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移動通信演進史:漫漫漫遊路(一)

圖片來源@視覺中國

文 | 寧宇

在絕大多數人的印象中,移動通信的演進主要是無線技術的不斷發展。

其實這是錯覺,至少是不完整的概念。

移動通信從1G演進到5G,每一次的升級都是核心網的大變革,只不過這種升級改造是內部的、封閉的,不像直接與用戶有關的終端和無線產業,所以核心網的變革往往被忽略。

但是對於電信運營商來說,網絡的變遷和運營的調整,主要緣於核心網。核心網的一次次全面升級,從結構上大幅降低了通信業務的實現成本,不僅讓移動通信走進了千家萬戶,還能讓運營商有利可圖。

要窮舉核心網創造的價值是件非常困難的事情。這個系列裡,我僅談一個移動電話的業務——漫遊,借助這個業務的誕生、成長和演進,揭示移動通信網絡的演進軌跡。

第一篇先回憶第一代移動通信的人工漫遊。

第一代:模擬移動電話

由於歷史太久遠了,需要先介紹許多背景信息,才好理解後面的技術和業務特性。

沒有多少人知道,在上個世紀80年代,中國大陸開通的第一套移動電話系統,居然是國內自主研發的。1981年6月,由上海第一研究所研製的150M電話設備移交給上海郵電管理局無線電管理處,向社會開放。當時的移動電話由一台電話機、一根吸盤式天線和一部收發電台組成,體積很大,只能安裝在車輛、船舶等移動性物體上。

一套只有20個用戶的通信系統不具備太高的商業價值,移動通信的規模化發展得益於蜂窩移動通信的發明創造:把無線信號覆蓋分割成為蜂窩式的小區,不同的小區之間實現頻率複用,實現用有限的頻率資源支持多用戶的無線接入和移動通信,使移動通信的通信能力、規模容量得到根本性的提升。

蜂窩模擬移動電話有三種主要技術標準,北美的AMPS、北歐的NMT和英國的TACS,最終在1985年,中國將900M的TACS作為國家標準。為中國提供TACS交換設備的廠商有兩個,一個是美國的摩托羅拉,一個是瑞典的愛立信。我沒有考證從何時開始,把摩托羅拉的設備稱為A網,愛立信的設備成為B網,反正這種稱謂一直延續到2001年模擬移動電話退網。AMPS製式在國內也有落地,西北五省的模擬移動電話系統就是使用800M頻率的AMPS。

誰是中國大陸第一個開通蜂窩移動電話的城市?大多數資料裡說的都是1987年11月18日廣州有了第一名蜂窩移動電話用戶。然而我翻閱材料的時候發現,在廣東開通的幾個月前,7月16號,在中國首批開放的14城市之一的秦皇島,率先開通我國第一套引進的蜂窩移動電話系統。而無論秦皇島和廣州誰是第一家,為他們提供設備的廠商都是瑞典愛立信公司。

在上個世紀末,誰是當時無線通信的龍頭外企?毫無疑問,是摩托羅拉。因為那時候的移動電話過於昂貴,最風光的無線通信產品是無線呼叫機,或者叫做BB機或者BP機。多少人自豪地說"有事兒您呼我",只是因為自己的呼叫機是摩托羅拉的漢顯。

模擬移動電話的運營主體也和現在的情況不一樣,那時候通信運營行業是政企合一的,郵電部及省郵電管理局既是政府機構又是運營實體。雖然技術標準都是TACS,但交換機是愛立信還是摩托羅拉,各省的選擇就不一樣了。有的全省都是A網,比如福建、河南,有的全省都是B網,比如廣東、河北,也有的既有A網也有B網,比如北京、上海。

模擬移動電話的特點

首先,第一代蜂窩移動通信是固定電話的延伸和補充。

模擬移動電話是本地網的一個端局,示意圖如下。移動電話的號碼就是長途區號+9XXX,無論是打電話還是接電話,都是通過本地網轉接才能完成。

在技術上模擬移動電話還有一個特點,就是用戶的管理和通話的接續都是在移動電話交換機裡完成的。用戶在服務區裡開機之後,在這個交換機上進行客戶鑒權,然後從這個交換機發起呼叫,把呼叫送到PSTN進行下一步接續。

所以,在模擬移動電話時代,移動通信只是一種無線電接入方式,並沒有核心網這個概念。

其次,第一代移動通信的手機號和手機是綁定關係。

只要是符合TACS標準經過入圍測試和許可的手機,都能在模擬移動電話系統裡使用,無論系統設備是A網還是B網。在模擬移動通信系統裡,移動電話號碼和手機電子串號是一對一的對應關係,而且最初的時候,電話號碼是一次性寫入到手機裡的。手機丟了怎麽辦?新手機要換新號碼。想換新手機怎麽辦?對不起,得新換一個號。

後來,才開發出了可以修改手機的移動電話號碼功能;而伴隨著這個功能的推出,"孖機"成了困擾移動電話運營者的難題。關於這個問題,感興趣的可以看《運營商的反欺詐攻防戰》,這裡就不多說了。

第三,第一代移動電話的資費昂貴而且複雜。

那個時候電信業務主要依據資源佔用情況來確定收費,只要理由充分、政府批準,就是合法收費。那麽購買和使用移動電話需要支付什麽費用呢?

首先,是入網的費用,不僅是買手機的錢,還有大幾千的初裝費,還有一系列我記不清的其他費用。

其次,移動電話要收月租費,理由是即便你一個電話都不打,只要一開手機移動電話就會自動進行位置更新,好讓別人能呼叫到你,由於這些資源的消耗,用戶就要繳納月租費。

而且,移動電話是雙向收費,做主叫的時候要交錢,當被叫的時候也要按分鐘收費。因為即便是做被叫,你也要佔用無線資源啊。

即便如此昂貴,移動電話的建設擴容進度仍遠遠不能滿足客戶的需求。九十年代上萬元都可以買房了,但為了買到一部"大哥大",有人寧願再多花幾萬塊找關係批條子,就這樣還買不到。

模擬移動電話的人工漫遊

如前所說,第一代移動電話只是固定電話的延伸和補充,主要滿足在一定區域內移動的需求。那麽當用戶出差了,他的電話還能用麽?還能被找到麽?

答案居然是:不能。

這是因為移動交換機是本地網的一個端局,當用戶離開這個移動交換機覆蓋的範圍之後就成了磚頭。

移動電話系統居然不能解決用戶在另外一個城市使用的問題,這不是系統的設計者弱智,只是對客戶的需求考慮不完整。

既然在技術標準上沒法解決這個問題,在新技術出現之前,只能靠人力運營來彌補了。最初的漫遊業務叫做"人工漫遊"。

移動電話用戶在抵達一個城市之前,要去電信局申請人工漫遊,從什麽時間到什麽時間,自己的號碼要在哪個城市使用。於是電信局會和漫遊地協商,給這個客戶臨時分配一個漫遊地的用戶號碼。

到約定的那天,用戶的手機號碼就變更了,成為漫遊地端局的號碼,可以繼續打電話;而為此,用戶要單獨支付人工漫遊費每次50元。

結語

漫遊,如今我們看起來如此簡單平常的業務,在模擬移動電話時代受技術所限,居然要費這麽大的周折才能滿足。

需求是技術進步的重要推手,即便標準不完備不統一,設備商也會想辦法推進技術的演進。在下一篇裡,我會介紹模擬移動電話時代,兩家設備商如何在自己的網裡實現"自動漫遊",讓客戶體驗更加完整好便利的話音業務。

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