎng),和1G的TACS競爭,終于打破了中國電信一統(tǒng)華夏通信45年的壟斷格局。中國電信比聯(lián)通晚一年也選擇了GSM進行建網(wǎng),于是中國2G就在統(tǒng)一標準下展開競爭。當年1G的TACS獨家經(jīng)營5年,只有區(qū)區(qū)18萬用戶,而GSM由兩家同時經(jīng)營,5年內(nèi)急劇增長近6 000萬用戶,增長速度快了333倍。由于標準統(tǒng)一,雖然是兩張網(wǎng)卻仍可以互連互通,便于老百姓任換一家。兩家運營商對同一GSM標準各自在自己的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、業(yè)務(wù)開展、服務(wù)質(zhì)量、資費套餐等方面下功夫吸引用戶,經(jīng)過16年的你追我趕,中國的移動通信得以高速發(fā)展,GSM用戶數(shù)合計近8億,成為全球最大網(wǎng)絡(luò);同時,也促進了中國GSM系統(tǒng)與手機制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。
實踐驗證了統(tǒng)一標準和開展充分競爭,是促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳手段。
3G:第三代移動通信列入ITU的有歐洲WCDMA、美國cdma2000、中國TD-SCDMA等3種標準,基于碼分多址(CDMA)技術(shù),主要滿足公眾高速數(shù)據(jù)通信。最后又擠進WiMAX作為第4種標準。
歐洲WCDMA、美國cdma2000二種標準的初始目標是沿著有線固定通信的思路,定位在“移動的ISDN”,也叫一線通的2B+D,傳輸速率144 kbps,最高僅384 kbps。設(shè)計之初,并未料到1996年后互聯(lián)網(wǎng)會飛速發(fā)展,因此,歐美標準從設(shè)計上就根本沒有考慮如何適應移動互聯(lián)網(wǎng)的要求,因此這樣的3G標準就處于一種高不成低不就的尷尬狀態(tài)。而且WCDMA和cdma2000都存在不適應互聯(lián)網(wǎng)非對稱業(yè)務(wù)(即上下行不均衡)的致命弱點,以致直到2005年日本NTT DoCoMo、歐洲沃達豐、和記黃埔、香港和記都還發(fā)展緩慢、經(jīng)營困難、甚至巨額虧損,3G商用一再延期。這就迫使WCDMA標準不得不修改升級,于是產(chǎn)生了3.5G的高速下行分組數(shù)據(jù)接入HSPA(High-Speed Packet Access)標準,這才獲得發(fā)展。
1998年以李世鶴為首的一批留學生在其具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SCDMA技術(shù)基礎(chǔ)上提出TD-SCDMA(以下簡稱TD)標準提案,標準名稱表明這是采用時分雙工TDD(Time Division Duplexing),以S開頭的智能天線(Smart Antenna)、軟件無線電(Softradio)和上行鏈路同步(Synchronisation)3項關(guān)鍵專利技術(shù)綜合開發(fā)成的CDMA移動通信系統(tǒng)。
憑什么說中國TD才是為移動互聯(lián)網(wǎng)需求而誕生的?
