技術(shù)變革視角下移動通信代內(nèi)創(chuàng)新和代際演進及未來發(fā)展展望

摘 要：第一代到第五代移動通信在發(fā)展過程中不斷進行代內(nèi)創(chuàng)新和代際演進。縱觀每一代的發(fā)展歷程可知，在業(yè)務需求和外在技術(shù)的共同推動下，移動通信經(jīng)由標準制定、產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)擴散，進而逐步形成移動產(chǎn)業(yè)生態(tài)。而構(gòu)成移動產(chǎn)業(yè)生態(tài)的業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等三大構(gòu)件，在技術(shù)、市場和規(guī)制等三大作用力的影響下，推動移動通信實現(xiàn)代際演進和躍升。基于三重螺旋模型的內(nèi)核區(qū)、外場域以及循環(huán)流的特性，可以全面分析6要素之間的作用關(guān)系。創(chuàng)新性地將生態(tài)系統(tǒng)與三重螺旋模型相結(jié)合，創(chuàng)新性地構(gòu)建移動生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)型螺旋發(fā)展分析框架，并借助移動通信的技術(shù)特性，對每一代移動通信代內(nèi)創(chuàng)新與代際演進的機制進行解析，進一步明確每一代移動通信創(chuàng)新和應用的規(guī)律及特征。可以發(fā)現(xiàn)，每一代移動通信內(nèi)部都包含突破式創(chuàng)新和漸進式創(chuàng)新，代際間演進機制也因分析模型中業(yè)務流、架構(gòu)流以及終端流的特性而有所不同，奇偶代的創(chuàng)新性無明顯差異。

關(guān)鍵詞：移動通信；代內(nèi)創(chuàng)新；代際演進；產(chǎn)業(yè)生態(tài)；三重螺旋

中圖分類號：TN929.5" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0037（2023）4-81-12

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2023.4.008

0 引言

從第一代移動通信（簡稱“1G”）到第五代移動通信（簡稱“5G”），移動通信產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從2G話音通信、3G移動互聯(lián)網(wǎng)、4G消費互聯(lián)網(wǎng)再到5G產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的代際演進和生態(tài)躍遷。4G移動寬帶和消費互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的生活，而5G新技術(shù)、新架構(gòu)、新生態(tài)構(gòu)建的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在改變?nèi)祟惿鐣?］。移動通信技術(shù)標準大約每10年更新一代［2］。而受牌照發(fā)放等因素的影響，國內(nèi)每一代移動通信包括網(wǎng)絡建設、商用、成熟和退網(wǎng)的整個生命周期都呈現(xiàn)出奇數(shù)代較短和偶數(shù)代較長的特點［2］。對于移動通信奇偶代之間的關(guān)系，有學者認為，移動通信發(fā)展的奇數(shù)代都有重大創(chuàng)新，而偶數(shù)代則是更好地滿足了奇數(shù)代所激發(fā)出的需求［3］；也有學者認為，每一代移動通信內(nèi)部都包含重大突破式創(chuàng)新。第二種觀點具體來講就是，每一代移動通信系統(tǒng)都會經(jīng)歷從研發(fā)啟動到產(chǎn)品發(fā)布、從產(chǎn)品商用到市場成熟、從網(wǎng)絡維護到退出服務等3個階段，而每一階段的生命周期都是10年。其中：在第一階段中，初期對技術(shù)的投資推動了研發(fā)進程，得以產(chǎn)生突破式創(chuàng)新或顛覆式創(chuàng)新；第二階段商用過程中，客戶和市場的需求則對運營和服務提出更高要求，這些需要基于漸進式創(chuàng)新來實現(xiàn)［4］。

