什麼是GSM?什麼是CDMA?各有什麼特點?如何協調發展?想當年,為了使聯通的網絡發展計劃得到投資者的支持,我在分析師會議上多次回答過這個問題,在走訪投資者的路演過程中,更是反複解釋這個問題。今天,再回過頭來思考這些問題,倒覺得很有意思。
從技術角度來講,GSM和CDMA都是數字移動通信技術,區別只是在於多址的方式。在無線通信中,許多用戶同時通話,需要用不同的無線信道來分隔,以防止相互幹擾,這種技術方式稱為多址方式。GSM採用時分多址,即TDMA方式,在一個無線頻道上,按時間分割為若幹個時隙,每個信道占用一個時隙,通信雙方在規定的時隙内收發信號。CDMA則是碼分多址的方式,在這種方式下,不同用戶傳輸信息所用的信號既不是靠頻率不同也不是按時隙不同來區分,而是用各自不同的編碼序列來區分,或者說,靠信號的不同波形來區分。如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是互相重疊的,接收機在多個CDMA信號中選出其中使用預定碼型的信號,其他使用不同碼型的信號則不被解調。
這樣說還是太專業,投資者難以理解。我們試圖用通俗的語言來解釋:
先說模擬移動通信的FDMA方式。FDMA像是一間間的小房子,每間房子裡有兩個人可以交談。結構簡單明了,但是占地面積大,資源利用率低,房間裡的兩個人談話時,偶爾會聽到隔壁房間談話的聲音。
而數字移動通信的TDMA像是一個大房子,很多人在大房子裡說話,每個人都只能在被分配的時隙裡說話,不過時隙快速循環,談話聽起來還是連續的。
同是數字移動通信的CDMA也像是一個大房子,大家同時說話,但是說的是不同的語言,各說各的,互不幹擾。
這樣的解釋不是很準確,但是容易聽明白。
究竟哪種技術好?很難說清楚,但是,我至今還是認為CDMA在頻率利用,抗幹擾、軟切換、過濾背景噪音等方面具有許多特殊的優點,由於CDMA的頻譜利用率高、容量大、覆蓋廣等特點,在網絡建設和運營中可以減少投資和降低運營成本。
用一個例子就可以說明CDMA的技術優勢。2003年1月4日上海磁懸浮列車正式開始商業運營,磁懸浮列車專線西起上海軌道交通2號線的龍陽路站,東至上海浦東國際機場,專線全長30公裡,列車運營時速達430公裡。在當時的技術條件下,要在這樣快的列車上提供移動通信服務是一件十分困難的事情。但是,上海聯通用CDMA技術實現了全線的移動通信覆蓋,通信效果很好。
接著出現的CDMA 1X技術,向人們展示了利用手機傳輸數據的功能,取得了很好的效果,進一步顯示了CDMA的技術特點。2003年3月,聯通舉辦CDMA 1X業務的發佈會,依照慣例有一個媒體提問的環節,有記者要我講一個CDMA 1X的應用實例,我拿起一部當時最新的有攝像功能的手機說:“別看你們那麼多攝像機對著我,我這部手機裡也有攝像功能,而且還可以把所攝的内容傳到別的手機裡去。”我還講到,移動數據通信正在快速發展,很快就會像手機短信一樣蔓延開來,出現“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”的局面。當我說這段話的時候,一位同事拿著手機攝下了一段視頻。晚上,我回到家裡,這位同事把這段視頻發到了我的CDMA 1X手機上。這是我第一次用手機接收視頻信息,我一遍一遍地重複看這段視頻,自己也被這種新技術的魅力所感動。
由於CDMA在技術上有很多優勢,盡管在2G時代CDMA的市場份額較小,但是當時有很多專家都認為,CDMA技術在未來一定會占主導地位。果然,到了3G時代,不同的3G標準都選用CDMA作為多址技術。
但是GSM也有明顯的優勢。由於GSM在標準設計的初期就是以實現泛歐洲的統一移動通信系統為目標的,所以在標準的設計中充分考慮了技術的通用性。例如,SIM卡的應用將用戶的認證都通過SIM卡來完成,實現機卡分離,使用戶可以方便地更換手機;每部手機都有一個被稱為IMEI(國際移動設備識別碼)的電子串號,IMEI由15位數字組成,手機在組裝完成後都被賦予了一個全球唯一的號碼;有精心設計的漫遊流程,使手機的自動漫遊變得非常方便。
