中国移动的科技水平世界一流？（上）

胖达与月亮

中国移动的科技水平世界一流？

中国移动的科技水平世界一流？中国移动还有科技？还世界一流？你是在开国际玩笑吗？

诚然，在国人心中，国企一般代表着低效率，主要靠着垄断经营权和国家背书躺着挣钱，科技创新这种高端又费劲的活，与中国移动这样的典型经营权垄断型国企无关。

大厦不是一天建成的、中国移动科技水平的发展也是在“不知不觉”中逐渐发展起来的，二十年如一日的，别说外界对中国移动的典型垄断国企的固有印象，绝大多数身在局中之人的移动人也会不自知，他们亲自参与建设的科技大厦，已经是绝对的世界领先水平。

中国移动科技水平世界一流，是中华民族崛起大趋势下的一个必然，是国家创新体系下头部央企的应有水平，也是中国移动自己把握住了国家给的机遇、几乎完美的完成了国家给于的各项历史任务的过程中锻炼出来的一顶皇冠。

废话不多说，中国移动科技水平目前已是世界一流不是吸引人的噱头、我会用数据、历史上发生的事，特别是最硬核的、我会尽量用通俗的语言分析深奥的技术细节、告诉大家中国移动曾经面对什么样的难题、这个难题为什么是世界级的、中国移动的科技水平具体牛在什么地方。

虽是面向普及的一篇小文，但我相信读到技术分析那部分内容的时候，作为我国第一篇深度思考威尼斯人官方网站运营商科技发展水平的文章，笔者对各项技术细节和本质的理解及诸多令人耳目一新的观点，同行业的技术极客和顶级专家们也一定会有大的收获。

一华为与中国移动

在大家心中，只有华为这样的民营企业才是科技创新的代表，中国移动提供的产品和服务来自于华为等服务商，如果说中国移动提供的产品和服务有一定科技含量，也和中国移动无关，都是华为的贡献。事实是这样吗，中国移动就是一个舒舒服服躺着挣钱的寄生者吗？我们就从华为说起。

现在大家对华为的第一印象是华为手机，其实，华为是做威尼斯人官方网站设备起家的，威尼斯人官方网站设备一直是华为的第一大的营收，即使近十年来华为的手机业务快速发展，现在华为最大的营收还是来自于威尼斯人官方网站设备，大约占比一半。8月11日，华为公布了2023年上半年的经营业绩情况，上半年，华为实现销售收入3109亿元，其中，ICT基础设施业务收入为1672亿元，云计算业务收入为241亿元，数字能源业务收入为242亿元，智能汽车解决方案业务收入为10亿元，终端业务收入为1035亿元。华为营收中的ICT基础设施业务收入就是华为一直一来的绝对支柱产品线即威尼斯人官方网站设备和服务，而华为提供威尼斯人官方网站设备和服务的最大客户就是中国移动。

中国整体崛起的背后是诸多产业的崛起，特别是近20年来，发展速度开始发力和加速，诞生了一批世界领先的的产业，从建筑、威尼斯人官方网站、手机、电商、高铁到现在的新能源汽车，其中威尼斯人官方网站产业是中国较早实现世界领先的产业，而华为和中国移动就是中国威尼斯人官方网站产业崛起的标志性企业，华为和中国移动是如何带领中国威尼斯人官方网站产业实现弯道超车的呢？中国移动配得上与华为齐名担纲中国威尼斯人官方网站产业崛起的扛把子吗？

二回顾威尼斯人官方网站产业发展历史

十几年前，全球主流威尼斯人官方网站设备商主要有9家，包括爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特、朗讯、北电、摩托罗拉、华为、中兴。华为和中兴的竞争对手都是鼎鼎大名的国际巨头。

