中国通信发展史（八）：中国2G到5G的发展历程

2009年1月7日,是一个具有历史意义的日子。在这一天,工业和信息化部正式向中国移动、中国电信和中国联通三家基础电信运营商发放了3G(第三代移动通信技术)牌照。这标志着我国终于正式迈入了3G时代。

2G走向3G

在3G时代的到来之前,中国的移动通信仍然停留在2G阶段,主要采用的是GSM和CDMA两种2G数字移动通信技术。相比1G模拟移动通信技术,2G数字移动通信无疑是一次质的飞跃,大大提升了语音通话质量,并实现了低速数据业务。但是,2G网络的数据率比较有限,最大也只能达到236Kbit/s,很难支撑互联网等数据密集型应用的需求。随着移动互联网的兴起,2G网络逐渐显露出瓶颈。为此,我国移动通信运营商开始积极准备引入3G技术。

3G智能手机发布

3G与2G相比,最主要的区别在于高速率。它采用了CDMA2000和WCDMA(又称UMTS)等国际主流的数字蜂窝移动通信技术标准,理论峰值下载速率可以达到2Mb/s,比2G网络高出了一个数量级。有了3G网络作为基础,丰富的移动互联网应用首次得以在手机上实现,智能手机也随之在中国普及开来。

经过前几年的技术测试和商业谈判,2009年1月,工信部终于批准三大运营商开通3G业务,每个运营商同时获得了CDMA2000和WCDMA两种标准的运营牌照。这标志着2G时代的终结和3G时代的来临。对于运营商来说,这无疑是一次千载难逢的发展机遇。一方面,可以重新划分市场,另一方面,还可以通过推出3G创新业务赚取更多收入。

这三张3G牌照的发放,直接导致了中国移动、中国电信和中国联通之间更加激烈的竞争。各家运营商使出浑身解数,试图在新一轮的技术革新中抢占先机。

中国移动首当其冲推出了“神州行”品牌,凭借其在2G阶段积累的大量用户基数优势,很快建立起稳固的3G市场领导地位。随后又大力推广移动互联网业务,成功打开了移动互联网蓝海。

中国电信紧随其后,推出了“天翼”品牌,向用户提供3G服务。相比移动,电信在互联网应用推广上稍逊一筹。但凭借其在固定宽带领域的优势,电信的3G网络质量较好。

联通3G发布会

相对较弱的中国联通选择与中国移动正面竞争,推出了“沃”品牌,采取较为灵活的价格策略争取用户。同时,还大胆采用混合所有制改革,引入包括百度、腾讯、阿里巴巴在内的多家互联网公司入股联通,获得先进的互联网思维和丰富的应用支撑,力求加快推进3G建设。

在运营商你争我夺的同时,手机制造商们也紧锣密鼓推出各种3G智能手机,让消费者充分享受到移动宽带时代的红利。2009年,中国的智能手机渗透率还不到10%,绝大部分人还在使用功能手机。但是到了2013年,智能手机的渗透率已经超过50%,功能手机迅速退出了历史舞台。取而代之的,是以苹果和三星为代表的国外智能手机品牌,以及像小米、华为、OPPO这样国内崛起的智能手机厂商。“魅族、小米”一时间成为行业的风口浪尖。

乔布斯发布IPHONE

有了3G网络的加持,移动互联网开始在中国蓬勃发展。此前受制于网络带宽,中国的移动互联网较为落后,桌面端的互联网才是主战场。但到了3G时代,移动端突然成为新兴的增长点。各类移动应用如雨后春笋般涌现,完全改变了人们的网络使用习惯。

3G迈向4G

当然,3G时代的辉煌并没有持续很久。2013年,我国就迎来了从3G向4G的网络升级。这一年,工信部再次发放了新的TD-LTE牌照,中国移动、中国电信和中国联通都获得了这一商用4G牌照。与3G相比,4G网络的峰值下载速率进一步提升到100Mb/s,接近当时光纤宽带的速度。4G时代的到来,中国的移动通信进入了一个新的发展阶段。

与3G时代类似,4G商用牌照的发放再次引爆了运营商之间的竞争。各大运营商把4G作为促进发展的重要契机,掀起了新一轮“升级换代”的网络建设高潮。其中,中国移动的布局最为积极。作为行业老大,移动携带6000万用户基数优势,迅速在全国推广4G网络,夺取先机。中国电信和中国联通则被迫追赶,但在起步阶段免不了落后于中国移动一大截。

4G手机适配三大运营商

这期间,中国联通采取了一个令业界颇为意外的举措——与阿里巴巴达成合作,让马云出任董事长。通过引入民营资本参与管理,联通希望提升公司的市场活力和技术创新能力,从根本上改变自身竞争劣势。这也成为我国电信业混合所有制改革的一个成功案例。在马云的领导下,中国联通实施了“WO+”转型战略,加快4G网络建设进度,推出创新业务,成功追赶上了移动和电信的步伐。三大运营商的竞争进入了白热化的时期。

