王建宙：从1G到5G，我经历的中国移动通信业奥德赛
7月31日，清华五道口云课堂“在线大讲堂”邀请全球移动通信协会高级顾问、清华五道口“数字中国”项目学术指导、中国移动原董事长兼总裁王建宙，以“移动通信如何改变世界——从1G到5G”为主题做线上分享。本文是根据本次讲座的文字实录，在不改变原意的情况下进行的整理和编辑。
移动通信的发展是20世纪末至21世纪初最激动人心的科技发展历程，是“科技改变人类生活”影响最广泛的实践。我的新书《从1G到5G：移动通信如何改变世界》记录了这段波澜壮阔的历史，也记录了我作为一个参与者的心路历程。今天，我将结合自己的切身经历，与大家分享这个行业的发展故事和由此而来的一些体会和启示。
手机改变人类
移动通信是如何诞生的？自从有线电话诞生以后，我们一直在探讨如何实现无线电话通信。双向的无线电话早在上世纪20年代就已经问世，但是问题很多——结构简单，容量小，通信质量也很差。1947年贝尔实验室提出了蜂窝式移动通信的概念——采取小区制的方式建立移动通信基站，覆盖范围呈六边形的蜂窝状分布，因而得名“蜂窝式”。这种结构的好处是可以反复利用有限的频率，最大限度地扩大网络规模。1973年，摩托罗拉的马丁·库帕（Martin L. Cooper）团队成功研制出第一部便携式移动电话。1981-1982年，瑞典、挪威、丹麦、芬兰等北欧国家开通了一个450兆赫兹的移动电话系统，简称NMT，这就是最早的移动通信系统。
我国最早的移动通信系统于1987年11月在广州开通，中国移动通信壮阔的发展历程由此起步。时至今日，按照全球移动通信协会（GSMA）公布的数据，全球移动通信的接入数量已经达到103亿个，实际手机用户数达到52亿户，相当于全球70多亿人的四分之三已经拥有手机。
当今世界，只要是有人的地方就可以看到人们在用手机打电话、看信息、发消息。这一切都是那么的自然，好像本来就应该如此。手机已经改变了地球上70多亿人的生活方式，这种改变渗透到所有的地方，从沟通、教学到消费、娱乐，从生产、制造到市场营销，再到医疗卫生、交通运输、农业科研、环境保护，移动互联网的影响无处不在。
我们如何评价手机？我认为，在人类的历史上，从来没有哪一件工具像手机一样普及，从来没有哪一件工具与人的关系会像手机一样密切。移动通信不但改变了人们的行为方式，而且改变了人类自身。
从人类学看，手机是一种进化；
从社会学看，手机是新的行为；
从经济学看，手机是万能引擎；
从统计学看，手机是“全数据”；
从历史学看，手机就是时代，它伴随着人们从工业时代走向数字时代。
从1G到5G
从1G到5G，中国的移动通信业经历了从无到有、从小到大的一步步成长历程。
上世纪80年代的中国，正在为如何应对住宅电话的装机热而发愁。那时候我在杭州市电信局当局长，我们最大的问题就是如何满足市民安装电话的需求。左面的照片就是当时杭州市民排队申请安装住宅电话的情况，至今我还记忆犹新。当时我们还在憧憬着什么时候才能让大家想装电话就装电话，这个时候移动通信悄悄地到来了。
1G是没有全球统一标准的，除了北欧各国使用了NMT统一标准，其他国家的标准都不同，中国当时选用了英国标准——TACS。移动通信一开始价格很贵，不仅仅手机贵，还要加上高昂的入网费、月租费、使用费等等，所以只是少数人才用得起的奢侈品，主要是经商者在用。可即便那么高的价格还是出现了严重的供不应求。为什么会有这种现象？主要是供应商太少，1G设备供应商基本只有两家——摩托罗拉和爱立信，导致严重的供不应求。