具體到每一代的內(nèi)部創(chuàng)新和代際演進機制，文獻顯示，1G和2G產(chǎn)業(yè)價值鏈的創(chuàng)新和演進機制可基于市場需求的拉動、技術(shù)本身的推動和企業(yè)競爭的驅(qū)動等要素作用下的鏈環(huán)—回路模型來分析［5-6］。但3G以數(shù)據(jù)業(yè)務為主，網(wǎng)絡和業(yè)務相分離，網(wǎng)絡設備供應商、網(wǎng)絡運營商、終端供應商、內(nèi)容提供商、集成商、消費者群體以及政府等多個成員共同組成一個完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，成員間依靠互生、共生、競爭、合作等方式實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)協(xié)作和開放式發(fā)展［6-7］。而系統(tǒng)間演化路徑是核心技術(shù)、共生技術(shù)和競爭技術(shù)之間相互作用的結(jié)果［8］。“技術(shù)涌現(xiàn)”可以推動技術(shù)生態(tài)位的整體躍遷，從而形成新的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)洞與技術(shù)生態(tài)位“態(tài)”呈倒U形關(guān)系［9］。從3GPP標準立項的角度，可以將移動通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈分為三方勢力陣營，即芯片終端廠商、網(wǎng)絡設備廠商和移動運營商［10］。

國外學者借助開放式創(chuàng)新理念構(gòu)建起循環(huán)創(chuàng)新模型（Cyclic Innovation Model，CIM）來分析移動通信創(chuàng)新過程。該模型擺脫了傳統(tǒng)的鏈式概念，包含一個由4個相互作用的“變化周期”連接的4個“變化節(jié)點”的圓圈，強調(diào)企業(yè)家精神與科技變化、科學研究、產(chǎn)品開發(fā)和市場轉(zhuǎn)變等4種因素之間的關(guān)系及作用［11］。對于代際演進中的用戶發(fā)展和擴散過程，國外學者較多關(guān)注技術(shù)擴散的作用，采用Norton-bass模型、Logistic模型或者Gompertz模型來分析技術(shù)擴散的創(chuàng)新效應和模仿效應，研究移動通信代際演進的作用規(guī)律［12-16］。

上述移動通信創(chuàng)新研究主要涉及創(chuàng)新基本理論以及生態(tài)系統(tǒng)理論。創(chuàng)新基本理論方面，創(chuàng)新過程涉及創(chuàng)新理論中的鏈環(huán)—回路模式以及循環(huán)創(chuàng)新模式等，創(chuàng)新模式涉及突破式創(chuàng)新和漸進式創(chuàng)新。生態(tài)系統(tǒng)方面，主要考慮移動通信的技術(shù)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，技術(shù)生態(tài)涉及“涌現(xiàn)”理論和“結(jié)構(gòu)洞”理論，產(chǎn)業(yè)生態(tài)則涉及產(chǎn)業(yè)協(xié)同等相關(guān)內(nèi)容。

總體來講，關(guān)于移動通信的技術(shù)、標準、產(chǎn)品、網(wǎng)絡建設等階段的創(chuàng)新特性等，已有諸多研究，但缺乏對移動通信發(fā)展全流程的分析，對4G和5G的演進特性鮮有涉及，難以全面回答代際間演進時的創(chuàng)新屬性及差異。因此，本文從移動通信發(fā)展各個階段的特點出發(fā)，引入三重螺旋創(chuàng)新生態(tài)模型，并與既有文獻中的生態(tài)系統(tǒng)理論相融合，以業(yè)務為核心，面向業(yè)務、網(wǎng)絡和應用等3要素以及技術(shù)、市場和規(guī)制等3種作用力，構(gòu)建移動生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)型螺旋發(fā)展模型，從移動通信系統(tǒng)整體發(fā)展的視角分析代內(nèi)創(chuàng)新特性以及代際間演變機制，探索移動通信代內(nèi)創(chuàng)新和發(fā)展模式，研究移動通信代際間演進的規(guī)律。三螺旋創(chuàng)新模式是Etzkowitz和Leydesdorff（1995）在20世紀90年代中葉提出來的，強調(diào)大學、產(chǎn)業(yè)、政府三元一體的創(chuàng)新模式［17］。但三螺旋并非僅指官產(chǎn)學，科研機構(gòu)也可以融入三螺旋模型［18］。將三螺旋模型與創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，可以構(gòu)建基于三螺旋理論的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)［19］。

