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发表于 2018-1-7 17:11:52 |显示全部楼层
本帖最后由 h68810115 于 2018-1-7 17:17 编辑

3.5.4   疯狂的3G牌照

      90年代后期,随着2G用户的快速发展,以及3G标准逐渐的明确路标和技术方案,3G的发展逐渐提上议事日常,这里的发展是指3G标准的商用化,也就是牌照的发放。牌照的发放的核心是频率的发放。牌照发放是从欧洲开始,欧洲始于英国的牌照的发放。
  
       始作俑者:英国3G牌照拍卖
  
       在3G牌照拍卖之前,英国有4家运营商,其中有一家Orange,就是和黄在1999年最为被人广为传颂的 “千亿卖橙”的Orange。也就是说和黄已经没有2G的运营牌照。1993年,李嘉诚旗下和黄公司以低于100亿港元购入英国移动电话公司Rabbit,并改名为Orange(“橙”),当时大多业内人士都不看好该项目。6年之后,李嘉诚把“橙”转手卖给德国曼内斯曼公司(后又转给法国电信),净赚1180亿港元(196亿美元),缔造了人们至今仍津津乐道的“千亿卖橙”故事,此役总体投资回报率高达1475%。
  
       因为已经有4家运营商,为了避免共谋压价,在正式拍卖之前,英国政府将拍卖的标的由4张3G牌照增加到了5张,分为A,B,C,D,E牌照。其中,最大的是A牌照(频谱宽度,频谱越宽,能够支持的用户数越多),B牌照略小一点, C牌照、D牌照和E牌照的大小相当,比B牌照又小一点。为了更好地吸引4家运营商之外的竞争者参与拍卖,英国政府规定,4家在位运营商只能参与B牌照、C牌照、D牌照和E牌照的竞价,并且每位竞买人最多只能获得一张3G牌照,这保证了将最大的3G牌照能够归新进入者,提高竞争的力度。这个拍卖规则的实际作用也是立竿见影的,9位新运营商和4家在位运营商参与了3G牌照拍卖,并就此展开了激烈竞争。
3.5 12拍卖照片.jpg
                              
  
       拍卖的方式是采用同步增价拍卖的方案,每一轮都可以参与拍卖者都必须加价,在每一轮加价完成之后,政府会公布所有竞买人的报价情况,从而确认每张3G牌照的最高报价人,并且公布下一轮竞价的最小加价幅度,直到最后只剩下5位拍卖人。这个拍卖方案鼓励了新运营商竞争两张最大的3G牌照,而当前市场的运营商会则可以在BCDE4个牌照之间切换提价。由于信息透明,大牌照的价格和小牌照的价格还会出现相互影响,从而真正实现竞争性的价格。
  
       2000年3月6日,第1轮3G牌照竞价正式举行,竞买人的总报价达到了5亿英镑,略高于5张3G牌照的保留价之和。在3G牌照拍卖进行到第94轮的时候,第1位竞买人退出了竞价。当时,最便宜的一张3G牌照的价格都超过了20亿英镑。不久之后,另外4位竞买人也选择了退出竞价。4月27日,在经过了150轮竞价之后,英国的3G牌照拍卖终于结束:5张3G牌照一共筹集了225亿英镑(385亿欧元),最便宜的一张3G牌照的价格也超过了40亿英镑。
  
       在最开始,当时的各大媒体及拍卖部门认为3G牌照拍卖将筹集到20亿~ 50亿英镑的资金,而最终的结果则是225亿英镑(385亿欧元),超过预期的4倍,相当于当年英国GDP的2.3%,英国政府用这笔巨额收入偿还了国债。
  
       当时英国人口约5900万,而2000年英国的手机用户约4000万用户,因此5张3G牌照385亿欧元 ,平均下来相当于650欧元/人(基于人口)。按照当时的平均每用户的每月30欧元的收入,则需要超过20个月的收入才能覆盖住牌照的费用,并且还是没有任何成本的情况下,如果考虑到站点租赁,全新的设备购买(设备相对2G来说也要贵很多),人员和运营费用,再加上一个新标准的终端补贴费用,那么对于运营商,特别是新牌照的运营商来说,3G网络的盈利是一个遥遥无期的事情。
  
       总价最高的3G牌照:德国3G牌照拍卖
  
       德国的3G牌照拍卖方案也选择了同步增价拍卖,但是,德国政府推出的拍卖标的并不是3G牌照,而是组成牌照的12组频谱。每一位竞买人可以选择2~3组频率组成一张3G牌照。但是,每位竞买人最多只能获得一张3G牌照。德国只吸引到了7位竞买人参与竞价。在最后的几天里,竞争的焦点集中在了3组频谱上,6位竞买人开始拼命争夺,竞相抬价。因为一旦拥有这3组频谱,就可以建立一个覆盖全国的强大网络。政府控股背景的德国电信在拍卖中拼命抬价、最终以报价最高获得了相应的频谱。最终德国的3G牌照拍卖取得了巨大的成功,最终筹集到了505亿欧元,打破了英国3G牌照拍卖的总成交额纪录,人均筹集资金也高达615欧元仅略低于英国。
  
       其他国家的牌照
  
       上述的英国和德国分别是2000年4月和2000年7月完成了拍卖,期间荷兰也进行牌照拍卖,但是由于荷兰的人口偏少,欧洲的主要电信运营商都选择和本地运营商合作的方式进行牌照拍卖,因此实际上参与投标的运营商组团偏少,因此荷兰的牌照拍卖仅拍到27亿美金。
  
       但是随着NASDAQ股票指数从3月10日的5050点到15日4580点,跌幅达到9%,著名的IT泡沫开始破裂,并逐渐的传播到欧洲,电信运营商的股票的估值也开始逐渐下调,这也影响了3G牌照的拍卖的价格。从下面的表格也可以看出,最先拍卖的英国和德国人均牌照最高,虽然当时NASDAQ股指已经开始跌了,但是泡沫的破裂还没有正式的明确,到了10月11月,泡沫危机已经很明确,并且各大通信公司的股票价格已经跌了比较多,因此意大利,奥地利的价格已经比较低。
  
       到了2001年5月的法国,由于IT泡沫的已经已经波及到欧洲,也看到了英国和德国的运营商由于巨额的牌照费用导致运营商根本没钱来建设3G的网络系统,因此在法国政府在采用“选美”制发放四张3G牌照,每张牌照的固定费用为49.5亿欧元,获得牌照的运营商必须在前两年支付一半费用,剩下的在牌照期限内还清。但是,政府公告发出后,只有包括法国电信的两家公司前来申请3G牌照,余下两张牌照却没人申请。在这种情况下,法国只能改变策略,放松3G牌照协议的条件,大幅削减初始费用,并把牌照期限从15年延长到20年。每家公司只需在第一年支付6.19亿欧元,其余费用将视3G服务的销售情况而定。法国政府的这一决定立刻受到了国内现有两家持有3G牌照的运营商及其他运营商的欢迎,在第一轮牌照发放时退出的布依格电信公司(BouyguesTelecom)高兴地说,削减费用是“向正确的方向迈出的一步”。

3.5 13 3G牌照拍卖表.jpg
欧洲主要国家牌照拍卖表
  
       巨额的牌照费的影响
  
       对于通信业来说,在2000年之前由于移动通信的快速普及,使得所有运营商的收入基本都能够实现快速增长,也就使得运营商的市值估值也就像互联网公司产生了泡沫。到2000年下半年和2001年,收到IT泡沫破裂的影响以及01年之后欧美发达国家用户增长趋缓,欧洲电信市场上的3G狂热也就开始降温。
  
       大批的国际电信巨头在为竞争3G牌照投入高昂的“入门费”后,还来不及欣喜,就已经背上了沉重的债务负担,更不用提为3G铺设网络和进行推广需要的上千亿美元的花费。德国、英国、法国及荷兰等国的电信公司资本负债率都大幅度上升。欧洲电信业2001年底的债务总额就已经高达2510亿欧元,其中英国电信和德国电信两家公司单单是在3G运营牌照上的花费就已经分别超过了200亿欧元和170亿欧元。德国电信为此发行了巨额债券,而英国电信的债务单在2000年就已经增加了两倍,债台高筑,为此公司不得不靠出售资产进行偿还。
  
       如果对上述的人均牌照费没感觉的话,可以拿中国市场进行对比。以牌照费用最高的英国3G牌照费作为对比,中国移动在03年的时候用户平均月收入大约在90RMB左右,移动用户数大概在2.7亿户,年收入1586亿。如果那个时候中国发3G牌照,按照ARPU值20确定的人均牌照费,也就是每个用户90*20=1800元,然后再乘以中国的人口数,也就是14亿,也就是整个中国的几家运营商3G牌照将高达25000亿RMB,而那个时候,中国的所有移动业务收入(移动+联通)也才2160亿,就算将ARPU值取低至50元,整个牌照的费用也将高达14000亿。而到2016年的今天,含移动,固网,宽带的所有运营业务收入也才1万亿RMB。通过类比,就可以看出当时的3G牌照费有多高。
  
       在牌照费用之外,当时的设备商和运营商并没有认识到3G独立组网和新牌照对一个新运营商开展3G业务的难度,因此很多新运营商投入了大笔经费来拍卖3G的运营牌照。比如李嘉诚最著名的“千亿卖橙(Orange品牌移动运营商)”之后,也花巨额资金在英国,意大利等国买了3G的牌照。在3G网络具备之后,3集团才发现,获得新用户的成本极高,并且由于3G频率相对2G的频率要高,覆盖相同的面积要求的站点数量要远多于2G。这也使得李嘉诚也只能变卖其他盈利的业务不停的补充3G的运营支出,直到07,08年之后的MBB之门打开。