进入2G之后情况发生了很大改观。2G有了两大标准：一个是欧洲主导的GSM，另一个是美国主导的CDMA。从技术角度而言，2G实现了从模拟到数字的转换，这个变化最大的好处就是扩大规模和降低成本，让手机从少数人使用的奢侈品变为普通人都可以用的通讯工具。
到了2G时代，中国移动通信产业也发生了很大变化。从运营业来看，中国移动在2G时代就成为了全球网络规模最大，用户数量最多，市值最高的电信运营商，无论从覆盖的深度和广度来看，都具有很强的竞争力。中国移动在2005年开始大规模建设农村2G网络，全面覆盖了农村地区，连珠穆朗玛峰都覆盖了移动信号，让手机成为一种很普及的通信工具。另外2G还增加了短信，这是1G是没有的。
我们的制造业在2G时代开始起步，当时的移动市场都是国外品牌，华为和中兴等制造企业要想进入难度很大。华为很有智慧地找到了两个切入点，第一个是从边际网着手，也就是城郊地区信号覆盖还比较薄弱的地方，使用比城市网络集成度更高，或者说成本更低、覆盖面也更大的设备，很快就进入了移动通信市场；另一个切入点是软交换，电话交换系统在2G后期开始变成新的软交换系统，华为就在核心网的软交换上下了很大工夫，一下子就占领了软交换市场。除此之外，华为很重视国外市场，从发展中国家入手，从2G时代就开始逐步扩大自己的市场占有。
中兴的进入也有其特点。首先是CDMA，在当时的2G标准下，全世界绝大部分厂商都是生产GSM设备，而中兴抓住中国联通要建立CDMA全国网的机会，将CDMA作为切入点，一举进入移动市场；另外中兴还抓住了小灵通的机会。所以说我们的研发和制造能力在2G阶段已经初露头角。
进入3G阶段，世界性的主导标准增加到三个——中国主导的TD-SCDMA技术也成为3G的国际标准之一，另外两个标准是欧洲主导的WCDMA和美国主导的CDMA2000。这标志着我们的研发能力正式起步，并且有了自己的国际标准。中国移动担当了建设和运营TD-SCDMA网络的重任，这也是一个很重要的开始。
随着智能手机的出现，可以说移动互联网的时代始于3G。乔布斯的苹果公司推出iPhone时在业界引起了很大影响，这不仅仅是因为它是智能手机——早在iPhone之前就有智能手机了，它带来的主要变化在于以前的移动互联网受限于WAP浏览器下有限的一些应用，而苹果iPhone则直接连接到互联网，完全打通了手机跟电脑。
3G技术比2G进步很大，所以当时业界认为3G可以用很长的时间，我们甚至一度认为移动通信技术在3G就算走到头了。虽然这个时候业界提出来一个长期演进方案—— LTE（ Long Term Evolution），可是我们根本没想到还要用4G， LTE只是作为一个储备的方案。然而，伴随智能手机而来的大量APP导致流量大爆发，受限于3G网络本身的速率，无论怎么样扩容都满足不了大容量的应用的需要，于是乎，“长期演进方案”很快就变成了“短期演进方案”
2011年前后，4G在一些国家开始投入商用。4G对中国的技术研发而言是一个重大转折点，前三代技术我们总体处于追随状态，4G的情况则大大的变化了。4G标准实现了融合，都是LTE技术，但是它在双工的实现方法上有两种，一种是FDD；另一种则是中国主导的TDD，我们称之为TD-LTE。TD-LTE的发展与3G时代的TD-SCDMA完全不一样，相比只有中国使用的TD-SCDMA，全球有53个国家和地区建设了TD-LTE商用网络，真正成为全球主流的4G标准之一。
4G最大的特点就是为实时服务提供了巨大的空间，比如移动支付、网约车、共享单车等。另外，由于用4G看视频的效果好了，使得视频也变成了一种社交网络，以前的视频都是由专业机构制作，现在每一个人都可以发布视频，这对我们的生活、社交带来了很大变化。