GSM的成功出乎了所有人的意料。雖然最初它是作為歐洲系統來開發的,但實際上GSM不僅在歐洲推廣應用,而且在全球範圍内得到了廣泛的應用。GSM成為全球性的移動通信標準,從市場占有情況看,2G時期,GSM一直占上風,市場份額始終高於70%。
美國的電信運營商在2G的初期並沒有採用GSM技術。當時美國業界開展了CDMA和TDMA的技術之争,讨論究竟哪一種技術更有優勢,結果這兩種技術分別被不同的運營商採用。但是,當時在美國採用的TDMA技術不是GSM,而是美式的D-AMPS。由於當時美國沒有GSM網絡,那些使用GSM手機的外國旅行者到了美國以後無法漫遊。1998年,國際電信聯盟在美國的明尼阿波利斯舉行全權代表大會時,為了滿足與會代表的GSM漫遊,不得不從歐洲的GSM系統拉幾個基站到會議所在地。
後來,情況發生了變化。美國AT&T 無線公司和辛古拉(Singular)公司都將網絡從美式的TDMA 過渡到GSM,採用的是與歐洲不同的1 900兆赫的頻率。GSM手機制造商們很快就在原有的900兆赫和1 800兆赫的基礎上增加了1 900兆赫,這樣就順利解決了GSM手機在美國漫遊的問題。此後,美國的TDMA運營商普遍採用了GSM技術。
我與時任AT&T無線公司首席執行官的摩漢R26;吉亞尼先生談起過當時AT&T將美式的TDMA網絡改為GSM網絡的過程。他說,在他們準備改變網絡制式的時候,高通一次又一次地勸他們改成CDMA,並列舉了CDMA在技術上的很多優勢。但是AT&T最終還是決定將其改為GSM,吉亞尼先生說,他們做決策時,最看重的是當時GSM的應用已經遍及了世界各地。
中國聯通同時運行CDMA和GSM兩個網絡,由於CDMA是新建立的網絡,中國聯通也希望借CDMA網絡來實現公司的差異化經營,因此,在一段時間内,公司把主要的建設資金放在CDMA上,把主要的廣告宣傳放在CDMA上,手機補貼也全部集中在CDMA上。即使在這樣的情況下,公司的GSM業務仍然在頑強地成長。盡管GSM網絡已缺乏容量,盡管在營銷中沒有專門針對GSM的廣告,更沒有手機補貼,但是GSM用戶數仍繼續增長。GSM 始終是公司營業收入的支柱,是公司利潤的主要來源。
在國際移動通信行業,GSM和CDMA互不相讓,展開了激烈的競争,甚至可以說是互相排斥。而中國聯通是既經營GSM,又經營CDMA的運營商。我們很快就處在了這場國際競争的旋渦之中。
GSMA(全球移動通信協會)是GSM運營商的國際合作組織,而CDG是CDMA運營商的國際合作組織,我們恰好同時參加了兩個組織。我們牢記,在GSMA開會時,無論如何不能提到CDMA,同樣,在CDG開會時,也千萬不要提到GSM。
一天,GSMA的理事長和首席執行官一起來到中國聯通總部。我們像以前一樣熱情地歡迎他們的到來,不過我覺得這一次他們的臉色有些異常。很快,他們就說出了來訪的主要目的。他們認為我們過分地宣傳了CDMA的優點,這樣會影響GSM的發展,希望我們對此引起註意,他們再三說,不要忘了你們也是GSM的運營商。我當即向他們表示,公司的經營方針是兩網協調發展,我們希望GSM和CDMA都能得到很好的發展。
CDG的人對CDMA的技術特別有信心,他們始終認為CDMA在技術上的優勢是GSM等TDMA技術無法比擬的。
事實上,進入3G時代以後,3種主要的標準都選用CDMA作為多址技術。WCDMA是GSM向3G演進的技術,原意是寬帶CDMA。但是GSMA的人在很長一段時間内不願意用WCDMA這個說法,他們甯願稱其為3GSM。
對當時的中國聯通來說,如何處理好兩個網絡的關系,確實很重要。那時候公司開新聞發佈會,記者們最喜歡問的問題是,你們如何平衡GSM和CDMA,如何避免“左手打右手”。
一次新聞發佈會上,在媒體記者提問時,一位記者要求在場的每一個中國聯通的領導都掏出自己用的手機給大家看,是CDMA,還是GSM。我左手掏出一部CDMA手機,右手掏出一部GSM手機。記者問,兩部手機哪一個好?我當然不會中招。我說,CDMA和GSM各有各的優勢,中國聯通提供兩種網絡,由用戶來選擇。