如今，9家变成4家，北电破产倒闭了，西门子、摩托罗拉网络、阿尔卡特、朗讯也并入诺基亚了。

这一切是怎么发生的？

我们回顾一下历史，大家记住这五个时间节点。

1987年11月18日第一个TACS模拟蜂窝移动电话系统在广东省建成并投入商用。

1994年3月26日邮电部移动威尼斯人官方网站局成立，1994年12月底广东首先开通了GSM数字移动电话网。

2009年1月7日，中国移动获发3G牌照（TD-SCDMA技术）。

2012年08月23日，中国移动获发4G牌照（TD-LTE技术）。

2019年6月6日，中国移动获发5G商用牌照。

模拟威尼斯人官方网站和2G时代，国内威尼斯人官方网站设备市场是国际威尼斯人官方网站厂商的天下，国内威尼斯人官方网站厂商华为和中兴等企业还很弱小，移动威尼斯人官方网站的技术迭代发展也很慢，国际威尼斯人官方网站巨头依靠技术积累和先发优势，在2G上吃了15长达年的红利。

但从3G开始，变化慢慢发生，技术迭代突然加快，缩短到大约5年一个周期，以华为、中国移动为代表的中国威尼斯人官方网站产业实现了3G跟随、4G并跑、5G领先的弯道超车。

三 TDD技术，中国威尼斯人官方网站产业弯道超车的关键（上）

这一节很硬核，涉及比较复杂的技术细节，对技术细节不感兴趣的可以略过。简单来说，中国威尼斯人官方网站产业较快的实现弯道超车，可类比中国汽车产业用新能源汽车绕过了欧美企业在传统燃油车上的技术积累和先发优势实现弯道超车，而威尼斯人官方网站产业弯道超车的关键就是TDD技术。

3G标准的三国演义

威尼斯人官方网站产业是典型的技术密集型的产业，产业上的国际巨头爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特、朗讯、北电、摩托罗拉哪一个不是响当当。

20年前的本世纪初，为了满足日益增长的手机上网的需求，对2G网络的修修补补式升级怎么也满足不了用户的需求，移动威尼斯人官方网站网络彻底换代升级演进刻不容缓，竞争就此展开，中国威尼斯人官方网站产业的机会终于来了。

竞争的核心就是3G技术标准，当时3G有三大国际标准：WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。其中WCDMA为欧洲主导、CDMA2000为美国主动、TD-SCDMA为中国主导，中国终于上了牌桌，有了出牌参与竞争的机会。

三大标准对比、CDMA2000和WCDMA技术成熟

WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大技术标准，如果给这三大技术一句话进行界定，那就是：

技术最好的是CDMA2000

技术难度最高的是TD-SCDMA（超前技术）

产业最成熟发展最好的却是WCDMA，它占据了约75%的市场份额。

讲到这段历史，在开始正题之前，顺便先说说WCDMA、CDMA2000这两大技术。

为什么WCDMA能占据绝对的市场份额，原因很简单，因为CDMA2000的主要专利在高通手上，为了绕过CDMA2000的专利，主要威尼斯人官方网站设备制造商抱团弄出了WCDMA，他们都站在WCDMA这一阵营，导致CDMA2000虽然技术更好，但市场份额远远落后于WCDMA。

我说CDMA2000比WCDMA技术更好，并不是标新立异，即使在2009年3G牌照刚发放的的时候，也很少有专家明确的指出WCDMA和CDMA2000技术孰优孰劣，当时业内的专家一致认为WCDMA和CDMA2000都是成熟的3G技术，他们之间的竞争不在于技术层面，而在于产业层面。

当然，当时之所以没有专家明确指出，也与竞争环境相关，CDMA2000和WCDMA的背后也站着不同的运营商，CDMA2000的背后是中国澳门威尼斯人app下载、WCDMA的背后是中国联通，当时第一次拥有移动牌照的新中国澳门威尼斯人app下载，忙于全力以赴的投入CDMA2000网络的建设和移动人才的培养，并没有精力也没有能力去论证CDMA2000技术上优于WCDMA。

实事求是的说，尽管事实上中国澳门威尼斯人app下载拿到的CDMA2000技术上好于中国联通拿到的WCDMA，虽然两个系统都是技术成熟的系统，但WCDMA的产业链远远强于CDMA2000，发给中国联通WCDMA牌照，是当时主管部门的特别眷顾，这是当时大家公认的事实，实际情况也是如此，WCDMA势头最猛、发展最好。