我国设备制造商的地位在4G阶段发生了更大的变化，华为已经成为全球领先的移动通信设备制造商。我曾经问西班牙电信（Telefónica）的CEO，你们公司用不用华为的设备。他说用，一开始是因为价格便宜，但是后来是因为技术性能好。由此可见华为在4G以后已经成为全球领先的一家移动通信设备供应商。
紧接5G来了，发生了更大的变化。从技术研发的角度来看，我们在5G阶段已经从并跑发展到全面领先，并且这种领先体现在标准的制定、技术研发、专利的拥有、网络规模、用户规模、行业应用等各个方面。
5G又在标准化方面又形成了新局面，出现了完全统一的技术标准，而且在实际使用中大量地采用了TDD的双工方式。大家知道，中国在4G阶段建设了全世界最大规模的TDD网络，而根据GSMA反馈的信息，到现在为止，全球的5G网络几乎都是采用TDD的方式。
我个人觉得特别兴奋的是中国企业在制定5G标准的初期就很深入地介入其中。这张照片是第一次确定5G标准的3GPP会议结束后的合影，看到有那么多熟悉的同事参与了全球最新的5G标准制定，并且获悉很多同事还担任了各个小组的组长、副组长，中国企业还起草了一部分国际标准，我的心情非常激动。
几十年的时间，我们积累了大量实力，并且体现在了最新制定的标准中，我觉得这是非常非常重要的成就。
从制造角度看，目前华为和中兴都是5G网络设备的主要供应商，而且他们的研发能力也很强——根据最新数据，全球5G专利数量排第一的是华为，排第三的是中兴。
移动通信发展史带来五大启示
因为大规模建设移动网络需要巨大的投资，当初我们每一次投资都会担心花了那么多钱如果没人用怎么办，投资岂不是就收不回来了？当手机普及到人手一个的时候，我们一方面很高兴，另一方面又担心人人都有手机了，未来还如何发展，如何继续增加收入、提升利润？
事实证明，所有的担心都是多虑的。为什么？因为人类对信息通信的需求是没有止境的。最初的时候，我们只是将移动电话作为固定电话的补充，就连业内人士都不敢想象人手一部手机的场景。但是现在呢，手机的数量远远超过了固定电话，而且手机变成了每个人随身携带的通信工具，这就彻底颠覆了我们原来的一些预期。到了3G阶段有了智能手机以后，手机不光是通信工具，还变成了便携式的电脑；到了4G，手机不光能获取信息，它变成了我们生活中必不可少的万能工具，而且这个变化的过程切实改变了我们人类的行为。
没有技术的发展，就不可能有移动通信的今天，在所有的技术当中，我觉得最重要的是半导体技术，我在写书过程中查阅资料发现，移动通信发展的历史跟半导体技术的发展史几乎是同步的。每次半导体技术实现一个突破，移动通信技术就立刻迈上一个新台阶，反过来移动通信又带动了半导体技术的进一步发展。
例如，第一个半导体晶体管是1947年12月在贝尔实验室研制成功，同样在1947年12月，贝尔实验室的工程师提出了蜂窝式移动通信系统的概念，二者几乎是在同时发生的。再比如1988年16兆的DRAM问世，一平方厘米大小的硅片上集成了3500万个晶体管，标志着半导体产业进入了超大规模集成电路的时代。三年后，第一个2G的GSM网络在芬兰开通，如果没有大规模集成电路，就不可能有小型化的手机出现。到了2000年，DRAM的容量达到1G，于是2001年第一个WCDMA的3G系统在挪威开通了。我参观过很多半导体制造厂，他们的高端芯片几乎都是用在手机上，可见半导体技术的升级与移动通信的发展是相辅相成的。