我們努力嘗試將C網和G網的優勢互補。其中最有意義的一件事是在CDMA手機上使用UIM卡。GSM的用戶都很熟悉SIM卡,SIM即客戶識別模塊,也稱用戶身份識別卡,GSM手機必須裝上此卡方能使用。SIM卡的主要用途是對GSM網絡客戶的身份進行鑒別。卡上存儲了移動電話客戶的信息、加密的密鑰,也可存儲電話號碼和其他信息。有了SIM卡,用戶可以方便地更換手機。但是,像模擬移動電話一樣,CDMA手機不使用SIM卡,用戶若更換手機,需到電信運營商的營業廳去寫號,很不方便。中國聯通在第一期CDMA網絡建設和手機定制時,就決定對CDMA手機實施機卡分離的方案,推行UIM卡。在CDMA系統上用戶識別模塊不叫SIM卡,而叫UIM卡,表達的是同一個意思。
在廠商的支持下,機卡分離的方案很快得到實施,深受用戶歡迎。但是,由於除了中國聯通以外,CDMA其他運營商都沒有採用UIM卡方式,這樣就給CDMA手機制造商帶來了不便。為此,我們開展了一系列的工作,推廣在CDMA手機上使用UIM卡。
我記得,我本人就幾次勸說日本電信運營商KDDI的社長小野寺正先生,列數機卡分離的好處,希望KDDI也推廣使用UIM卡。我也不厭其煩地幾次向韓國SK電訊的社長金信培先生提出推廣UIM卡的建議。中國聯通還發起召開CDMA運營商國際峰會,每年一次分別在不同國家舉行。在峰會上,我們也不遺餘力地宣傳推廣UIM卡。但是,坦白地說,推廣效果並不理想,大部分CDMA運營商雖然贊同,但實際上並沒有實施。我理解,對於運營商來說,改變已經使用多年的用戶識別方式是一件很不容易的事情。但我堅信,用戶一定會喜歡UIM卡。
不過,也有驚喜出現。一次,我在飛機上見到了一位來自印度尼西亞的CDMA運營商Mobile?8的朋友,我問他去哪裡,他說去珠海,我問去幹什麼,他說聯系UIM卡的生產事項。哦,原來Mobile?8已經在推廣使用UIM卡了,真令人高興。
手機的機卡分離畢竟是對客戶和運營商都有利的事情,這個趨勢是無法改變的。後來,情況發生了很大的變化。韓國的SK電訊和KT在轉入3G後,使用了WCDMA技術建網,自然就使用SIM卡了。美國最大的CDMA運營商威瑞森(Verizon)在2G時沒有推行UIM卡,轉入3G後,使用了CDMA的EV-DO技術,還是沒有推行UIM卡,但是到了4G時代,威瑞森率先採用了LTE(長期演進)技術,終於推行SIM卡,實現機卡分離了。這使我想起了“殊途同歸”這個詞。
到後來,SIM卡又在發展,出現了小型卡(Micro-SIM)和微型卡(Nano-SIM),今天業界讨論的已經不是用不用SIM卡的問題,而是用哪一種類型的SIM 卡的問題了。
CDMA與GSM技術之間的戰争在後來變得越來越緩和了。在GSM大舉進入美國的同時,CDMA也進入了歐洲。東歐地區一些運營商率先建設了CDMA 450網絡。由於CDMA 450技術具有頻率低、覆蓋廣、室内穿透強、容量大、支持無線高速分組數據業務等特點,效果很好,很快又從東歐延伸到北歐和西歐的一些國家。
高通態度的變化使這場戰争趨於尾聲。
高通是CDMA移動通信技術的主要開發者,CDMA的第一個標準IS?95就是由高通發起的。高通在CDMA方面擁有大量的專利,而且一直是CDMA芯片的主要供應商。高通千方百計地以各種方式推動CDMA發展,希望有更多的運營商採用CDMA技術建網。那時,人們一說到高通,就會聯想到CDMA。
我每次與高通的創始人歐文R26;雅各佈先生見面,總會聽他解說CDMA的優勢所在,描繪CDMA的發展前景。歐文R26;雅各佈是教授出身,對技術研究得很深。我印象中的雅各佈先生總是精神矍铄,談起技術問題時勁頭十足,充滿激情。2003年的CDMA運營商峰會在日本東京舉行時,雅各佈先生也參加了,當時正值他70歲生日,他說,他的幾個孩子聯合起來送了他一輛法拉利跑車作為生日禮物,希望他永遠保持年輕人的活力。