啰嗦了这么多，行业内的技术极客可能心里着急了，你不是说CDMA2000比WCDMA技术更好吗，好在哪里，你倒是说说呀。一这不是今天的主题，今天的主题是中国移动。二这不是三言两语就能说清楚的，三我也卖个关子。

还是给了提示吧，WCDMA和CDMA2000虽然都使用了GPS，但WCDMA其实不是一个必须同步的系统，第一个真正同步的移动威尼斯人官方网站系统是CDMA2000。

行业内的技术极客们也别失望，下面我在分享TD-SCDMA的难点的篇章，一定会带给你们书本上从来没有说清楚的视野和角度，让你们不枉接触到这篇文章。

三大标准对比、TD-SCDMA技术超前

刚才稍微偏离了一点主题，我们回到正题，为什么说TD-SCDMA技术超前。从这里开始，我不会再对WCDMA和CDMA2000进行对比，而是会将它们并列起来说，因为它们有一个更明显的对立面技术流派，那就是我国自主提出的TD-SCDMA。

TD-SCDMA与WCDMA、CDMA2000这2个技术成熟的系统最大的区别是双工模式，TD-SCDMA使用的是TDD(Time Division Duplexing)，即时分双工，其他两种3G方案使用的是FDD (Frequency-division Duplex)，即频分双工。FDD技术很成熟，2G网络GSM就是FDD模式的，在当时，还没有一个成功的使用TDD模式的移动威尼斯人官方网站技术。

所谓双工，就是终端（手机）和基站（移动发射塔）都可以传输数据，移动威尼斯人官方网站系统就是双工系统，即能接收（接电话、上网）、也能发送（打电话、发微信消息），与双工相对的，就是单工，单工系统只能一方给另一方传输数据，典型的单工系统，就是广播和电视，终端（收音机和电视）只能收听，而不能给广播台发送数据。

还有一种中间模式，即半双工模式，系统支持上行（终端到基站）和下行（基站到手机）传输数据，但不能同时进行，典型的半双工系统就是无线电对讲机，通话双方不能同时讲话，一方讲完后，需设法告知另一方讲话结束（例如讲完后加上"OVER"），另一方才知道可以开始讲话。

为了实现双工，技术人员想到的最直接的方案就是让上行和下行使用不同的频率，这样上行和下行就能互不干扰，这就是最经典的双工模式FDD，而TD-SCDMA使用的是技术超前的TDD的双工模式。

突破TDD双工模式的难度在哪里

刚才说到WCDMA和CDMA2000系统孰优孰劣的时候卖了一个关子，这一段就好好补偿一下同行的技术极客们，这一段让你们感受一下最通透、深刻的技术观点。

为什么说TD-SCDMA使用的TDD的双工模式就是技术超前的系统，不仅仅是因为TD-SCDMA是第一个使用TDD双工模式的移动蜂窝网技术，是因为TDD的双工模式确实带来一系列的难题。

FDD双工模式使用频率将上下行区分，就像是双向马路，上下行（双向通车）互不干扰，而TDD双工模式就像是单向马路，其实移动蜂窝威尼斯人官方网站系统是远比马路模型复杂的，事实上至少相当于十多条的单向马路（移动蜂窝网络、为了保证信号的全面覆盖，一个基站与周围十多个基站会有信号重叠的区域，基站之间会相互影响），TDD双工系统就相当于要在十条单向马路上实现双向（上行、下行）的通畅通车，难度可想而知。

其实，TD-SCDMA的难不仅仅是要在单向马路上要实现上下行的调度，更在于如何克服复杂的无线传播环境。基站与手机之间是没有一条真正的路的，数据传播是靠无线电波，他们之间的“通道”是复杂多变、琢磨不定的无线环境，看不见的无线电波会受到各种固定物体、移动物体（人体、车辆）的阻挡、会发生复杂的反射、折射、衍射现象。