自从1876年亚历山大·贝尔发明电话以来，世界各国的电信行业一直是垄断经营。然而移动通信从一问世就遵循了市场竞争的机制，由多家移动通信企业开展激烈的市场竞争。我国也是如此，原来我们只有一家公司经营电信业务；1994年中国联通成立，电信行业出现了竞争——中国移动经营GSM网络，联通经营GSM和CDMA两个网络；到了3G阶段，中国电信获得移动牌照并且收购了联通的CDMA网络，这样的就有了三家运营商；进入5G，中国广电获取移动牌照，运营商增加到四家。
这种竞争机制在全球范围内加快了移动通信行业的发展，它的好处很明显，竞争降低了电信产品的价格，让消费者有了更多选择。正因为有竞争，我们才可以把移动通信做到如此大的规模。
回顾全球移动通信发展史，除了竞争之外还催生了很多商业行为。比如一些世纪规模的大并购就发生在移动运营商行业。其中影响特别大的有两次，1999年10月，德国的曼内斯曼以328亿美元收购英国Orange，当时的Orange还只是一家创办没几年的公司，用户数量不多，但是品牌和业务都做得很好。然而事隔一个月，英国的沃达丰又以1800亿美元的高价并购了德国曼内斯曼，创下当时的国际商业并购世界纪录，反映出移动通信的发展潜力。还有一些国家高价拍卖移动牌照的案例，例如英国五张3G牌照的总价达到了228亿英镑，当时以为这种情况将后无来者，但是后来一些国家的5G牌照拍卖金额远远超过了这个数字，可见这些商业行为也在推动移动通信业发展。
移动通信的发展不是电信运营商凭一己之力就可以实现，而是电信网络设备制造商、电信终端设备制造商、元器件制造商、电信施工企业、软件开发商、系统集成商、内容提供商、服务供应商、电信业务经销代理商和电信运营商共同努力的结果，在发展的过程中形成一个新的生态系统。
传统的电信经营系统是以运营商为中心，经销代理商、电信设备制造商、内容提供商、服务提供商都是围绕着运营商来转，在早期，服务提供商和内容提供商就连收费都要经过运营商的手。虽然移动通信在这个系统下发展，也有了初期的移动互联网，但是我们把这样的系统叫做“有围墙的花园”，移动互联网的总体规模做不大。
后来的情况发生了变化，形成了一个新的移动互联网生态系统，它不再以谁为单一核心，而是分成了三个部分。第一个部分是由电信运营商主导的网络连接。第二个部分是终端设备，过去终端设备与网络是捆绑在一起的，到了移动通信时代就从网络当中解耦了，但它还是依赖着网络来进行发展的。第三部分是应用服务，它一开始的规模很小，也是跟网络捆绑在一起，后来逐步分开，可以独立地提供各种服务。这样一来，花园的围墙拆除了，才有了今天百花齐放、万紫千红的移动互联网。
更重要的是应用服务又带动了一大批企业发展，而且移动网络的价值越来越多地是从应用当中体现出来。举一个很典型的例子，2007年10月中国移动的市值达到4000亿美元的最高点，同时期腾讯的市值只有160亿美元；2013年的6月，中国移动市值降到2120亿美元，腾讯上升到736亿；受益于4G普及带来的移动支付、电子商务、社交网络等服务大爆发，到2018年，腾讯市值上升到4812亿，远超中国移动；发展到今天的5G时代， 2021年6月，中国移动市值为1270亿，而腾讯的市值达到了7525亿美元。如今的互联网服务主要是通过手机来实现，所以移动通信对互联网公司的价值提升发挥了巨大的助推作用。
1G问世之后大家发现移动通信实在太赚钱了，于是各路电信设备制造商都改做移动设备，还有一些原来做其他设备的厂商也加入进来，所以2G时代的网络设备供应商数量是最多的，我数了数有14家。后来随着行业的不断整合，到如今的5G只剩下五家——华为、中兴、爱立信、诺基亚、三星。这种整合、调整本身是由企业发展规律所决定的，在这个过程中一些曾经赫赫有名的跨国公司在很短时间内就轰然倒下，比如北电网络、摩托罗拉、朗讯、阿尔卡特、西门子电讯、诺基亚，这些声名显赫的跨国公司今天都不复存在。