3.5 14Orange.jpg

  
       在3G服务业务的开展上,也开始出现了尴尬的局面。2002年7月西班牙电信公司Telefonica和芬兰电信公司的合资企业Group3G宣布无限期停止向德国、意大利、奥地利和瑞士提供3G无线通信服务。这一信号顿时给市场带来恐慌,8月,法国电信下属的Orange移动通信公司宣布推迟三年在瑞典提供3G服务。紧接着,沃达丰集团德国分公司董事长表示,该公司将把在德国推出3G商用服务的时间延迟约六个月。同时,挪威的Tele2公司也宣布推迟在本国的3G服务。
  
       服务推迟的主要原因是两个:首要的原因是,3G牌照拍卖费用太高,使得运营商债台高筑,无力再筹集资金兴建3G基础设施网络。第二原因,一些免费赠送3G牌照的国家规定了极为严格的条件以保证以最快的速度在国内全面建立3G网络,但是当时的3G的业务需求并不多,终端发展不成熟(主要是电池小,非触控,用户上网体验不佳),使得运营商花了巨资新建了网络,但是却不能获得相应的收入。这种情况基本上是等到iPhone出来之后才得以引爆了移动互联网。
  
       正是有了欧洲的高价牌照的教训,在其他区域基本都没有出现高价牌照的情况,运营商也更加理性,比如新加坡在3G牌照拍卖会上,仅有的3家竞拍者无一出价,导致拍卖流产,最后只能以底价出售给这三家运营商。香港政府2001年9月,以底价发出四个3G网络频谱牌照。3G牌照费为每年3G网络营业额的5%,为期15年,头五年最少支付5000万港元,之后逐步增加,每张牌照的估值仅为4.7亿港元。台湾的5个牌照费用总金额也仅仅15亿美金,人均牌照费用仅65美金。而中国的3G牌照则是等到2009年TDSCDMA标准基本成熟之后才发了牌照,并且费用基本为零。
  
       而在欧洲之外的北美和拉美,由于基本上都是大的运营商占主导,并且在2000年左右网络上CDMA可能还占有一定的优势,而CDMA2000本身在设备的演进性和兼容性上相对较好,因此新的运营商去单独申请3G牌照是比较少的,因此在3G的产业发展上基本还是以原有的格局为主,并没有产生泡沫。

          因此疯狂的3G牌照,实际上是疯狂的欧洲3G牌照,对其他区域基本没有太多的影响。

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发表于 2018-1-10 09:09:52 |显示全部楼层
赞一个,期待下文。。。

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红塔山  感谢支持  详情 回复 发表于 2018-1-11 02:19

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发表于 2018-1-11 02:19:13 来自手机 |显示全部楼层
本帖最后由 红塔山 于 2018-1-11 07:18 编辑

你顶帖到是蛮积极的

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2009-3-24
发表于 2018-1-15 09:34:54 |显示全部楼层

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发表于 2018-1-17 19:20:48 |显示全部楼层
本帖最后由 h68810115 于 2018-1-17 19:45 编辑

3.5.5   3G产业的发展和CDMA产业链大衰败

       在上述的3种技术标准中,TD-SCDMA是全新的,并且商用和成熟时间属于比较晚,WCDMA也是全新的协议和网络架构, 相比之下,CDMA 的协议演进相对更加平滑,基站设备也基本上是可以重用的,手机的芯片开发节奏也比较快,这也就是为什么在3G发展的初期,CDMA2000的用户发展比较快的原因。

      不同标准之间的业务发展

      CDMA标准的应用主要是在美国,韩国,日本,美洲以及中东地区,在原来CDMA1X的基础上,各运营商只要增加部分单板就能够支持3G,并且使用的还是原来的频谱,因此对于CDMA标准,基本上不存在3G牌照发放的问题。因为可以兼容性演进,因此在系统投资上面也相对比较少。在CDMA2000技术标准的市场开发中,高通公司积极与摩托罗拉、朗讯和韩国企业等一起合作开发,使得CDMA2000的商用速度略快于WCDMA。2001年韩国开通的CDMA20001X数据传输速率达144Kbps,2002年又在韩国开通了1XEV-DO,最高速率达到2.4Mbps。

      而WCDMA发展的开始阶段则要困难很多,除了下面要讲的和CDMA标准阵营共同面对的问题外,WCDMA还受运营商3G巨额牌照费而无钱建设网络以及WCDMA初期因为技术不成熟而导致上网体验不佳。

      世界上第一个WCDMA的网络应该还是日本的NTT DoCoMo 2001年商用的,但是DoCoMo的网络虽然是以WCDMA为基础的,但是整个网络和3GPP的标准还是有一定的差异。因此还不能算完整的UMTS网络。

      随着2000年和2001年的IT泡沫破裂,2002年,当电信业依旧持续低迷,欧洲其他主要运营商都因为财务问题以及对3G前途的迷茫,手持3G牌照却按兵不动,一再推迟网络商用计划,李嘉诚则开始筹划向意大利和英国推出3G服务。虽然和黄在这两个国家的3G服务开通时间也有所延迟,但仍于2003年3月率先于欧洲其他运营商推出3G服务。但是在和记推出3G服务之后,由于终端补贴成本和渠道成本较高,虽然每个用户的收入高一些,但是由于高额牌照及网络设备的折旧,和记的3G运营还是持续亏损。 实际上,从2004年1月开始,李嘉诚不断出售旗下关联公司的股份,被认为“为3G输血”。例如将其持有的宝洁-和记有限公司的股份出售给宝洁公司。与此同时,李嘉诚还采取一些措施降低3G的运营成本。

      但是不管怎么样,随着英国沃达从2004年2月在欧洲推出多个UMTS网络,新加坡商用在2005年2月商用了WCDMA,新西兰2005年8月商用,澳大利亚2005年10月商用,WCDMA的网络逐渐的部署和商用了。

      3G网络面临的2个问题

      无论是CDMA还是WCDMA,3G网络都面临2个共同的问题,终端问题,上网体验和应用不丰富。

    终端问题:在3G网络发展的前期,所有的3G用户都面临终端电池的问题,因为既然3G是以上网为主,那么3G手机的屏幕就必须要大,再加上在上网期间,用户的屏幕都是点亮的,在上网期间,用户的手机也是不停的与网络通信的,因此这个就是2G的用户有很大的差异,2G手机用户只有打电话和发短信两个功能,并且大多数的时间手机是在待机状态。2G手机电池充满,可以用3-4天,甚至有用一个礼拜的。但是3G手机在最开始面世时,如果正常使用,一般只能支撑半天到一天。因此在智能手机发展的前期,电池的消耗就是一个比较大的问题。终端电池的问题直到05,06年3G手机普及到了一定程度之后才有所缓解。当然终端的用户体验不好也是一个问题,但是还不能算最主要的问题。

      没有杀手级应用的3G:在3G网络发展的前期,运营商面临最大的问题是,虽然建设了大容量的网络,但是3G网络所想推的视频通话,定位业务和视频点播业务,都没有太大的市场需求。而3G业务当时有一定需求的,也就以email和网络新闻浏览为主,而这种以文本应用为主的,用户需求量本身不大,并且每个应用的流量需求也不是很大。因此就导致虽然想以把3G业务发展壮大,但是实际上运营商的收入都还是以语音为主,绝大部分的运营商语音业务还是占90%以上,除了语音业务之外的数据业务聊聊无几,因此当时大多数运营商的3G业务都是亏损的,但是3G业务又是趋势,运营商也只有不停投资3G的网络,直到真正的3G杀手级的应用来临。

      截止到2004年6月,全球的3G用户也仅仅750万,主要是韩国日本的CDMA 3G用户,有17个WCDMA 运营商,5个CDMA 的3G运营商。

    iPhone的诞生及安卓智能手机打开MBB( Mobile BoardBand )大门

     虽然在苹果的iPhone之前,也有很多的智能手机,但是这些智能手机无论是用户体验还是商业模式,都是不太成功,因此并没有对3G的业务发展有多少推动作用。在06,07年之前,大家谈到3G网络,都说寻找杀手级的应用,而在MBB和智能手机爆发之后,大家讨论最多的则是如何尽快扩容和改进网络设备的设计,保证不会因为手机用户过多导致系统瘫痪。在07年之前,运营商为了充分利用3G网络的数据业务的呢里,几乎所有运营商都面向用户推广3G的数据卡。
3.5 15上网卡.jpg
                              
      随着2007年1月,苹果发布了第一代iPhone手机,在手机的用户体验和功能上得到了极大的提高。真正引爆3G数据时代是从08年iPhone 3G开始的,iPhone在美国是在AT&T发布并独家销售,因为销量火爆,多次在不同地区引起3G网络的拥塞和瘫痪,而从08年开始的安卓手机也开始发布,虽然在当年并没有引起多大的反响,但是随着安卓手机逐渐增多,也为MBB的流量暴增添砖加瓦。