筆者之所以認為TD是3種標準中最佳的技術(shù)體制,是因為在上世紀八十年代做過TDD課題研究,所帶碩士研究生李莉紅1991年的學位論文《TDD/TASI插傳數(shù)據(jù)時分同頻雙工通信》探討了其特點,深刻認識TDD利用了語音通信的特點。即當一方講話時,對方總是在聽,因此只用一個下行的路,上行的路是空閑的;此外還有互聯(lián)網(wǎng)非對稱業(yè)務(wù)的特點,即從網(wǎng)上下載的遠多于發(fā)給網(wǎng)上的,因此也是下行路忙,上行路閑;TDD只需一個頻段,按需分配上行或下行的時間即可滿足通信需求。所以TD有它節(jié)約頻譜的天然優(yōu)勢,符合移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向。
實踐表明TD只需1.6 MHz帶寬;而FDD的cdma2000需要1.25×2 MHz帶寬,WCDMA需要5×2 MHz;TD話音頻譜利用率比WCDMA高達2.5倍,數(shù)據(jù)頻譜利用率甚至超過3倍;且無須成對頻段,便于運營商獲取。而且不需要雙工器,可簡化射頻電路,因此系統(tǒng)設(shè)備和手機成本較低。
TD為公眾移動通信邁入移動互聯(lián)網(wǎng)突破了一條新航線,也為電子信息產(chǎn)業(yè)開墾了一塊豐收的處女地,從而為后續(xù)4G/5G奠定了技術(shù)基礎(chǔ)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
TD從1998年6月30日向ITU遞交提案到2009年1月7日發(fā)放牌照,歷經(jīng)了自主創(chuàng)新的十年艱險長征路。
當時大唐電信為籌措開發(fā)資金、搭建研發(fā)團隊四處奔走求助,千方百計告貸私募,甘冒巨大的壓力和風險。在TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立之前的5年,實際是大唐一家在苦苦支撐這個“民族標準”。
2002年10月,在發(fā)改委、科技部、信息產(chǎn)業(yè)部的大力推動下,由大唐等8家企業(yè)發(fā)起成立TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,形成了專利共享、共同開發(fā)、協(xié)同組織的機制,有效解決了知識產(chǎn)權(quán)、共有技術(shù)和測試平臺建設(shè)等問題,降低了企業(yè)進入門檻,帶動了更多企業(yè)進入TD產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
2003年,國家設(shè)立TD研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化專項,國家投資、銀行貸款加上自籌共計21.7億元,TD產(chǎn)業(yè)化才得以全面展開,從而加速了整體進程。
隨著中國TD產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化日益加速,歐美利益集團為了搶占市場不擇手段,趁TD發(fā)展尚未成熟之機采用各種陰謀詭計,勾結(jié)國內(nèi)腐敗分子進行阻撓。
2005年TD遭遇了第一次危機:歐美利益集團蠱惑運營商秘密偷建WCDMA網(wǎng),企圖讓TD“胎死腹中”。溫家寶總理得知實情后,批示發(fā)改委和信息產(chǎn)業(yè)部聯(lián)合調(diào)查處理,運營商違規(guī)建設(shè)的WCDMA網(wǎng)很快被終止了,從而拯救了孕育中的TD。
2007年TD遭遇第二次危機:北京奧運TD網(wǎng)建設(shè)受阻,幾乎“夭折于搖籃”。胡錦濤主席收到《TD的網(wǎng)絡(luò)補站與終端定制迫在眉睫》的信后,高度重視,很快批示工信部。李毅中部長鞭策中國移動雷厲風行,中國兌現(xiàn)了在2008北京奧運以零故障率的驕人成績實現(xiàn)3G服務(wù)的莊嚴承諾。TD終于從搖籃里站起來了。
2008年底產(chǎn)生了第三次危機:準備發(fā)放三種3G牌照,將導致TD“與狼共舞”。溫家寶總理聽取組織專家論證的建議,委托張德江副總理主持召開“支持TD發(fā)展和研究3G牌照發(fā)放專家座談會”,傾聽各方不同意見。最終雖發(fā)放三種3G牌照,但給予支持TD發(fā)展的15項政策。
TD面臨一次次驚濤駭浪,次次都得到我黨掌舵人及時的鼎力支持才得以化險為夷,砥礪前行,逐步成熟。
值得欣慰的是,從2012年底開始TD顯露出自主創(chuàng)新的優(yōu)異活力,像井噴那樣呈爆發(fā)式增長,2013年一個季度新增的用戶數(shù)竟比中國電信與中國聯(lián)通二家之和還要多600萬。TD手機型號核準數(shù)也超過了二者,達到了與WCDMA手機同步、同價、同質(zhì)的目標。WCDMA從2000年日本DoCoMo開始建網(wǎng)商用,經(jīng)過14年發(fā)展所達到的水平,TD只用4年就趕上了,這是一個奇跡!中國TD最終在“與狼共舞”中超越了WCDMA和cdma2000。
4G:第四代移動通信技術(shù)標準列入ITU的有歐洲LTE-FDD、中國TD-LTE及美國WiMAX等3種標準;基于正交頻分多址(OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技術(shù)。WiMAX由于無人采用,實際上只有2種。
2006年9月,LTE標準開始起草,按照雙工方式擬制基于WCDMA的LTE-FDD與基于TD的TD-LTE。
TD-LTE先天上繼承了TD的優(yōu)良基因,后天上,通過從2007年起我國開展的新一代寬帶移動無線網(wǎng)重大專項多年的研究,攻克了不少難題,取得了顯著進展,示范網(wǎng)在上海世博會驚艷亮相,其技術(shù)水平追上FDD-LTE,且頻譜效率較高,更適應移動互聯(lián)網(wǎng)。中國獨立提出的TD-LTE Advanced得以正式成為ITU的4G標準。
2013年底,工信部同時給中國移動、中國電信、中國聯(lián)通發(fā)放TD-LTE的4G牌照,4G網(wǎng)絡(luò)以前所未有的速度迅猛發(fā)展,建設(shè)437萬座基站,規(guī)模占全球總量的一半以上,覆蓋全國城鄉(xiāng),用戶突破12億戶,有了如此的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),掃碼支付、網(wǎng)購才可以遍地開花?!俺鲩T不用帶錢包,市里單車隨處跑,外賣很快送到家,高鐵四通又八達”,這是4G改變生活的真實寫照。在全球174個網(wǎng)絡(luò)成功商用,服務(wù)近30億用戶。TD-LTE榮獲國家科學技術(shù)進步特等獎??梢哉f沒有TD的突破,就沒有TDLTE的輝煌!