他们为什么会倒下？为什么会倒得如此快？
我跟这些公司的CEO都有过交往，也一家一家地研究了他们的情况，总体上可以归纳成几种原因。
第一种是企业基因无法适应移动通信技术的发展变化，这种基因层面的问题导致它无论怎么努力无法扭转局面，这其中最典型的例子是诺基亚。我跟诺基亚的几任CEO都做过交流，他们都知道功能手机向智能手机演进是大势所趋，他们也努力地想要转型，为此开发了自己的塞班系统，还尝试了Meego、Windows甚至安卓系统；他们建立了自己的应用商店，还从互联网公司引进大量人才。诺基亚已经很努力了，也有人说他们没有做错什么。是的，他们没做错什么。可是为什么他们没有成功转型？为什么诺基亚手机今天就没有了？我认为这就是企业的基因不适应技术和市场的变化。在这种情况下，企业就要重新编辑自己的基因。
盲目收购也是有些企业走向衰落的原因之一。众所周知，收购是企业扩大规模和获取研发成果最快捷的方式，历史上有很多成功的案例，但是盲目收购也会带来恶果。朗讯就是个典型例子，这是一家历史很悠久的公司，著名的贝尔实验室原来就在朗讯旗下，该公司在很短的时间内完成了40多次收购，当时我们都觉得叹为观止，但是这些收购没有形成协同效应，反而成了包袱，成了企业衰落的导火索。
还有一个共同的原因，我们说瘦死的骆驼比马大，哪怕是一家僵尸企业其实也可以存活很长时间，甚至存在十几年、几十年，所以我不明白为什么有些公司说倒就倒了。经过研究我发现他们有一个共同特点，就是一旦公司业绩下降，公司马上采取行动，一个是大规模裁员，包括裁掉一些技术人才，再就是为了短期内扭转财务业绩而出售优质资产，结果整个企业很快就被整体收购或者宣告破产。
我们也可以从这些案例中看到资本的力量。资本毫无疑问能推动企业的发展，但也要看到，资本可以让企业实现火箭式的上升，资本也可以让企业一落千丈。
移动通信推动数字化转型
“十四五”规划指出，迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济，数字社会，数字政府，以数字化转型整体驱动生产、生活方式和治理方式变革。
要实现变革，我们所有的企业都需要不断努力，我认为移动通信行业可以围绕五个问题展开探讨。
所有支持数字化转型的技术，包括云计算、人工智能、大数据、工业互联网、物联网等等，没有一样能够离开网络。我们以前经常说信息化，现在更多地说数字化，这两者对网络基础都有要求，而且数字化对网络的要求更高。
比如我们几年前常说港口要信息化，就是要随时知道集装箱在哪里，知道货在哪里，这个时候不能没有网络。今天港口要实现数字化，不只是要知道货物存在哪里，还需要高清监控，需要智能化、远程化地控制货物装卸，要无人驾驶运输车辆。这对网络的技术水平提出了更高要求，5G正好地适应了这种数字化的需求。
现在我们可以利用5G在矿山、港口、仓储物流、建筑工地等场景下实现远程控制，既提高生产效率，还有助于解决安全隐患问题。这些功能在4G时代实现起来很困难，以煤矿为例，现在我们在努力实现远程控制采矿，这可以为煤矿安全生产带来巨大的好处，但是4G的上行速率只能达到每秒20兆，无法传输4K视频，而煤矿远程控制需要大量的4K视频才能进行精准操作；相比之下，5G网络的上行速率可以达到1G，根据试点单位的经验，它可以同时传送50路4K视频。所以数字化需要5G网络。