3.5 16苹果手机.jpg
第一代iPhone手机

    iPhone的图形化操作界面,高质量的拍照,创新的应用商店的模式都为其他的几个Symbian、WindowsMobile、Linux和PalmOS等提供了改进方向。特别是应用商店的模式,提供了独立开发者为手机提供商开发不同应用的模式,并且取得了良好的经济效应,使得手机程序的开发者大大增加,苹果的应用商店的应用,也从最初的500个应用增加到了几万,几十万个应用。应用的丰富反过来又大大促进了智能手机的销量。


    因此从08年之后,全球各地的3G网络逐渐走向拥塞-扩容的发展路径,而应用也从最开始的email和新闻浏览逐渐向人们生活的各个方面渗透,社交类(QQ,FaceBook,微信类),游戏类,教学类,手机购物类等等。
3.5 18 智能手机用.jpg
智能手机销量

    总之,随着智能手机的普及,大大促进了3G的用户发展,也使得3G网络的建设和扩容进入了快车道。

      CDMA产业链的萎缩

    CDMA产业在发展的初期,由于2G用户的不停增长,GSM产业链本身成本也比较高,因此CDMA和GSM的用户发展速度差不多(GSM的用户还是比CDMA多),但是随着2000年3G标准阵营的确立,高通商用模式的确立以及GSM产业链的充分竞争,CDMA的平均每用户的成本就远高于GSM的用户了,无论是系统设备的成本还是终端的售价,这也造成了后续GSM和CDMA用户发展速度的差异。
3.5 17 GSMCDMA用户发展对比.jpg

      随着CDMA逐渐推向全球市场,高通公司开始成为股票市场的宠儿。1999年高通的股价从最低不到7美元上升到了176美元,涨幅达25倍之多。而在这时,高通的经营模式也开始发生变化。1999年初,高通先是将CDMA系统部门出售给了爱立信,随后在12月底又把手机生产部门转让给日本的京瓷。随着附属产品部门的精减,高通由一家CDMA产品的供应商,又回到了技术开发和芯片设计的核心竞争力上来。

    这一商业模式使得高通在随后的几年时间内得到了飞速的发展。从2001年到2005年的五年间,高通的销售收入翻了一番,而净利润增长了四倍。在高通2005年的销售收入中,58%的业务来自于芯片的生产和销售,另有27%来自于专利授权。在CDMA领域,高通生产数据卡、手机和系统设备的所有芯片,并一直保持着手机芯片90%的市场份额,尽管TI和三星在2003年开始进入CDMA2000芯片领域,但一直未能动摇高通的霸主地位。
3.5 19高通.jpg

      但在高通收入和利润走高的同时,CDMA产业却在不断走低。尽管在传输速率等方面优于WCDMA,但凭借高通一家之力,CDMA2000在商用速度、规模优势以及终端数量和价格上,与参与者众多的WCDMA相比,都不具竞争优势,从而导致了CDMA阵营的萎缩。在手机上,平均每个CDMA手机要比GSM/WCDMA手机要贵50美金以上,并且在CDMA高端手机选择特别少,终端价格上面的差异是非常影响用户的发展。

    爱立信在05年就退出了系统设备生产,并将系统设备业务转让给中兴,2006年4月,澳洲电讯(Telstra)宣布放弃CDMA2000向EV-DO的演进,全面转向WCDMA/HSDPA建设。接着巴西CDMA运营商Vivo也宣布即将开通GSM网络,印度两大CDMA运营商Reliance和Tata也宣布将中止和高通的合作。诺基亚在2003年宣布进入CDMA2000芯片市场,又在三年后全线退出。2006年6月,占有CDMA手机市场10%的诺基亚宣布将停止北美以外市场的CDMA手机业务,并计划在2007年4月前全面停止CDMA的研发和生产。

    因此,05,06年是CDMA产业链竞争全面开始衰败的一年。从05年开始,GSM用户基本上都以每年增加5亿用户的速度在发展,而CDMA用户基本上还是原有的运营商范围内的惯性增长,在每个有GSM/WCDMA网络的国家,CDMA的运营商竞争要弱于GSM的运营商。随着上述第一个转网运营商的产生,Nokia退出手机的开发以及爱立信退出系统设备的开发,CDMA产业链的衰败就不可避免了。2007年,澳大利亚成为全世界第一个彻底关闭CDMA网络的国家,随后墨西哥、日本、印度、印度尼西亚、越南、孟加拉国、泰国、巴西等国的运营商,先后关闭了部分CDMA网络服务。

        与CDMA在全球面临萎缩的形势相比,CDMA网络在中国的局面也正在摇摆。联通02-06年的几年里耗资600亿人民币投资建设的CDMA网络,但是只发展了3000多万用户,而联通的用户主力依旧是GSM用户。06年之后,联通又将投资的重心放到扩容和升级GSM网络上,直到08年又一次电信重组和3G牌照的发放。

    高通发展和转型

    早在1999年,高通其实已意识到CDMA在与GSM产业链竞争中的弱势。为此,高通开始对WCDMA进行研究和开发。从2003年开始,高通在全球范围内大力推进WCDMA标准,首先是与NTT DoCoMo共推WCDMA的全球配置,随后又与西门子集团达成合作协议,借助西门子进入欧洲主流市场,这里主要是针对的终端芯片市场,并不包含在网络系统的芯片。

    高通给自己定下了在WCDMA领域的目标—在五年时间内占据WCDMA芯片市场50%的份额。但比起在CDMA领域里一头独大的地位,在快速增长的WCDMA市场,高通的优势并不明显。但高通还是很快取得了突破。2004年,高通在WCDMA手机芯片的市场中还只有10%的份额, 2005年,高通的市场份额已达到26%,由第五位跃升为第二,并很快取得手机芯片市场份额第一。全球范围内,包括三星、西门子、LG、NEC以及中兴、华为、海信等30家厂商采用了高通的WCDMA芯片。在推出市场上第一款HSUPA芯片7200之后,高通公司又宣布推出同时支持GSM、GPRS、UMTS和CDMA2000、首个横跨两个主流3G标准的基带芯片MSM7600。

      随着高通在4G LTE技术专利布局,以及在GSM/UMTS/LTE 主流阵营中芯片领先,高通已经逐渐降低了对CDMA产业链的依赖,也为后续CDMA标准放弃演进打下良好的基础。

    CDMA放弃标准演进:

    之前说过,标准是分阵营的,对于GSM和UMTS阵营来说,在3G协议之后的下一步演进就是LTE(4G),而CDMA的协议演进则是从2G的IS95,到CDMA2000的1X,EV-DO Rev.0, Rev.A, Rev.B(都是在3G范围),但是实际上在全球范围内,也只有部分运营商升级到了Rev.A的版本,没有设备商支持Rev.B, 因此也没有运营商升级到Rev.B版本。

    CDMA系列标准,在Rev.B之后,面向4G的标准演进,初步提出的思路是UMB系统是以OFDMA(正交频分复用接入)技术为基础,最高速率下行能够达到288Mbps,但是随着06,07年CDMA的主要运营商美国Verizon、中国电信、日本KDDI、韩国SK电讯等均已明确表示将选择LTE作为下一代演进的技术标准,主要的CDMA设备商阿尔卡特朗讯和北电网络均已裁减了CDMA部门,没有任何一家运营商宣布采用UMB技术或者测试该技术,因此产业链就只有高通一家。高通终于在08年也看到希望渺茫,宣布已停止下一代超移动宽带(UMB)无线技术的研发,也就是放弃了CDMA标准的下一步演进。高通CEO在年度分析师会议上表示,在停止UMB开发后,公司将专注于LTE(长期演进技术)的开发,原因是该技术已得到美国Verizon等运营商的支持。
  
    产业链竞争是一方面,UMB由于参加的厂家相对比较少,技术能力也相对有限,因此在UMB 在高速移动相关性能相比LTE有很大的不足,也是高通放弃标准的原因之一。
  
      CDMA转网

      由于高通宣布明确宣布放弃标准演进,也造成了CDMA产业链进一步加速衰退和转型。由于CDMA标准不再演进,运营商只有两种选择:要不就是等LTE到来,直接转型LTE,要不就是在LTE到来之前提前部署GSM,UMTS的网络,降低网络成本。

    全球第一个完全关闭CDMA的是在澳大利亚,包括和记以及澳洲电信,从澳洲开始,包括美洲的VIVO,Telus等大的运营商,从07,08年开始就建设GSM/UMTS的网络逐渐替换他们之前运营的CDMA网络,新发展的用户都承载在GU的网络上,CDMA的用户也采用补贴的政策,逐渐转移到GU的网络上。
3.5 20 CDMA转网.jpg

      而现在剩下的还在运行的CDMA网络,主要的运营商包括中国电信,韩国的两个运营商,日本的KDDI以及美国的两个主要运营商,这些运营商的CDMA网络基本属于维持状态,或者逐渐的关闭状态,直至用户逐渐的减少至0。其他的一些小的CDMA运营商,在CDMA网络上也已经基本不再投资。
  
    至此,CDMA作为一种技术标准,已经不可回头的走向凋零。

3.5.6   3G产业年谱

3.5 21 3G产业年谱.jpg

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发表于 2018-1-19 09:59:51 |显示全部楼层
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发表于 2018-2-23 08:39:02 |显示全部楼层
本帖最后由 h68810115 于 2018-2-23 08:45 编辑

3.6    归一化的4G及通信寡头支撑的5G:

       实际上,早在3G标准还在竞争和角力的时候,国际电信联盟(ITU)在1999年已经设立一个工作组,主要任务是负责3G未来发展和超3G的研究,并在2001年定义出超3G的目标:IMT-2000(3G)的未来发展在2005年左右实现最高约30 Mbps的速率,而超3G(4G)在2010年左右在高速移动环境支持最高约100 Mbps的速率,在低速移动环境达到1Gbps速率。
      
      ITU提出的超3G系统的要求则主要包括:
        高速数据传输,根据移动速度支持各种传输速度(3公里/小时-100Mbps,60公里/小时-20Mbps,250公里/小时-2Mbps);
        以IP为基础的无线接续,支持QOS;
      
      但是经过3G的技术标准的竞争和淘汰,CDMA阵营在08年已经基本放弃抵抗,传统的电信设备商,包括高通,重新将将下一代的标准瞄向了LTE的框架。
      
      在确定4G标准的过程中,唯一掀起一点波澜的则是WiMax。
      
      3.6.1   WiMax的大坑
      
      传统电信行业,是以爱立信,诺基亚,阿尔卡特,西门子为主的欧洲厂商,加上美洲的高通,朗讯,摩托罗拉以及北电3家厂商,再加上中国的华为,中兴,大唐等三家中国厂商,形成标准的三方势力,而日本早期的设备厂商由于日本使用了非标准的2G系统以及在3G标准上面的特立独行,导致日本的通信设备商也仅能蜷缩在日本境内,并不参与国际的竞争。
      
      经过2G和3G的竞争,美洲的通信设备商在无线标准中非死即伤,在传统电信领域市场节节败退,技术研究上面也逐渐拉大了与欧洲厂商的举例。在这种情况下,由Intel牵头,在原来WiFi的基础上,逐渐发展出了Wimax的产业阵营。
      
      WiMax的起源和不足
      
      什么是WiMAX呢?WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access),即全球微波互联接入,可以理解为Wi-Fi的加强版,但与Wi-Fi几十米的通信距离不同,WiMAX站点的覆盖可达3公里,可以像移动通信的基站一样提供无线接入服务。WiFi最开始的技术基础是面向固定位置的用户,小功率发射,协议的标准是802.11。但是英特尔在之前的技术标准基础上,推出了802.16系列标准,在这个阵营中,主要是传统IT厂商以及在传统无线领域竞争处于弱势的厂商,比如Intel, Runcom, Beceem, Sequans Alcatel-Lucent, Nortel等,后来包括华为,三星等,也加入了WiMax论坛,但是这些传统电信厂商加入WiMax论坛可能并不是为了贡献自己强大的技术实力,从猜测上,更多的是跟踪相应的技术进展,并在适当的时候抛出一些提案,捣一些蛋而已。
3.6 01 WiMax.jpg
                              
      
      其实WiMax和LTE用的技术都是差不多的,关键技术都是用了OFDM和MIMO技术(技术比较复杂就介绍了),但是基于原来WiFi的WiMax最大的优势就是大带宽和IP技术,但是移动性则是其最大的弱点,也就是用户从一个WiMax基站移动到另外一个基站时,信号切换的能力很差,而传统无线厂商和技术体系在这个方面则解决得很好。
      
      第4个3G标准
      
      英特尔和摩托罗拉首先给WiMAX项目注资9亿美元,用于资助标准和技术研究。但是标准再完善,没有全球频率也是白搭,因为全球统一频率划分是由国际电信联盟负责的,而且必须申请成基础性的国际电信标准后才能得到全球频率。一个现实问题摆在美国面前,必须把WiMAX挤进3G国际电信标准,否则一切免谈。
      
      国际电信联盟曾公告全世界,3G标准提交的最终时间是1998年6月30日,而这时已经是2007年了,大门已经关闭了9年,在美国相关部门及Intel的运作下,愣是再次打开了国际电信联盟的大门,召开了专题会议,把WiMAX接纳为第四个3G国际电信标准,并如愿地分配到了全球频率。
      
      WiMax的部署和衰退
      
      WiMax在如愿进入3G标准并分配了频率之后,为了树立样板,Intel很快在美国投资并扶植了Clearwire,Clearwire是全球WiMAX产业最大的运营商,英特尔投资WiMAX在于密谋抢滩全球移动互联网市场。但这一市场蛋糕远没有形成。几年来,Clearwire仅部署2000多个基站,覆盖1600万人,这家公司2007年亏损近两亿美元,已经连续亏损至少3年以上。而它也成为英特尔投资的“滑铁卢”:2004年英特尔曾对其注入少量资金;2006年注资6亿美元;2008年注资10亿美元,并且还持续亏损。
      
      加拿大是一贯跟着美国跑的,其北电闻风而动,将传统3G业务出售给阿尔卡特,孤注一掷地全面转向WiMAX。除中国大陆之外的亚洲成了WiMAX的试验田,日本、韩国、马来西亚、菲律宾等都部署了WiMAX实验网络。而台湾更是一马当先,重重地押宝WiMAX,争先恐后地争WiMAX牌照。台湾的六家运营商都抢到了WiMAX牌照,准备着大干一场。
      
      在欧洲和中国传统设备厂商在标准和供货上基本上算出工不出力,整个Wimax的运营,技术等都存在很多的问题。WiMAX的通信基础设备供不上去,使用体验也越来越差。澳大利亚最早部署WiMAX的运营商老总在国际会议上痛骂WiMAX,说室内覆盖在区区400米就不行了,时延高达1000毫秒。2009年诺基亚的销售负责人曾公开批评WiMAX,还把Intel高管惹恼了,然后运营商作和事佬说和平。
      
      随着英特尔所在的PC CPU市场的下滑以及08年次贷危机,导致整个产业链上的企业都面临资金的紧张窘境。2010年,WiMAX标准的最大支柱和金主英特尔撑不住了,宣布解散WiMAX部门。这可是一记夺命的闷棍,WiMAX兵败如山倒了,当初孤注一掷转向WiMAX的加拿大北电也破产了。
      
      很快,马来西亚、菲律宾、韩国等亚洲国家纷纷再次调头,由WiMAX向LTE转向。全球最大的WiMAX服务提供商美国Clearwire公司的业务重心也由WiMAX转向了TD-LTE,2011年9月宣布与中国移动达成合作伙伴关系,共同推进基于TD-LTE标准的产品与设备开发。
      
      而台湾,自2010年英特尔退出WiMAX,帝国开始崩塌后,台湾又独自在WiMAX上苦撑了两年。2012年一盘点,发现六家运营商的WiMAX用户还没有15万。整个台湾押错了宝,白白损失了6张网络的钱。
      
      3.6 02台湾Wimax.jpg
台湾Wimax广告
      
      至此WiMax快快的结束了从05年到12年短短的一生,整个产业链上,英特尔投资最大,Clearwire运营规模最大,台湾投入运营的网络最多,但是整个产业链,从标准,到设备,终端,再到运营,没有一家企业是赚钱的,而整个产业链投入超过500亿美金。
      
      在IP和ATM之争中,由思科代表的IT派完胜了以朗讯,阿尔卡特,爱立信为首的电信技术派,使得电信设备商投资ATM的基本血本无归。而WiMax与无线主流的技术之争,则是电信技术派完胜Intel为首的IT技术派,虽然爱立信,三星,华为也投入了部分力量做Wimax的开发,但是并没有期望WiMax得到大的发展。因此WiMax在产业链上也基本上没有设备商和运营商赚到钱,属于完完全全的投资失败。
      
      3.6.2   LTE产业FDD和TDD
      
      在4G标准中,欧洲主流是LTE-FDD,中国搞的是TD-LTE,其实两者都跟上代的WCDMA和TD-SCDMA在空口上继承性不大,LTE-FDD跟WCDMA的继承性更小。这两套4G标准的重合度很高,差别不大,也各有优缺点。
3.6 03 LTE.jpg
      
      国际标准组织3GPP关于LTE(4G)标准的研究是从2005年初开始的。2007年11月,3GPP接受了中国移动联合27家公司提出的TDD LTE帧结构方案。当时,国际上提的4G备选标准有Wimax、LTE,LTE又包括全球标准化组织提出的LTE FDD、LTE-TDD以及大唐提出的中国TDD-LTE。中国移动在使用了大唐的TD-SCDMA设备之后非常清楚地知道,若再按照大唐的方式搞那套中国的TDD LTE标准,中国移动的4G将沦落到3G同样的地步。于是中国移动积极斡旋,一方面劝大唐放弃一些自有标准,尽量与欧洲标准同步,一方面以中国移动的巨大市场说服爱立信,让爱立信带动其他设备商接受大唐在TD方面的坚持。最后,形成了一个融合的TDD-LTE标准,里面保留了大唐提出的帧结构,其他多与LTE FDD一致。在中国,TDD LTE标准被叫做 ‘TD-LTE’。这是在当时的社会政治环境下,中国移动所能得到的最好结果了。
      
      实际上,LTE FDD 和LTE TDD的技术标准很多都是相同的,最大限度的重用了LTE FDD的相关技术,保证TDD的相关协议演进能够和FDD一致。
3.6 04TDLTE.jpg
      
      在2012年1月18日,国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上,正式审议通过将LTE-Advanced技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准,我国主导制定的TD-LTE-Advanced同时成为IMT-Advanced国际标准。
      