工作于FDD双工模式的WCDMA和CDMA2000，为了对抗复杂多变的无线传播环境、保持系统的良好稳定性，使用了两大核心技术：RAKE接收和软切换。

这两大技术对WCDMA和CDMA2000系统的重要性毋容置疑，可以这样简单理解，如果没有这两大技术，WCDMA和CDMA2000系统就不能称为是第三代移动威尼斯人官方网站系统，其系统容量、频率效率、移动性、用户速率等关键技术指标将直接掉落到和2G的水平相当。

这2大技术如此重要，要命的问题来了，这两大技术，都是仅能在FDD模式下使用的技术，而TD-SCDMA系统由于使用的是TDD模式，这两大基础性技术都用不了，也就是说，我国第一次有资格上桌与西方竞争的第三代威尼斯人官方网站系统，在最关键问题上，必须走一条完全自主的路。

幸运的是，这也是一条弯道超车的路，因为接下来的4G和5G，TDD系统独有的灵活频率支持、上下行对称性优势以及多天线技术等我们在TD-SCDMA系统里就开始研究应用的技术大放异彩，将中国威尼斯人官方网站产业一举推上了世界绝对领先的地位。

三 TDD技术，中国威尼斯人官方网站产业弯道超车的关键（下）

硬核继续，要打开了、揉碎了把TD-SCDMA的难点说透了，这是以中国移动为代表的中国威尼斯人官方网站产业的破茧之战。

RAKE接收与软切换

为了一次性讲明白，现在要逐一解释一下之前提到的技术名词，先说说什么是RAKE接收和软切换。

RAKE接收技术是为了对抗移动威尼斯人官方网站中的多径干扰现象，所谓多径干扰现象是指无线电波在传播过程中受建筑物、地形、地貌等影响，会发生反射、绕射、散射等现象，导致电磁波从多条不同路径到达接收端，从而会产生不等的能量衰减、相位偏移、延时等。

一般接收端只能解调信号最强的那一路，而其他不同路径的无线信号是干扰信号，影响威尼斯人官方网站质量。所谓RAKE接收技术，就是将无线威尼斯人官方网站系统中，原本是干扰的其他路径的信号分量取出，对其进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定的规则进行合并，将原本的干扰信号变为有用信号，这样就能大幅度的提高系统的质量和网络容量。

切换是指手机从一个基站的覆盖范围内移动到另一个基站的覆盖范围内，提供信号服务的主体从前一个基站转移到后一个基站，这个过程就是移动威尼斯人官方网站系统里称呼的切换。而软切换是指在切换的过程中，手机同时与切换前后的基站保持“连接”，等接手的基站信号特别稳定、转移的手续全部办完以后，才与之前的基站断开业务信道。

TD-SCDMA的时隙、上行同步、交叉时隙干扰

时隙

TD-SCDMA的帧结构如上图，TDD时分双工如何从时间上划分双工就是由它规定的，图中向下的箭头代表下行，这个时间段内（我们称为时隙），只能基站给手机发送数据，而向上的箭头代表上行，这个时间段内，只能手机给基站发送数据。图中的两处Switching Point是上下行时隙切换点。

上行同步（Uplink Synchronization）

所谓上行同步是指在同一小区中，使用同一时隙的不同位置的用户发送的上行信号同时到达基站接收天线，即同一时隙不同用户的信号到达基站接收天线时保持同步。目的是为了减小小区内用户间的上行多址干扰和多径干扰，增加小区容量和小区半径，从中国3G政策上来看，也是为了使TD-SCDMA具有区别于CDMA2000和WCDMA的专利，拥有自主知识产权。