此时,中国的智能手机市场进入成熟期后继续高速增长,已经对苹果、三星的国外品牌构成了威胁。华为、小米、OPPO、VIVO等国产手机厂商快速崛起,用更适合本土用户的产品创新和营销模式跻身行业前列。2014年,小米的出货量首次进入全球前五;2015年,华为的手机出货量超过了苹果,首次成为世界第二。原本以为牢牢站在食物链顶端的苹果,也逐渐感受到来自国产品牌的压力。

联通4G发布会

与用户市场和终端市场的激烈竞争相比,运营商背后的通信设备供应商市场经历了一场残酷的洗牌。原本以北电、朗讯、阿尔卡特为代表的传统通信设备商在市场中逐渐落败,被新兴的华为和中兴按在地上摩擦。经过多年积淀,华为和中兴掌握了无线通信系统集成的核心技术,而传统设备商则陷入专利堆积、创新乏力的困境。2009年,华为超过了诺基亚,首次成为全球第一大通信设备供应商。

在4G商用牌照发放后的几年时间里,中国的移动通信继续高速发展。三大运营商积极推进4G网络建设,陆续实现了在所有城市的全覆盖。随着网络规模的不断扩大,4G用户数量飙升至十亿级别。在用户规模和网络覆盖方面,中国的4G网络均位居世界前列。

联通4G展览

与此同时,在终端领域,国产手机厂商持续发力,推出性价比更高的产品,迅速抢占国内市场份额。华为、小米、OPPO、vivo被业界称为“新四天王”,成功打破了苹果等国外品牌的垄断地位。随着中国智能手机渗透率达到90%以上,市场进入存量竞争阶段,各厂商FLAGS系列之争进入白热化。

在网络设备方面,华为和中兴取代了传统设备商,成为全球头部通信设备供应商。依靠技术创新和成本控制,华为已连续多年蝉联全球第一。这使中国在通信网络设备领域实现了从“跟跑”到“领跑”的历史性突破。

4G奔向5G

就在4G商用进入积极推进阶段之际,全球已掀起从4G向5G的演进浪潮。作为移动通信技术的下一个十年甚至是二十年,5G被普遍认为是引领产业变革的关键基础设施。这主要来自于三大技术革新:

第一,是峰值速率的大幅提升。5G理论峰值下载速率可达20Gbps,比4G提高了近100倍。这使固定宽带级的超高速率服务可以无缝延伸至无线领域。

第二,是网络能力和容量的极大增强。5G采用新的调制编码、massive MIMO等技术手段,单位区域网络容量提升10-100倍,可以支持海量连接和用户。

第三,是延迟降至极低水平。5G网络时延可以达到1ms以下,满足对低时延敏感的新型应用需求。

基于上述技术创新,5G被称为是构建万物互联的关键基础设施。它不仅可以让消费类应用实现质的飞跃,还可以开启工业互联网、自动驾驶等前所未有的应用场景。这使各国都把发展5G作为产业政策的重中之重。

5G发布会

在5G商用的角逐中,中国选择突破口并取得先机。2019年6月6日,工业和信息化部正式向中国移动、中国联通、中国电信三家运营商颁发5G商用牌照,标志着中国正式进入5G时代。与此同时,华为、中兴、大唐等设备商已经做好了充分准备,能够为各运营商提供端到端的5G网络解决方案。

获得牌照后,三大运营商立即开始在全国热点城市开启5G网络建设。随后,中国又制定了稳步推进5G网络部署的时间表和规划。到2020年,5G规模建设全面启动;2021年,重点城市和区域实现5G全覆盖;2025年,基本实现5G网络全国覆盖。在国家政策的大力支持下,中国5G建设进展极为迅速。

目前,中国各地5G基站建设正在稳步推进,已经形成了较为完善的5G网络布局。东部沿海发达地区以及北上广深等一线城市基本实现5G全覆盖,5G应用也得到较好普及。西部和中部地区则正在逐步加快5G建设进度。据工信部公布的数据,截至2022年2月,中国新增5G基站超过60万个,基站总数达到了150.6万个,继续保持全球第一。与基建同步的是用户规模快速增长,5G终端连接数已经超过3.84亿。网络建设和商用应用双轮驱动,中国5G正处于高速发展期。

5G的发展

在推动5G发展的同时,中国还高度重视5G创新应用的培育。这是对5G技术潜力的充分挖掘,也是抢占未来产业制高点的关键所在。自5G商用以来,中国政府陆续出台了一系列政策措施,鼓励企业深入参与5G应用创新,并组织开展了大量的5G示范项目,使各行各业充分体验5G带来的红利。这为未来5G应用场景的大规模复制和推广积累了宝贵经验。目前中国5G应用已经初具规模,涉及工业制造、医疗教育、智慧城市等多个领域。