      3.6.3   4G的部署和语音难题
      
      2009年5月25日,爱立信和瑞典运营商TeliaSonera在斯德哥尔摩启动全球首个LTE商用站点,标志着在LTE的部署实质性启动。2010年是海外主流运营商开始规模建设4G的元年,LTE的部署是从北欧开始,随着欧洲800M频谱的发放,欧洲大多数的国家也从2011年开始部署LTE。
      
      而美国由于CDMA标准不太给力,产业链处于劣势,因此美国的主流运营商在LTE的部署上面要比欧洲积极很多,Verizon公司在2010年选择选定爱立信与阿尔卡特朗讯作为设备供应商,支持其在美国启动LTE网络部署。随后AT&T,Cellular和T-Mobile等主流运营商也在2010和2011年就开始部署LTE。而中国的LTETDD的建设是从2012年开始,正式的牌照则是从2013年发放,而LTE FDD则是从2014年开始建设。
随着中国的4G牌照的发放,中国市场很快成为全球最大的4G市场。截止2016年,中国4G的基站数量占全球的60%以上,用户数超过7亿,占全球用户数的30%以上。
      
      LTE 语音难题
      
      在LTE部署的开始阶段,LTE的网络都是不支持话音服务的,而这个问题主要是核心网未部署IMS导致,也就是说,虽然用户上网是在4G网络上,但是只要是打电话(或者接电话)基本上都需要回落到2G或者3G网络上。
      
      前面所说的GSM,CDMA,WCDMA,TD-SCDMA,TD-LTE都是指空口技术,即从手机到基站的通信技术。而移动通信的核心控制部分,则由核心网完成,比如在两个基站间建立起语音连接,给拨号方返回嘟嘟的线音,判断一个用户是否能够打国际长途等。
在2G/3G时代,移动核心网是两个独立的域,控制语音相关的叫电路域(CS域:Circuit Switch),控制数据业务相关的叫分组域(PS域:Packet Switch)。因此在2G/3G时代,语音和数据业务分别承载在两张不同的核心网上。3G网络允许业务并发,也即同时使用两张网络,在打电话的同时可以数据下载。在4G的LTE网络中,不再提供电路域,只保留唯一的一个分组域核心网(EPC:Evolved Packet Core)。LTE的最终目标是所有业务,包括语音、数据,都承载在这张用来处理数据业务的核心网上。要实现全IP的通信,就需要在4G 分组域上面叠加IP多媒体系统(IMS: IP Multimedia Subsystem),通过IP网络提供高质量、可控、可与固网融合的语音业务,也就是VoLTE(Voice Over LTE)。
3.6 05 VoLTE.jpg
      
      也有人会问,在手机上,微信和QQ都能语音通话,为什么LTE网络不能直接也这么干?因为通话在语音质量上是没有保障的,运营商也没法实现通话过程控制(比如计费),也无法实现陌生用户之间的通话,因此IMS核心网还是必须的。不过由于2G和3G的核心网现网容量已经很大,并且IMS相对比较复杂,改造的成本比较高,自身也不是特别成熟,因此全球的IMS部署相对比较慢。
      
      在IMS网络没有部署情况下,就有了过渡方案:CSFB和多模双待。语音业务回落(CSFB: CS Fallback)是指驻留在LTE网络中的用户,需要发起语音业务时(包括主叫和被叫),通过切换回落至2G/3G网络。语音业务完成后再返回LTE。这也是世界上绝大多数运营商采用的过渡方案。多模双待相当于一个SIM卡分别驻留在2G/3G网络和LTE网络上,语音业务通过2G/3G提供,数据通过LTE网络来承载。
      
      当然随着LTE的部署,现在运营商也越来越多的部署IMS,也就能够直接在LTE网络上提供语音服务了。
      
      对于4G,业界已经吸取了3G的经验教训,都没有搞大规模的牌照拍卖,一般情况下,都还是现网运营商支付一定的费用直接获得4G牌照,主要是基于如下的几个原因:
      Ø  吸取3G牌照拍卖的教训,减轻运营商的财务负担
      Ø  仅仅LTE网络也无法提供语音服务,因此也不会有新运营商直接进入
      Ø  运营商之间的竞争也很充分,新用户获得也非常困难,因此也限制了新运营商的进入。
      
      3.6.4   越来越近的5G:
      
      5G,即第五代移动通信技术,国际电联将5G应用场景划分为移动互联网和物联网两大类。5G呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点,已经不再是一个单一的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术(4G后向演进技术)集成后的解决方案总称。
3.6 06 5G.jpg
      
      可以看到,是车联网、物联网带来的庞大终端接入、数据流量需求,以及种类繁多的应用体验提升需求推动了5G的研究。无线通信技术通常每10年更新一代,2000年3G开始成熟并商用,2010年4G开始成熟并商用,现在研究5G,2020年成熟应该是符合规律和预期的,5G的诞生,将进一步改变我们的生活。
      
      5G目前正在研究中,协议标准还正在制定过程中,在17年年底冻结了第一个版本的协议,预计之后两年能够投入商用。目前欧洲的爱立信,诺基亚,美国的高通,中国的华为,中兴、韩国的三星等都在投入相当的资源研发5G,包括网络和终端。
      
      至于5G的市场规模和节奏,现在都是属于预测,仁者见仁智者见智,都算不得数。可能会像3G建网初期一样,一片萧条,也可能会像4G一样,快速规模上量。
      
      无名的5G
      
      说5G无名,是指没有名字,也就是说,整个5G系统都是没有名字的,也许是真的已经到了寡头垄断的阶段了,只有华为,爱立信,诺基亚,中兴以及高通是5G的主要的技术贡献者,其他的公司在5G上面的贡献相对较小,因此大家都叫5G,也没有其他系统竞争,因此从头到尾,大家都是叫5G。
      
      从1G模拟时代AMPS,TACS等,到2G时代GSM,CDMA,PDC,再到3G时代的WCDMA,CDMA,TD-SCDMA等,因为每一代系统都多个系统,因此每一种标准都有自己的名字,就算到了4G,也还混了一个LTE(Long Term Evolution)的名字,因为4G开始标准讨论的时候,设备商数量已经比较少了,标准也基本归一化为LTE,虽然还分FDD和TDD,但是差异已经很小。
      
      3.6 07 5G图片.jpg
      
      到了5G,从研究开始,所有设备商都是按照一个体系和标准去研究的,因此在这个过程中,所有的参与者都是采用5G这个名称,而没有另外取一个系统的名字。这种习惯一直延续下来,到了5G第一个协议版本冻结的时候,也是以5G的名称发布的,并没有系统标准的名称,因此也被业界戏称为“无名的5G”
      
      为什么4G和5G的介绍这么简单
      
      这个主要有几个方面的因素:
      
      3G之前的演进与驱动很明显:从模拟系统到3G系统,各个阶段的演进驱动力是很明显的,解决上一代系统的问题也是很明显的,从模拟系统的诞生,到2G系统解决模拟系统容量和安全的不足,再到3G系统解决2G对数据业务支撑的不足。而3G到4G的演进客观的讲就是提升了数据业务的速率,并且还引进了语音支撑不好的问题。而5G虽然想解决一些问题(这个在后面章节中阐述),但是现在看还是一个未知数。
      
      4G和5G在技术复杂度更高:因为4G,5G的演进实际上是用了频谱效率更高的技术,在技术复杂度上面会更加复杂一些。而前面三代解决前面一代的问题所使用的解决方案相对简单,还能够用不是很复杂的语音写出来,说句实话,4G和5G如果提高频率效率,我也不太清楚,只是看到宣传快,快,还是快。
      
      打个比方,如果介绍电视机,从最开始的黑白小屏幕,技术演进到更大的屏幕,可能介绍一个关键技术就可以了,再到彩色电视机的演进,用户感知是很明显,关键技术也是比较清晰的。而演进到液晶电视,这个就更加是脱胎换骨的大演进,但是在到了液晶电视之后的LCD,LED,OLED等技术演进,用户感知不足,技术演进上想清晰的讲清楚就更加困难了。
      
      3G之前竞争和变数多,经验教训多:从模拟时代多个标准,到2G时代的GSM与CDMA双雄争霸,到3G时代各个标准的暗战,产业链变化也多,竞争也很明显。而到了4G及5G,产业链基本上已经统一,只是几家巨头在新标准中的专利多与少的问题,4G和5G也仅仅是当前的少数几个巨头按部就班往前走的过程,并不存在多模惊心动魄的事情。几个巨头最终还是纯粹的市场的白刃战,在产业链上的竞争已经结束。
      

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发表于 2018-2-23 08:47:27 |显示全部楼层
本帖最后由 h68810115 于 2018-2-23 08:48 编辑

3.7    无线通信年谱3.7.1   几代技术演进的驱动力
  
     无线通信技术从第一代的模拟技术,到第二代的数字通信技术,再到后面的3G和4G,已经投入商用的一共是4代技术,别分成为1G,2G,3G和4G。
3.7 01无线的演进.jpg
                              
  
     其中第一代可以称为百花齐放,全球出现多种技术模拟系统,不同系统之间虽然技术有一定的差异,但是大体的原理和频谱的效率都差不多。第一代模拟系统的特点是只支持语音服务,并且手机和系统成本都比较高,系统支持的容量还不够大,还存在安全的问题,因为系统比较多,国家间和系统间的漫游效果也不是很好。因此1G系统的种种不足限制了移动用户的快速发展,模拟系统支撑了全球移动电话发展差不多4000万用户。
  