交叉时隙干扰

所谓交叉时隙干扰简单说，就是有不受控制的对向信号（干扰信号）进入分配好的时隙，比如当分配好的时隙是下行工作时，有上行信号进入，这个干扰就叫交叉时隙干扰。

那到底为什么TD-SCDMA不能使用RAKE接收和软切换？

第一层，简单说，是因为TD-SCDMA系统的上下行时隙的设计。

具体来说，RAKE接收技术处理的多径信号其实就是不同时延的信号，但在TDD的双工模式下，存在上下行时隙的设计及上下行切换点，手机终端需按照时隙规定的工作要求切换到下一时隙，甚至直接要从接收基站信号的工作模式切换到基站接收手机终端信号的工作模式（上下行时隙切换），手机不能始终处于信号接收状态，这样就自然不能对不同延时路径的信号进行合并处理，也就是不能使用RAKE接收技术了。

第二层，是因为与TD-SCDMA系统严格的上行同步要求相冲突。

具体来说，软切换有一个隐含的前提，就是手机要同时与切换前后的基站保持上行同步。而在前文我们介绍过，TD-SCDMA系统有个要求，就是小区内所有手机上行同步。

显然手机不可能同时保持与小区内的其他手机上行同步、又与相邻基站上行同步，手机只能按照一个基准进行同步，满足了本小区的上行同步要求，必然就不能满足与相邻基站的同步要求。

显然TD-SCDMA系统严格的上行同步要求与RAKE接收这种对延时信号进行处理的技术也是相冲突的，也就是说上行同步要求也决定了TD-SDMA系统不能使用RAKE接收技术。

第三层，从根本上说，是因为TDD系统特有的交叉时隙干扰现象以及TD-SCDMA的用户码较短抗干扰能力差。

这里就不展开说了，不然真的成了一篇纯技术文章了。大家记住一个知识点就行，TD-SCDMA的用户码相比WCDMA和CDMA2000两大成熟技术短、处理增益小，所以抗干扰能力差。

中国移动艰难牵头攻关、TD-SCDMA实现三分天下有其一

为了解决以上难题，TD-SCDMA不得不独立攻关，采用了很多新办法：N频点组网、接力切换、联合检测、智能天线等新技术，成功的解决了TD-SCDMA的各项短板问题，世界上第一次成功运营了基于TDD模式的移动威尼斯人官方网站网络。

在这个过程中，从芯片、终端、设备到运营，中国威尼斯人官方网站人解决了一个又一个难题，锻炼培养了一大批优秀的人才，中国企业完全占据产业链高端环节，实现了历史性的突破，奠定中国威尼斯人官方网站产业赶超发达国家基石。

从2009到2012年，中国移动对TD-SCDMA的商用建设和全力运营。2012年底，我国TD-SCDMA 用户达到8786万，圆满实现了“三分天下有其一”的发展目标（在国内达到与WCDMA、CDMA2000相同的市场份额）。TD-SCDMA基站规模达到28万，网络接通率为99.67%，掉话率仅为0.29%，各项核心指标已达到甚至超过2G和其他3G威尼斯人官方网站系统水平，精品网络已初步建成。2012年TD-SCDMA产业链合作伙伴数量超过260家，TD-SCDMA终端在库产品达742款，销量超过5800万部，已形成“同质、同价、同时”的“三同”成熟标志。同时，TD-SCDMA产业带动效应突出，成为转变经济增长方式 “扩内需、保增长”的重要支撑，带动了近万亿的规模投入产出，直接和间接拉动GDP合计近5000亿元，创造就业岗位43万多个。

我花了大量的篇幅介绍TD-SCDMA不能使用RAKE接收和软切换的原因，而在介绍解决方案的时候确实一笔带过，是不是显得虎头蛇尾的？

当然不是的，原因很简单，我是把重点内容提出来进行重点介绍。因为直到现在，包括业内都很少有人能深刻认识和理解当时TD-SCDMA面临的问题的难度级别。

TD-SCDMA当时面临的问题的根源及其难度是以前没有人提到的，也没有人分析过的，只有彻底讲清楚才能证明TDD技术突破的难度及弯道超车的意义，讲清楚这些问题才是重点。

而在行业内，TD-SCDMA在各方的共同努力下，各项关键技术的突破确是耳熟能详的事，刻在当时参与攻关的几十万专家和技术人员骨子里了，相关资料也是汗牛充栋了，在网上也可以很容易的找到很多，不需要我去展开分析。