5G是中國主導、全球集體制定的標準,必要專利聲明數(shù)量中國占比超過38%。
5G具有與前4代顯著不同的4大特征:
一是全球統(tǒng)一的技術(shù)標準;可實現(xiàn)“一機在手,通遍全球”的初衷。
二是從面向人與人的移動互聯(lián)網(wǎng),擴展到人與物、物與物的萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng);移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)是未來移動通信的兩大驅(qū)動力。
三是具備三大業(yè)務(wù)能力:
(1)eMBB:聚焦對帶寬有極高需求的業(yè)務(wù),滿足人們對于數(shù)字化生活的需求。
(2)mMTC:聚焦對連接密度高要求的業(yè)務(wù),滿足人們對于數(shù)字化社會的需求。
(3)uRLLC:聚焦對時延極其敏感的業(yè)務(wù),滿足人們對于數(shù)字化工業(yè)的需求。
四是超4G的性能效率:
光纖般的接入速率,千億設(shè)備的連接能力,“零”時延的使用體驗,超高流量密度,超高移動性,超高單用戶峰值速率。同時,5G相比4G還有超10倍的頻譜效率,超百倍的能效提升與比特成本降低。
5G不僅改變生活而且將進一步改變社會。
2019年6月10日,中國提前給4大運營商發(fā)放牌照,吹響了5G進軍號。5G將全面構(gòu)筑經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,推動我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展邁上新臺階。2020年疫情防控加速了中國5G超常規(guī)發(fā)展,有力保障了億萬群眾居家生活、購物消費、在線辦公、“停課不停學”。截至2021年6月底,國內(nèi)建成5G基站91.6萬個,占全球70%,5G手機終端連接數(shù)達3.65億戶,占全球80%。2021年1-6月,國內(nèi)市場5G手機累計出貨量1.28億部,6月份5G手機出貨量占比已達77.1%。
5G還將深化垂直行業(yè)應用融合,千行百業(yè)積極擁抱5G,無人化農(nóng)場、無人化工廠、無人駕駛等將逐步遍布神州大地,必將改變社會,普惠百姓,引領(lǐng)全球。
站在當下,回望百年,中國的移動通信從一開始就是在周恩來的親自參與下,自力更生研制收發(fā)報機創(chuàng)建了軍政機要移動通信,后續(xù)又是在周恩來的關(guān)懷指導下,為四個現(xiàn)代化服務(wù),開辟了中國民用專業(yè)移動通信。
改革開放四十年,在黨的堅強領(lǐng)導下,移動通信領(lǐng)域正是堅持了自主創(chuàng)新的傳統(tǒng),才得以從3G突破、4G同步到5G引領(lǐng),現(xiàn)在也已著手6G的預研,走過了一條崎嶇艱險、波瀾壯闊的漫漫長路。特別是黨的十八大以來,深入貫徹落實習近平總書記關(guān)于網(wǎng)絡(luò)強國的重要思想,中國已經(jīng)建成全球規(guī)模最大的移動通信網(wǎng)絡(luò),天翻地覆換了人間!
喝水不忘掘井人,為中國無線電通信起步開發(fā)生產(chǎn)電臺的那批通信前輩多已作古,然而他們那種自力更生、自主創(chuàng)新的艱苦奮斗精神,永遠值得后來者汲取傳承。