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CDMA:功名十八年,一部跌宕史

摘要: 需要巨大投资和有着巨大前景的5G汹汹而来,而CDMA成为那盘正在结束的棋局。

图片来源@全景视觉

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文丨紫金山科技

数十年来,登上移动通信这个大舞台,辉煌几年又黯然谢幕的技术,多到数不清。

当“中国电信宣布2020年起所有5G终端必须移出对CDMA制式的支持”的消息传来时,人们猛然意识到,近几年来已隐居幕后的CDMA,真正到了说再见的时候。

有意思的是,这一技术的最初发明者不是圈内人,而是曾经名噪一时的好莱坞明星海蒂·拉玛。

据说是二战期间,她从军火商丈夫那里得知参战各方都想通过无线信号引导提高鱼雷命中率,但总是被敌方信号干扰,而曾经选修过通信专业的海蒂·拉玛萌生了与音乐家合作,借鉴自动钢琴的原理实现“跳频”这一想法。随后她向美国发明家委员会递交申请,获得“保密通信系统”专利号,但是当时并未被高度重视。

图片来源于网络

直到冷战结束后,美国解除对跳频技术的管制,该技术才得以商业化。追溯发明历史,这位好莱坞女星晚年被认可为“CDMA之母”

1985年成立的高通后来获得了这项专利,继续研发,推出了后来被应用于2G网络的CDMA原型系统。

1990后,CDMA技术最先在美国得到应用而走向全球。到2000年底,全球CDMA用户数达到8100万,而当时全球GSM用户数已超过5亿

随后,它开始登上中国通信舞台甚至开始被老百姓熟知,后又历经了高端品牌发展、与GSM博弈、转手中国电信、4G演进受阻等一系列起伏跌宕。

现在,在5G面前,它不得不“Time to say goodbye”

天生我材必有用

2001年2月,中国联通在原本已有GSM网的基础上成立了专门进行CDMA网络建设和运营的全资子公司“联通新时空”(之前CDMA引入国内用于军方建网故不便详述)。这一年,联通投资209亿元,用半年多时间建成总容量为1581万户、覆盖全国31个省的330个地市CDMA网络。(数据来源:中国联通官网)

2002年1月8日,CDMA正式商用。当时的联通或许也未想到,18年后它会结束在“成人礼”之前,而且是结束在中国电信手里。

中国联通专门对CDMA手机打出了“绿色”概念,因当时大部分手机用户使用的是GSM手机,最大发射功率为2W,通话功率平时在600毫瓦之下,而CDMA手机发射功率最高只有200毫瓦,通话功率不到1毫瓦,相比GSM功率大大降低,一方面减低了辐射,另一方面也延长了手机通话时间、电池寿命,进而对环境起到保护,因此被赋予了“绿色”概念。

当时的信息产业部批准了19家企业生产CDMA终端产品资格,包括18家国内企业如波导、科健、海信、中兴等,以及1个外商独资企业摩托罗拉(中国)。

据悉,为赢得与联通的合同,高通当时也大幅度降低了特许使用费,对中国国内CDMA移动电话销售只收取2.65%的费用。

2003年1月,在美国NBA中崭露头角的23岁姚明成为联通CDMA新时空品牌代言人。

图片来源于网络

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联通各省开始大力发展和宣传CDMA,意图走高端化路线与GSM实现差异化发展。

联通全力发展CDMA也给各大设备商带来了市场机会。在联通最初的CDMA设备选型招标上,共有12家国内企业参与了投标,这也是国内移动通信厂商第一次与国外通信厂商站在同一起跑线上。为了曲线进入市场,外资企业纷纷与国内企业合作,诺基亚与首信合作,LG与浪潮合资,韩国的SONUS与中电科技搭档,三星集团与中科健合作…其实,1G空白、2G跟随的国内企业恰恰也需要他们的技术支持。