     到了2G时代,基本就集中在了4种2G技术,1G到2G的驱动主要是语音和容量的需求驱动。GSM由于开放性和先发性,成为全球应用最广泛的系统,支撑全球几十亿的用户,也是手机走向大众化的最重要支撑。CDMA系统虽然技术比较好,但是因为比GSM晚了两年,并且有高通涸泽而渔的专利收费,导致全球用户数最高也就5亿多一点。而D-AMPS和PDC系统是仅仅应用在美国和日本,并没有在全球推广。2G系统也是全球手机用户大发展的主力系统,支撑了全球用户达到50亿用户之上。
  
     随着2G后期支持了数据业务(手机上网),但是数据业务的效率比较低,就有3G标准的诞生。3G的驱动完全是数据业务驱动(因为2G支持语音业务足够),3G也是3种标准争夺最激烈的一代,也是业务发展初期泡沫最大的一代(运营商和设备上都出现了泡沫),在运营的初期由于投资过大,造成运营商财务出现了很大的困难,直到iPhone和智能手机出现才赢得了大发展。UMTS是全球应用最广泛,而TD-SCDMA仅在中国使用,CDMA由于标准成本高,在运营中期很多运营商从CDMA网络切换为UMTS网络。
  
     而到了4G,虽然还是有TDD和FDD之分,但是大部分的技术都是类似的,TDD是作为FDD的一种补充,虽然WiMax也曾经列为4G的标准之一,但是实际到了2012年基本就名存实亡了。4G是当前用户发展最快的技术之一,也是数据速度最快的技术,高速度也是4G发展的最主要需求。至于5G,还在研发之中,是否能够立即引起运营商的规模建网和投资,还存在一定的不确定性。

3.7.2       无线通信技术年谱
3.7 02移动系统年谱.jpg



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  少将

注册时间:
2016-2-25
发表于 2018-2-23 09:37:57 来自手机 |显示全部楼层
写得不错,赞

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  上士

注册时间:
2005-7-20
发表于 2018-3-6 10:07:22 |显示全部楼层
好久不来,居然还有这么好的科普文章,赞赞赞!!!
互联网万岁,谢谢大元帅!!!

军衔等级:

  大校

注册时间:
2004-3-3
发表于 2018-3-6 21:53:34 |显示全部楼层
写的真好,给老兄补充点料。

1、在CDMA2000技术标准的市场开发中,高通公司积极与摩托罗拉、朗讯和韩国企业等一起合作开发,使得CDMA2000的商用速度略快于WCDMA。。。。。
      这里应该提下北电,感觉北电的CDMA地位不低。韩国是三星。联通建CDMA的时候,在天津,上海贝尔OEM的三星。

2、英国沃达从2004年2月在欧洲推出多个UMTS网络,新加坡商用在2005年2月商用了WCDMA,新西兰2005年8月商用,澳大利亚2005年10月商用,WCDMA的网络逐渐的部署和商用了。
     可以顺带讲下W的迟滞发育,直接影响了设备商的格局,北电迈克扎豪赌W熬尽现金流,小灵通明星UT苦守寒窑。

3、 在IP和ATM之争中,由思科代表的IT派完胜了以朗讯,阿尔卡特,爱立信为首的电信技术派,
     朗讯205亿收购ascend,阿尔卡特收购newbridge,爱立信似乎没有ATM,北电也是ATM的实力派,市场占有率好像是最高的。

4、但是移动性则是其最大的弱点,
     WIMAX的802.16m?

5、在手机上,平均每个CDMA手机要比GSM/WCDMA手机要贵50美金以上,并且在CDMA高端手机选择特别少,终端价格上面的差异是非常影响用户的发展。
    CDMA可以说成也高通,败也高通。高通的授权费差不多就要50?

6、主要是传统IT厂商以及在传统无线领域竞争处于弱势的厂商,比如Intel, Runcom, Beceem, Sequans Alcatel-Lucent, Nortel等,
     ALU就是个跟随策略,直接OEM以色列的奥维通,诺西几个弱电信设备商都是如此。

点评

陆羽门徒  当年在浙江联通的工程期间,客户最头疼的就是高通的专利费。我们当年(2001年)的测试手机都是美国高通和日本京瓷的,一部手机将近2万元,我一个同事丢了一把,最后被公司扣了6000元。但是在市场的表现来看也没有GSM  详情 回复 发表于 2020-3-28 20:55
h68810115  过奖,过奖。 还以为没人看呢,所以在论坛上也没有及时更新,呵呵。 如果有人看,后续更新及时一些。  详情 回复 发表于 2018-3-8 08:46

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2017-11-27
发表于 2018-3-8 08:17:32 来自手机 |显示全部楼层
超详细,谢谢楼主

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发表于 2018-3-8 08:46:45 |显示全部楼层
fssw 发表于 2018-3-6 21:53
写的真好,给老兄补充点料。

1、在CDMA2000技术标准的市场开发中,高通公司积极与摩托罗拉、朗讯和韩国企 ...

过奖,过奖。
还以为没人看呢,所以在论坛上也没有及时更新,呵呵。
如果有人看,后续更新及时一些。

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2017-3-15
发表于 2018-3-8 16:49:57 |显示全部楼层
涨姿势

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注册时间:
2016-11-9
发表于 2018-3-9 08:13:42 |显示全部楼层
好文章,尤其是总结的关于4G-5G的情况

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2014-9-5
发表于 2018-3-9 09:22:32 |显示全部楼层
不错,先收藏,慢慢看,谢谢!

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发表于 2018-3-9 10:41:56 来自手机 |显示全部楼层
不是没人看,是需要收藏起来,慢慢看

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发表于 2018-3-11 16:08:27 |显示全部楼层
本帖最后由 h68810115 于 2018-3-11 16:12 编辑

4. 通信发展回顾
  

      从前面的3个章节,大略的介绍了一下从电报的诞生,到当前最新的4G/5G的主要通信过程,当然是粗线条的介绍主要的关键点,电报意味着包含设备商(比如西门子)和电信运营商(比如大东电报局)的电信行业诞生,只有大量企业的行业产生了,企业就会拿着丰富的资金去研究和投资,不断的推动行业和技术的进步,比如AT&T投资下的贝尔实验室。


4.1     通信技术进步的基础
  

      通信技术发展从1840年左右到目前的2017年大概有170多年,虽然时间是足够长,但是这100多年的技术发展和整个科技的节奏也基本上是一致的,也就是前面的技术发展相对比较慢,后面的技术发展逐步加快,而在半导体和芯片充分发展之后应用在通信之后,技术的进步就在逐渐加快,并且成本也在快速的降低。


4.1.1   数字化之前
  

      在通信行业诞生之后数字化之前,通信行业已经构建基本产品部件,细分领域和网络架构,在这120年中,通信行业的技术进步主要是体现在了理论的进步,电信网络构建与细分,自动化和高集成度(小型化)。

  

      理论的进步

  

      这里的进步包括的基础理论以及在通信领域的关键技术和理论。

  

      基础理论是包括了原比电信行业诞生之前早的电学和电磁学开始,到后面用于电话发明的声学技术基础理论,再到用于无线的电磁场理论,正是有了这几个关键基础理论的发现和突破,特别是无线相关理论的突破,通过电磁场定量的计算和应用,奠定了整个通信大厦的基础,在这个基础理论什么,随着行业技术的进步,也逐渐补齐和加深了部分电磁学基础,比如电磁波的传播理论。

  

      而通信领域的关键技术和理论则结合得紧密得多,至于是理论还是工程技术的进步,不一定那么清楚。比如,控制理论及技术与产品的实践,扩频的理论与扩频通信的产品,无线信号传播的理论与实际产品的发明和应用。从最开始莫尔斯码的最初理论或者基础技术开始,经过有线电话,到交换机,再到无线电报,微波,这个中间任何一次的突破都是需要关键技术的突破,比如有线电话就涉及到了声音到电流和电流到声音的转换,而无线电报就涉及到了不同频率的调谐,载波通信的相关理论和技术等等。在无线电台之后通过理论,需求及设备的结合,又产生了无线通信的相关理论,虽然在移动通信之前,并没有大规模投入商用。

正是由于通信关键技术和理论的充分结合,使得理论也在实践中不断的完善和进步。

  

      电信网络构建与细分:

  

      电信网络构建也是一个逐渐的过程。电信行业从电报开始,从最初的点到点,再到全国的电报网络,就已经将电报分为电报设备和传输电缆,并在各自的轨道上面分头并进。比如电报机,从最开始的全手工发报机,到后面经过机代演进为全自动电报机,大大提高了发报的效率。而电缆则从开始的明显,再到后来的屏蔽线,同轴电缆,构建了传输设备的模型。

  

      而电话的发明也是类似的路线,从最开始的电话机原理,在投入实际使用之后,很快就分为电话机制造和交换机制造两个细分领域,虽然在初期基本上是一家制造,但是随着各自领域的技术进步,在各自方向上不断进步,交换机逐渐从人工总机演进为自动交换机再到后来程控交换机,单独形成了一个细分领域。

  

      电报和电话的对通信容量和距离的需求,使得在用户与设备,设备与设备之间产生了强烈的需求,在之前电报电缆的基础上,逐渐演进为真正的传输细分行业,在电缆基础之上,增加了专门的传输设备。而无线电报的演进则就更多了,从无线电报,到雷达,无线电话,微波通信,卫星通信,移动通信等等。