多年來高通專註於CDMA產品,從不涉及GSM產品。聯通在發展CDMA用戶時發現有的GSM用戶雖然希望使用CDMA手機,卻不願放棄原有的GSM號碼。為此,我們希望能夠有一個可同時使用CDMA和GSM兩個號碼的雙模雙待手機。為了實現這個想法,我們找了手機生產廠家,答複是目前還沒有雙模雙待的芯片,但可以利用兩個芯片生產出雙模單待的手機,也就是說,這種手機具備雙模功能,但在同一時間内,只能使用一個網絡,要麼CDMA,要麼GSM,不能同時使用兩個網絡。這樣的雙模單待手機顯然還無法完全滿足同時想使用兩個網絡的用戶的需求。於是我們找到高通,希望高通推出一個GSM和CDMA雙模合一的芯片。但當時高通對GSM完全沒有興趣,所以對開發雙模芯片也沒有什麼興趣。他們回答說技術上有難度,無法實現。此後,我們一直努力想說服高通。在歐文R26;雅各佈先生來訪的時候,我直接向他提出這個要求,希望能得到支持。他問我,這樣的手機有什麼用?我說可以使GSM的用戶也能享受CDMA服務。他當時沒有答複我。事後,高通方面告訴我們,已經讨論了聯通推出的開發雙模芯片的方案,但是存在技術問題,主要是900兆赫的GSM和800兆赫的CDMA頻率太靠近,互相之間存在頻率幹擾,這個問題目前還無法解決。這樣,我們也就沒話可說了。
不過,雙模雙待手機還是做出來了。國内手機制造商酷派通過一年多時間的研發,於2005年打造出全球首款CDMA和GSM雙模雙待智能手機—酷派728。在沒有雙模合一的芯片的情況下,酷派利用CDMA和GSM兩個芯片,克服了雙芯片給手機體積方面帶來的難度,順利解決了同時給兩個模塊供電的電池負荷問題。這款雙模雙待手機的問世,開創了手機的一種新類型,在業界引起了震動。
2005年初,歐文R26;雅各佈的兒子保羅R26;雅各佈(Paul Jacobs)接任了高通首席執行官的職位,此後高通公司進入了一個新階段。
2007年去參加巴塞羅那GSMA全球大會的人會發現,一向推崇CDMA的高通公司不僅參加了這次大會,而且成為這屆GSMA全球大會的主要贊助商。此時,高通不僅僅是CDMA芯片的主要供應商,也成為GSM和其延伸的3G技術WCDMA芯片的主要供應商。這一變化拓寬了高通的產品領域,大幅提升了高通在手機芯片市場的份額。
有一次,我問保羅,你把GSM也納入高通的產品系列,你父親會怎麼看? 保羅說,我父親對CDMA有特別的感情,把CDMA當作自己的孩子,但是,高通擴大研發範圍,把整個移動通信系統都作為高通服務的目標,這樣做有利於公司的長遠發展,我向他解釋後,他也同意。
很快,高通就開發出CDMA和GSM雙模雙待的單芯片。2007年7月,酷派推出了使用單芯片的雙模雙待手機—酷派268,採用的就是由高通開發的QSC6030單芯片。由於採用了單芯片,不僅縮小了手機的體積,而且延長了待機時間。
2008年,高通宣佈,為應對因全球經濟低迷而導致手機需求量下滑的不利局面,將停止對其提出的4G標準UMB的研發。高通首席執行官保羅R26;雅各佈稱在停止UMB項目開發後,公司將專註於LTE的開發。從此高通不再單獨制定移動通信系統標準,而轉入開發融合各種技術的芯片。
運營商和GSMA組織的觀念也在變化,CDMA和GSM的對立正在消失。GSMA打開了大門吸收CDMA的運營商作為其成員,GSMA各類會議上讨論的題目也不再局限於GSM?而是整個移動通信行業。
2008年,中國電信向中國聯通收購了CDMA網絡和業務。收購完成以後,中國電信憑借多年電信經營的經驗和強大的電信基礎設施,迅速完善CDMA網絡,擴大CDMA的營銷,並且將網絡升級到3G,向用戶提供CDMA 2000的服務。CDMA進入到快速發展的新階段。
本文摘自《移動時代生存》
移動時代,手機改變了人們的生活,手機也正在成為人們的生活本身,很少有人能脫離手機生活。今天,全球移動電話總數已經超過70億部,手機更新換代的速度也越來越快,人們正在期待移動通信新的發展與可能。
《移動時代生存》以作者親身經歷與體會為基礎,結合嚴肅的思考,講述中國移動通信發展的歷史,中國電信行業發展的台前幕後,描繪手機給人們的生活帶來的變化,給企業和個人帶來的機會,思考在手機時代人們應該如何調整自己,並展望未來的信息產業發展藍圖。