但当时联通同时还经营着一张拥有逾2000万用户的GSM网,如何平衡这两个网之间的关系和利益,也一度是联通在“双手都要抓”上面临的大课题。

由此,联通成了世界上极少数同时运行两张网络的运营商之一(香港和记和澳大利亚的Telstra曾在同一市场运行GSM网和CDMA网),一方面依靠用户量相对更大的GSM获得收入,另一方面却在CDMA上投入巨资,也分散了其对GSM进行网络优化的精力和投入,尤其和中国移动一门心思扩容优化GSM相比,联通GSM用户一度颇有怨言。

2004年,一篇刊发在业内刊物上的《中国联通CDMA与GSM双网协调发展分析》称,联通期望把CDMA发展成为强势网络与主导业务的战略目标至2004年时仍没得到实现。因种种原因,联通如何运营CDMA引来中国电信史上颇多的争议。

2006年,南京出版社出版了《CDMA在中国》一书,作者刘自强甚至以“CDMA进入中国后命运延宕多舛,既充满了激情,也充满了悲情”来形容这一技术在中国的发展。

直到2008年,中国电信业重组,中国联通的CDMA转给中国电信运营,又重新焕发出激情。

中国电信花1100亿元从联通手中收购了已有4000万用户的CDMA网络(同时也接收了原联通大量的CDMA网络技术骨干),得到了盼望已久的移动业务牌照,重新对CDMA如何发展做了新布局。

中国电信还有1亿多固定电话用户,8700多万小灵通用户,利用捆绑消费,优惠性转网等措施,结合各种策略,当时的中国电信掌门人王晓初信心满满定下了“第一年实现5000万CDMA用户增长”的目标。

2009年,三家运营商获得3G牌照,国内正式开始3G商用,那么中国电信拿到CDMA后在3G上表现如何?

在紫金山科技的采访中,一位运营商人士“天线圈圈”对这段历史记忆犹新,他说:“尽管国家分配给三个运营商的3G频段为2.1GHz和2.6GHz,但中国电信结合自身的网络和CDMA的技术特点(FDD、高效的话音编码),直接在800MHz频段建设EV-DO网络,在短时间内就建成了覆盖全国的3G网络,相比移动2.6GHz频段的TD-SCDMA和联通2.1GHz频段的WCDMA,电信的CDMA1X和EV-DO的信号覆盖和网络质量好很多,优质的网络品牌就这么建立起来。”

和很多CDMA老用户在网上留言一样,他也提到,3G时代电信天翼网络给用户的感知就是信号好、话音质量好、上网速度快、保密安全、CDMA终端省电。

“后来中国市场出现了伪基站和短信诈骗问题,都是因GSM网络漏洞而造成的,在CDMA网络中不会出现伪基站和短信诈骗问题,这都说明CDMA网络的优势。”

短短几年,电信在移动业务上超越联通,成为国内第二大移动运营商,“这其中,CDMA 2G和3G网络功不可没,特别是电路语音业务。”天线圈圈表示。

在电信联合产业链的推动下,2013年的天翼3G互联网手机交易会,几乎成为全球最大的手机交易会,中国电信联合众多终端经销商与多家终端厂商共同签署了总量达5100万部的天翼智能手机采购确认书。有媒体统计,当时500余家移动互联网应用开发商,1000多家手机芯片、设计、配件及制造商参展,有万余家手机代理商、经销商及零售商参加了现场订货。

 

这是CDMA在中国的高光时刻。终端的极大丰富也刺激了电信3G用户数从2013年底的407万户迅速攀升到2014年底的1229万户。(中国电信财报)

大江东去浪淘尽

2013年12月4日,工信部正式向三大运营商发布TD-LTE 4G牌照(2015年中国电信和联通又获得FDD 4G牌照)。

也是从那一刻起,CDMA走上了退网计划。

“天线圈圈”对紫金山科技回忆称,随着4G的商用,全球移动运营商都开始规模建设LTE网络,从而对CDMA网络的建设需求初步减少,加上CDMA的专利收费较高,导致运营商在无线网优、运维、终端等方面的成本居高不下,同时支持2G、3G、4G三个网络的建设和运维,电信的成本压力很大,CDMA逐步退网因此提上日程。