  

      在通信产业数字化之前,就已经基本上形成了现在主要的细分领域,电报,电传,电话机,交换机,有线传输,微波传输,卫星通信等,也形成了现在电信行业的不同分层和架构,当然这个架构也会随着行业的发展也在不断动态的调整。

  

      自动化和高集成度(小型化):

  

      在细分领域诞生之后,在这个行业的厂商和技术人员都会不停的开发和利用新技术,使得该细分领域能够不断发展,而自动化和和高集成度则是两个主要方向。

  

      自动化是从电报开始,莫尔斯电报的接收端设计有纸带装置,这个装置就是把很长的细纸带卷在一个纸带盘上。当发报端开始用莫尔斯电码发报时,接收端的纸带就会转动,输出纸带。在纸带的输出端有一只笔与电磁铁相连。发报端按下按键开关,接收端的笔就会落到纸带上,在纸带上画出与按下开关时间长度一致的线段。莫尔斯电报机把发报内容直接记到了纸上,不需要专门的收报人员。而发报机也做了自动编码翻译和发报的改进。

                  
4.1 01自动化电报机.jpg
自动化电报接收机
         
  

      而交换机的进步就更加明显,在总机诞生之后,原来是在总机都必须是人工转接,到步进制自动交换机,电话的接续实现了由机器自动完成,设备只要自动化之后,所有的再改进自然也是自动化,这也就有了后面的纵横制交换机和程控交换机。

  

      而小型化在所有的电信设备,甚至所有的行业都是一种趋势,只有将设备做了小,在同样的空间和提及中,才能支持更大的容量,更多的用户,而对于终端类的产品,更小才能便于移动和携带。小型化关键在数字化是设备中的关键部件的小型化,比如从步进制核心改为纵横制核心,无线设备的天线小型化,而包括电子管和晶体管的在内的基础元器件的进步,是所有部件小型化的前提。

  

      因此所有细分领域产品的自动化,小型化及提高集成度是数字化之前通信设备的两个主要改进路径。


4.1.2   数字化之后
  

      从第一台计算机ENIAC开始,电脑就逐渐开始向各个行业在渗透,当然最早的还是军方使用。最早的计算机是采用电子管,使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线,耗电量150千瓦,无论是在体积,功耗还是在可靠性上,都存在很大的不足,当然计算的性能也仅仅完成5000次的加法运算。

  

      而真正影响对通信行业产生重大影响的则已经是CPU和集成电路问世之后了,在此之前,电子行业则经过了电子管到晶体管,晶体管到集成电路,CPU的诞生这3个阶段。

  

      晶体管对电子管的替代

  

      什么是晶体管呢?通俗地说,晶体管是半导体做的固体电子元件。像金银铜铁等金属,它们导电性能好,叫做导体,木材、玻璃、陶瓷、云母等不易导电,叫做绝缘体,导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,就叫半导体,晶体管就是用半导体材料制成的。

  

      晶体管是由美国贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿组成的研究小组发明的。早在1936年,当时的研究部主任,后来的贝尔实验室总裁默文·凯利就对肖克利说过,为了适应通讯不断增长的需要,将来一定会用电子交换取代电话系统的机械转换。默文·凯利从30年代起,就注意寻找和采用新材料及依据新原理工作的电子放大器件.在第二次世界大战前后,敏锐的科研洞察力促使他果断地决定加强半导体的基础研究,以开拓电子技术的新领域。

  

      1945年夏天,贝尔实验室正式决定以固体物理为主要研究方向,1946年1月,贝尔实验室成立了以肖克利为首的固体物理研究小组,下辖若干小组,其中之一包括布拉顿、巴丁在内的半导体小组,这个小组里包括了理论物理学家、实验专家、物理化学家、线路专家、冶金专家、工程师等多学科多方面的人才。

  

      经过不断的理论和实验探索,终于在1947年12月23日,固体物理小组终于在实验室制造出第一个晶体管,实验人员把两根触丝放在锗半导体晶片的表面上,当两根触丝十分靠近时,放大作用发生了,世界第一只固体放大器——晶体管也随之诞生了。但是基于严谨性的科学态度,贝尔实验室并没有立即发表肖克利小组的研究成果。他们认为,还需要时间弄清晶体管的效应,以便编写论文和申请专利。但是由于世界上还有其他团队也在研究半导体,由于竞争的需要,在晶体管发明半年以后,在1948年6月30日,贝尔实验室首次在纽约向公众展示了晶体管.这个伟大的发明使许多专家不胜惊讶.但是对于如何使用,还存在一定的疑问,主要是因为晶体管,很不稳定,噪声大,频率低,放大功率小,性能还赶不上电子管,制作又很困难。

4.1 02 第一个晶体管.jpg
首个晶体管
  

      随后团队又将主要的精力放在如何提高可靠性和降低成本上。直到1950年,人们才成功地制造出第一个具备实际使用价值的PN结型晶体管。

  

      晶体管是电子技术发展史上一座里程碑,和电子管相比,晶体管具有诸多优越性:

  

      1,晶体管是能够保持性能稳定的,而无论多么优良的电子管,都会因为老化,晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍,称得起永久性器件的美名.,

  

      2,晶体管耗电极少,仅为电子管的十分之一或几十分之一.

  

      3,晶体管不需预热,一开机就工作,而电子管则需要预热,例如,晶体管收音机一开就响,而电子管收音机非得等一会儿才听得到声音。这在军事、测量、记录等方面非常有优势的。

  

      4,晶体管是固体的,结实可靠,耐冲击、耐振动,这都是电子管所无法比拟的.

  

      5,晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一,发热很少,可用于设计小型、复杂、可靠的电路。

正因为晶体管的性能如此优越,晶体管诞生之后,就被广泛地应用于电子行业, 1953年,首批电池式的晶体管收音机一投放市场,就受到人们的热烈欢迎,人们争相购买这种收音机。

  

      从晶体管到集成电路

  

      随着晶体管的出现,开辟了电子器件的新纪元,引起了一场电子技术的革命。在短短十余年的时间里,新兴的晶体管不断应用到电子行业,迅速取代了电子管,随着电子技术应用的不断推广和电子产品发展的日趋复杂,电子设备中应用的晶体管也越来越多。部分设备要求将数千个晶体管与同样成千上万个传统元件手工连接在一起,从而组成电路。这项工作不仅耗时、成本高昂而且可靠性也令人堪忧。只要一个元件出现问题,那么整个系统都会彻底瘫痪。

  

      全球各地的工程师都在寻求解决方案。德州仪器也开展了大规模的研发工作,在整个美国广招贤士,其中就包括1958年加盟的杰克·基尔比(Jack Kilby)。当时,德州仪器正在探索一种名为“微模块”的设计,在该模块中电路所有组成部分的大小和形态完全相同。基尔比对该设计持怀疑态度,很大程度上是因为它没有解决最基本的问题:减少晶体管元件的数量。

  

      当时电子电路中都采用的电阻、电容、二极管、三极管等分立器件都已有了制造它的最好材料,但是这些器件使用的材料并不同意。在1958年暑假,基尔比因为是新员工,没有多少假期,整个TI只有极少数人在工作,基尔比正好在此期间整理出自己思路,首先使用硅一种材料将这些分立器件制造出来,然后再使用导线连接起来。等到研究小组里的其他同事回来时,基尔比向主管提出了用一种材料制作一个触发电路的方案,并在几个月之后取得初步的成功。这是一个相移振荡器,集成了2个晶体管、2个电容和8个电阻——共12个元器件

TI(德州仪器)在1959年2月提交了“微型电子线路”的专利申请,该申请材料称:“与过去的微型电子线路相比,该发明是基于全新的、完全不同于以往任何微型电子线路的理念。根据这一全新的工艺来实现微型电子线路,只需要一种半导体材料就能将所有电子器件集成起来,并且其工艺步骤是有限的,易于生产的”。1959年3月,在美国无线电工程学院(IEEE的前身)年会上,TI向新闻界发布了他们的革命性发明——“固体微型电子线路”。

4.1 03第一个集成电路.jpg

第一个集成电路

  

      虽然基尔比首先发明了集成电路,但是对于一个商用组织,真正投入批量生产的产品才是可用的。当基尔比发明集成电路的消息传到硅谷后,同时研究集成电路的仙童半导体公司当即召集会议商议对策。把器件制造在同一晶片上,基尔比和诺伊斯的想法相同,在器件的连接问题上,仙童公司诺伊斯的想法领先于基尔。比诺依斯提出:可以用平面处理技术来实现集成电路的大批量生产,仙童公司开始奋起疾追。1959年7月30日,他们采用先进的平面处理技术研制出集成电路,也申请到一项发明专利。

  

      因此在1966年,基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予美国科技人员最渴望获得的巴兰丁奖章。基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”,而诺依斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。1969年,美国联邦法院最后从法律上承认了集成电路是一项“同时的发明”。

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集成电路
  

      1964年,只有几家最先进的公司在生产集成电路,他们试图推广集成电路的应用。很快集成电路就成了业界主流。集成电路取代了晶体管,为开发各种功能的电子产品铺平了道路,并且大幅降低了成本,第三代电子器件从此登上舞台。

  