中国移动5G发布会

可以说,在5G商用的过程中,中国实现了从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的历史性飞跃。在基站建设、用户规模、应用场景等方面,中国均位居世界前列。这与中国在移动通信产业中的积累和底力是分不开的。在2G时代开始的市场竞争,使运营商积累了丰富的网络规划和建设经验。3G起步之初的应用创新,培养了生态伙伴的丰富想象力。4G阶段实现的自主可控,则使整个产业链具备了技术自立自强的能力。在5G商用过程中,中国得以将这些宝贵经验和能力充分发挥出来,最终实现了重大突破。

当然,中国5G发展还面临一定的困难和挑战。截至2022年,5G终端的平均售价仍高达千元以上,于大多数消费者而言太过昂贵。站址选址和配套光纤资源也制约了5G基站的快速扩张。在应用方面,除个别场景外,目前大多数应用还处在小规模试点阶段,还未形成强大的商业化驱动力。这些问题都需要在未来的发展中进一步解决。

2019年6月6日,中国工业和信息化部向中国电信、中国联通、中国移动及中国广电这四家基础电信企业颁发了5G商用牌照。这意味着中国正式进入5G时代,使中国成为全球率先商用5G网络的国家之一。

5G的应用

5G是第五代移动通信技术,相比4G有着质的飞跃。从理论峰值来看,5G下载速率可以达到20Gbps,是4G的几十倍;网络延迟可以降到1毫秒以下,是4G的十分之一。超高速率与超低延迟,使5G具备了支持大规模物联网应用的能力。

中国移动作为行业老大,在4G建设中已经积累了丰富的经验。凭借雄厚的资金实力,移动全力以赴展开5G基站建设。他们还推出“5G先行计划”,选择北京、上海、广州、杭州等一线城市进行5G商用网试点。很快,这些城市就布满了5G基站,实现了较全面的5G网络覆盖。

与移动不同,中国联通和中国电信在4G时代起步比较晚,完全可以从追赶者变成并跑者。因此,联通和电信也不遑多让,紧紧追随移动的步伐,在各大城市同步开展5G网络建设。甚至在北京、上海等城市,联通与电信的5G网络覆盖与移动不相上下。三大运营商 你来我往,5G竞争进入白热化。

截至2022年2月,根据工信部公布的数据,中国5G基站总数量已经超过了150万个,这一数字还在持续增加中。以中国移动为例,他们已提出要在年底之前新建30万个5G基站,使5G基站总数突破80万个。

5G基站的安装

巨量5G基站的建设,直接带动了用户规模的快速增长。根据统计,2022年2月中国5G终端连接数已经达到3.84亿,较2021年底净增1.28亿。这意味着仅用了两年时间,中国5G用户规模就突破了3亿大关。而4G用户从刚起步到突破3亿,则用了5年多的时间。5G的普及速度之快,远超过人们的预期。

之所以5G用户基数能增长如此迅猛,关键还是得益于端到端产业链的发展。一方面运营商快速推进网络建设,另一方面手机厂商也推出了大量经济实惠的5G手机,使终端更易覆盖用户。比如小米、OPPO等厂商 推出的数百元人民币价格段的入门5G手机,就成为用户采购的热门选择。

百元5G智能手机

在网络和设备双轮驱动下,中国各领域的5G应用也在蓬勃开花。其中最典型的就是工业互联网,5G的高可靠低延迟为工业控制和运维提供了有力支撑。在广东珠海,华为帮助当地港口实现了自动驾驶码头车远程控制;在山东东营,中国移动携手中石化,实现了远程操控自动检测机器人。中国各地都在探索5G+工业互联网的创新应用,这将大幅提升我国制造业的智能化水平。

5G智能巡检无人机

当然,5G带来的不仅仅是更好的手机网络体验。在疫情防控中,5G扮演了十分重要的角色。2020年初武汉爆发疫情时,运营商与华为、中兴通力合作,在最短时间内建成武汉雷神山、火神山两家医院的5G网络。医护人员可以借助5G佩戴设备进行远程会诊,避免交叉感染。此外,还使用5G无人机、5G云检测车进行环境消毒、病毒检测,实现无接触防疫。这充分展现了5G在救治患者、保护医护人员方面的独特优势。

5G智能人体测温机

当前,中国正处于从5G商用到全面应用的关键窗口期,5G正快速渗透到各个行业。同时,中国也在积极推进6G技术的研究,以争夺下一代移动通信的技术制高点。毫无疑问,5G将继续引领世界的潮流,推动产业数字化智能化转型升级。站在5G商用三年的节点上回望,我们有理由相信,中国完全有实力、有技术、有速度,引领全球进入智能互联的新时代。

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