原有800MHz的CDMA网络具有良好的覆盖,包括城市深度、农村和边远地区。LTE能否实现相同的覆盖是CDMA退网的关键。

CDMA退网分两个阶段:退频重耕和彻底退网。据“天线圈圈”称,当时EV-DO的上网速率相比LTE网络已经没有任何优势。电信逐步在全国范围内进行800MHz的分批退频,重耕建设800MHz的LTE网络。

“CDMA彻底退网的基本条件,就是电路语音业务的全面承接。在演进上,是采用VoLTE方案(IP语音)进行的承接。但VoLTE的推广和普及,最大的难点就是LTE信号的覆盖问题和终端需全面支持VoLTE。电信的LTE网络基于2.1GHz覆盖,主要提供中高速业务,农村和边缘地区信号不太好。800MHz重耕建设的LTE网络,辅助2.1G的LTE网络,为VoLTE提供了坚实的基础。当时尽管大部分终端都支持LTE,但支持VoLTE的终端占比还不高,需要逐步提升。

“到2020年,5G终端去除CDMA制式,可以进一步降低VoLTE终端的成本,提高VoLTE终端的普及率,为CDMA彻底退网打下基础。”天线圈圈表示。

对国际ICT市场颇为熟悉的Strategy Analytics公司研究总监杨光在接受紫金山科技采访时介绍,在海外,韩国几家CDMA运营商早在3G时代就部署了WCDMA,日本韩国美国CDMA运营商的演进路线基本都是从CDMA到LTE再到5G,而且普遍在LTE时代发展得比较激进,就是为了尽快摆脱相对比较弱的CDMA产业对自身的影响。

杨光表示,这些运营商现在都已经不接受新的CDMA用户和终端入网了,具体的CDMA关停时间预计也在2020到2022年之间

“其实从频谱效率、网络覆盖等等角度,今后一段时期比较理想的组合就是4G LTE+5G NR,其它技术都可以逐渐退网了”,杨光也提到了VoLTE对承载语音业务的重要性,“CDMA退网,相对麻烦一点的是话音和物联网。随着VoLTE的展开,尤其是低频段频谱的使用,可使VoLTE的普及度逐渐上来,用于解决话音业务的承载。但还有很多物联网模组在用2G 3G网络,而且这些模组往往寿命很长且部署麻烦,不能轻易换成新型技术。这个可能是影响2G、3G退网的一个因素。

那么,时至2019年,当“中国电信宣布5G去除CDMA制式”之际,CDMA退网时机到底成熟了吗?

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 “天线圈圈”坦言,原有800MHz的CDMA网络具有良好的覆盖,包括城市深度、农村和边远地区。LTE能否实现相同的覆盖是CDMA退网的关键。

他更深一步解释,电信的LTE和5G终端去掉CDMA功能,其实就是LTE ONLY和5G ONLY模式。目前大部分LTE终端可以开启LTE ONLY模式,查看一下LTE的覆盖情况。只有LTE ONLY模式下的信号覆盖,达到或超越原本800MHz的CDMA覆盖,CDMA彻底退网的条件才成熟。

“如果覆盖质量尚未满足而提前退网将会面临语音业务质量的下降和用户流失的风险,比如接通率下降、掉话率提升、用户感知变差。毕竟中国移动的GSM网络覆盖良好,近期还没有退网的计划。”

但另一方面,中国电信的果断也被业界看好。杨光也表示,“5G去除对CDMA的支持也是为了加速CDMA退网吧,只要用户换机就会减少对CDMA的依赖。另外,也可以节省些专利费,有助于降低终端成本。

无论时机成熟与否,CDMA已奏响谢幕曲。

2006年出版的那本《CDMA在中国》最后一章是“尾声:一盘没有结束的棋局”

14年后,需要巨大投资和有着巨大前景的5G汹汹而来,而CDMA成为那盘正在结束的棋局。

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