中国目前已经建设了90多万个5G基站，已经是一个很大的数字，但是距离4G的 500多万个基站还有很大距离。5G网络只有全面覆盖才能更好地体现其技术优势，光是在热点地区覆盖远远不够，但是5G的建设和运行成本明显高于4G，所以如何建设5G网络是大家很关心的问题。
现在业内已经形成共识，5G网络不会像4G那样，而是多层次、多频段协调的网络。我觉得它会有三个层次，第一个是以中频段实现5G的主导覆盖，这是比较经济实惠又相对有一定数量的频率；然后以1G以下，也就是1000兆赫兹以下的频率来实现广域覆盖，因为低频最大的好处就是覆盖成本相对比较低，而且覆盖的范围广；在矿山、港口等热点地区可以用毫米波（20G赫兹到100G赫兹的频段）来覆盖，其特点是资源丰富，可以实现很大的带宽。
不久前，工业和信息化部等十个部门发布了《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023）》，提出通过几个方面的行动来加快5G的应用。第一方面是突破5G应用的关键环节，包括构建应用标准体系、强化产业基础等；第二是5G的应用重点领域的赋能，包括信息消费升级、行业融合应用、社会民生服务等；第三部分是提升5G应用支撑能力，包括网络能力、应用的生态、应用安全等。这些工作目前正在积极地推进中。
我觉得原因有两个，第一个原因是5G还缺乏消费级的应用。工厂、港口的智能管理，矿山的远程控制等等，普通消费者接触不到这类应用，因此没有切身的感知。另一个原因是5G应用的开发和推广还需要一定时间。
对于5G应用开发我一直在提两个建议，第一个建议是不能用老的思路去开发5G应用，如果继续围绕视频、支付来开发的话，4G确实都够用了，但是如果把它扩大到人与物、物与物的连接，扩大到物联网的话，将打开一片非常广阔的新领域。
还有一个建议是要从5G终端创新做起。目前5G的终端确实跟4G终端区别不大，我认为手机的功能要从沟通、社交、浏览、购物、支付、导航、验证、教学、娱乐，向物联网和人工智能方向延伸，要使手机成为连接万物的控制器，并且衍生出一些前所未有的新应用。
现在一些智能终端已经在为5G的到来做准备，比如有一些型号已经配备了激光雷达，这是个很有意义的新方向，我们将来做物联网的应用需要现场测距离，而且我认为还应该安装一些更高精度的摄像头，这对今后的5G应用都有好处。
因为标准尚未确定，目前谈6G还为时过早，但是已经有了一些预期。第一个是太赫兹频率的使用，太赫兹频率是指从0.1T到10T赫兹的频率，也就是介于毫米波与红外线之间，这个频段的资源非常丰富，可以实现很大的带宽，但是它的波长变得更短，传输衰减也更大。目前各方面都认为使用太赫兹频段的时候已经到了。
第二是高效的空间复用技术，我们业界迫切希望6G在无线技术方面能有新突破，不再是简单地增加频率，增加收发器，提高功率，这会导致成本不断增加。
另外关于天地一体化网络，虽然卫星网络发展得很快，也很有作用，但是它无法完全替代地面网络，我想未来是应该天地一体化互相配合。
最后就是提升网络的智能化，降低能耗，降低成本。
王建宙老师是清华五道口“数字中国”项目的学术指导。该项目是清华五道口与华为云强强联手，共同打造的“数字中国”企业家课程项目，首次组织数字经济政策制定者、全球顶级科学家、华为现任高管与实战专家登上讲台，全面讲授数字化从战略到落地的变革之道，以及研发端、供应链、营销端的华为管理实践。在清华与华为的产学研平台上，通过18个月、12大模块精彩而充实的学习，领军企业家们将收获技术、人才、资本、合作等宝贵财富，共同分享“数字中国”建设中的数十万亿产业新机遇。