      集成电路和晶体的关系,如果打个比方的话,晶体管就比如是钢材,而自行车虽然主体都是由钢材造的,假设把制造自行车的公司比做一个人的话,那么这个人要从最基本的钢材用不同工艺锻造出自行车的大梁,钢圈,钢丝,铃铛,刹车等所有的部件,对应电路上,一个公司需要用最基本的二极管,三极管,电阻电容设计一个产品里面所有的功能电路,并且可靠性还不高。而集成电路就是已经有人分别锻造出了自行车的大梁,钢丝,钢圈等部件,这些部件就相当于集成电路,自行车公司主要根据自己的设计要求,根据市场已经有的部件,设计自己的自行车,或者向这些公司提出自己的特殊规格,然后再将这些部件组装起来就是一个完整的自行车。集成电路就是完成某一个功能的分立元器件的组合,对于电子产品设计来讲,集成电路的应用能够简化产品的设计,提升产品的可靠性,降低产品的功耗,缩小产品的体积。

  

      集成电路最直接的一个体现就是计算器,在微处理出现之前的电子计算器都是台式的,体积也比较大,售价也比较高,一般老百姓买不起,只能是企业或公司采购。1971年,Intel的第一块微处理器(CPU)4004诞生,首先被应用到Busicom计算器。在同一年,在TI的基尔比也开发小型计算器,该计算器重2.5磅,售价200美金,是当时的台式计算器售价的五分之一。

  

      CPU的诞生和发展

  

      Intel的4004则是集成电路的一个分水岭,使得通用中央处理(CPU,CentralProcessing Unit)或者微处理器(MPU , MicroProcessing Unit)成为集成电路中一个单独领域。4004是一个4位微处理器,只有45条指令,每秒只能执行5万条指令,运行速度只有108KHz,但是他的计算速度已经比1946年第一台计算机ENIAC快了很多,而它只有3mm×4mm大小,集成晶体管2300个,而售价却不到100美金。

  

      Intel 4004微处理器最初是Intel专门为日本一家名为Busicom的公司设计制造,用于该公司的计算器产品。但由于技术原因,Intel的延期交货让Busicom公司颇为恼怒。与此同时,计算器领域的竞争日益激烈,当Intel彻底完成4004芯片的设计和样品的生产时,Busicom公司要求Intel打折扣,Intel同意了,但是它附加了一个条件:允许Intel在除计算器芯片市场之外的其它市场上自由出售4004芯片----至此,Intel公司完成了从单一的存储器制造商向微处理器制造商的转型。

  

      在商用微处理器开始应用之后,后面发展的故事大家就都比较清楚了,Intel后来就开发了8086以及后来的80186,80286等系列芯片,Intel的芯片主要应用在PC领域。而在同时代的其他公司也开发了不同类型的CPU,比如1973年,摩托罗拉推出它的第一个MC6800型微处理器,使得CPU开始了大发展,集成度越来越高,功能也越来越完善,性能也越来越高。

4.1 04 CPU.jpg
  

      对于集成电路集成度的发展,最有名的就是“摩尔定律”,摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

  

      集成电路对通信产业的影响

  

      在前面的程控交换机部分曾经提到过,在朗讯的No1 ESS系统中,控制部分已经完全采用程序控制,当时贝尔实验室采用了分立二极管,三极管,电阻,电容搭建了一个CPU功能,实现了通信行业第一个程序化的控制。控制部分运行频率为200KHz,有5个机柜。要用分立的元器件实现CPU的功能,对设计能力要求不是一般的高,这个在摩托的第一部手机中也是一样,采用了分立元器件实现了第一部手机。

  

      在集成电路发展之前,最早的内存是以磁芯的形式排列在线路上,每个磁芯与晶体管组成的一个双稳态电路作为一比特(BIT)的存储器,每一比特都要有玉米粒大小,那么一个房间也放不了多少内存。集成电路IC产业化初期主要用于航天和军事追求小型化和轻量化话的要求,因为也只有他们才能承担得起当时集成电路高昂的成本,应用的方式也及时实现专门的逻辑电路和控制功能。随着集成电路制造和应用的逐渐成熟,集成电路的功能也逐渐从功能电路逐渐的向专业化方向发展,逐渐诞生了微处理器MPU(CPU),内存,逻辑,DSP,  

AD/DA芯片等各种细分产品,真正支撑了通信产业的数字化。

  

      正是由于集成电路和技术的快速发展,使得整个通信产业有了不断进步的基础。比如通信设备中使用占比比较多的CPU,处理能力基本上就和PC的CPU基本同步,从最开始的类似于8088性能再到后面的586性能以致后面的多核,基本上是同步引入到通信设备。而通信设备里面的内存也是同步引入的。

  

      除了嵌入式系统中使用的CPU和内存之外,在AD和DA芯片, 专用AISC(专用处理芯片)也逐渐成熟。比如在最开始,AD/DA芯片只能8位采样,采样的速率也只能几十K,而随着对集成电路集成度越来越高,采样的位数和速率都快速增加,这也使得通信设备使用这样的芯片设计出集成度更改的功能。

总之,随着集成电路和处理芯片的不断增强,使得同样物理尺寸的单板能够处理更多的业务数据,处理更加复杂的功能,使得通信设备的集成度也越来越高。

  

      通信理论和技术的进步

  

      上面列的主要是支撑产品设计的硬件基础,而通信数字化使得设备也日趋复杂,通过日趋复杂的软件才能使得硬件发挥出自身的性能,也正是由于软件复杂化导致需要更强大的硬件能力。

  

      数字化之后的通信设备,最消耗计算能力就是编解码,编解码同时也是各种通信技术进步的理论和基础。所谓编解码,就是将最终的要发送的真正用户数据,比如一段语音(已经数字化的编码/数据包),经过复杂的不同功能层的编码,发送到对方,而对方再反方向经过相同层的用约定的方式解码。这里的不同层,就是在通信中的不同协议层,特定的协议层主要是为了完成不同的功能。

  

      对于不同协议层的理解,打个比方,如果有两个人,A在上海,B在南京,没有电话,没有电报,只能靠书信来往。A写了一封信,告诉B,“一周后的15日去南京”,用快递到南京。虽然实际的内容只有一句话,相当于我们在实际中的一个语音包,但是A只是写了这句话,然后A的秘书拿了一个信封,将这封信装了起来,这个就是第一层打包,因为A只管自己有东西要发送,其他事情他都不干,然后他的秘书只负责用信封封起来,秘书不管信里面的内容。然后顺丰快递的收件员过来之后,再给一个顺丰标准的快递大信封,顺丰的快递员只管将小信封装到顺丰的快递大信封中,并贴上地址,这个就是第二层打包,快递员不管是快递的一份文件还是一封信,都是统统放在标准的快递信封里面。从通信的这一方已经完成了2层打包,不管顺丰经过几道转运和分拣(对应到通信中不管传输经过几道中转),也不管顺丰是汽车,还是火车快递到南京(对应通信里面,不管实际承载用的是光纤还是同轴电缆),到了南京之后,有一个快递员送到B那里,同样,B也有一个秘书,秘书签收之后,先打开顺丰的快递大信封,取出小信封,然后打开小信封给B看,这就是反方向协议过程。如果B再回一个“收到”的信,再叫秘书用信封封起来,再快递到上海给A,就是另外一个方向的同样的过程。

4.1 通信协议与打包.jpg
  

      而在不同的协议层,有不同的作用,比如用小信封封起来就是不让快递员知道快递的是一封信还是100块钱。对应到通信中,则有物理层,数量链路层等,在不同的系统中有不同分层。在每一层对等协议层中,都会有相应对等的编码约定。比如GSM的最初的语音编码就是13 Kbit/s的RPELTP(规则脉冲激励长期预测),其目的是在不增加误码的情况下,以较小的速率优化频谱占用,同时到达与固定电话尽量相接近的语音质量。而GSM的信道编码用于改善传输质量,克服各种干扰因素对信号产生的不良影响,但它是以增加比特降低信息量为代价的。编码的基本原理是在原始数据上附加一些冗余比特信息,增加的这些比特是通过某种约定从原始数据中经计算产生的,接收端的解码过程利用这些冗余的比特来检测误码并尽可能的纠正误码。如果收到的数据经过同样的计算所得的冗余比特同收到不一样时,我们就可以确定传输有误。GSM使用的编码方式主要有块卷积码、纠错循环码(FIRE CODE)、奇偶码(PARITY CODE)。编解码除了在无线系统通信系统之外,在固网,传输都会大量使用。

  

      除编码之外就是就是各种上层的协议和功能处理大量消耗着处理资源,比如移动通信系统,在前期大区制使用效果不佳的情况下,贝尔实验室就提出小区制移动通信系统,在小区制的基础上,辅助以切换,功控,形成来移动通信系统的基本架构,而在系统中,这些功能很多都是针对单个用户管理的,随着设备支持用户和容量的增多,处理能力的需求也快速增长。比如最早的程控交换机,只支持几千用户,而进入21世纪的程控交换机,支持上百万用户也是小意思。

  

      总之,随着通信技术的演进和设备集成度的提高,对于处理能力的要求也越来越高,而芯片技术的发展支撑了这种需求,也就支撑通信设备的演进。


军衔等级:

  上等兵

注册时间:
2007-6-7
发表于 2018-3-12 10:10:10 |显示全部楼层
很详细,过程分析很到位。

军衔等级:

  中士

注册时间:
2008-6-4
发表于 2018-3-12 14:37:22 |显示全部楼层
楼主真是通信专业的集成大家,随便一个命题就可展开细述,学习了。。。

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