本文的創(chuàng)新點在于，對移動通信的發(fā)展階段進行細分，并結(jié)合移動通信的技術(shù)特性，構(gòu)建三重螺旋與技術(shù)生態(tài)模型相結(jié)合的新模型，對代內(nèi)創(chuàng)新和代際演進的特征進行全面且深入的分析，因而具有一定的理論和方法創(chuàng)新貢獻。

1 分析框架

1.1 總體分析

每一代移動通信系統(tǒng)的發(fā)展都會經(jīng)歷需求分析、標準制定、設備研制、技術(shù)測試、牌照發(fā)放、網(wǎng)絡建設、預商用、正式商用、用戶發(fā)展、網(wǎng)絡維護以及服務終止等階段。創(chuàng)新貫穿于每個發(fā)展階段，如外在技術(shù)與來自市場的業(yè)務和應用需求共同催生新業(yè)務，而標準制定、產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)擴散等過程則進一步促進了代內(nèi)創(chuàng)新。隨著技術(shù)的成熟和市場的擴大，標準化組織、產(chǎn)業(yè)組織、運營商、設備商、應用提供商以及用戶等會形成一個由創(chuàng)新引領的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。產(chǎn)業(yè)生態(tài)內(nèi)部某些關(guān)鍵要素的生態(tài)位發(fā)生變遷時，就可能產(chǎn)生業(yè)務、市場和應用方面的新需求，從而推動代際演進和躍升，迎接下一代移動通信的到來。代內(nèi)創(chuàng)新和代際演進是有機組合、相互關(guān)聯(lián)的一個完整過程，其演進特性可以基于生態(tài)系統(tǒng)和多重螺旋模型來協(xié)同分析（見圖1）。

1.1.1 業(yè)務和需求。業(yè)務類型和性能需求是促進技術(shù)標準、網(wǎng)絡架構(gòu)及無線關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和演變的重要因素。在話音、數(shù)據(jù)、短信等業(yè)務的基礎上提供更多的應用，并保證業(yè)務和應用的性能，也是運營商網(wǎng)絡建設和性能優(yōu)化的主要方向。

1.1.2 內(nèi)在技術(shù)發(fā)展。數(shù)字通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)、光纖傳輸、云計算、人工智能等是移動通信技術(shù)發(fā)展的基礎。它們遵循自身的發(fā)展規(guī)律而自行發(fā)展，并作為外部技術(shù)推動著移動通信技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。而內(nèi)在技術(shù)是指移動通信的某些關(guān)鍵技術(shù)，它們也處在不斷的創(chuàng)新發(fā)展中。例如，關(guān)鍵無線技術(shù)相關(guān)的頻譜資源復用方式和信號處理方式，干擾控制技術(shù)以及網(wǎng)絡架構(gòu)等。這些技術(shù)既隨業(yè)務需求而創(chuàng)新，又在應用中不斷發(fā)展，從而帶來系統(tǒng)性能的提升和網(wǎng)絡架構(gòu)的演變。

1.1.3 標準制定。技術(shù)標準是新一代移動通信的起點。它對業(yè)務特性、系統(tǒng)性能、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)、接口協(xié)議以及通信過程等內(nèi)容都進行了定義，以保證多廠家互操作過程中技術(shù)的統(tǒng)一性和接口的開放性。全球統(tǒng)一的標準能夠?qū)Ξa(chǎn)品研發(fā)起到指導作用，并促進產(chǎn)業(yè)鏈的完善以及網(wǎng)絡的部署與運營。

1.1.4 產(chǎn)品研發(fā)。產(chǎn)品研發(fā)是指在滿足標準基本要求的基礎上，設備商可以采取不同的市場策略自行設計設備形態(tài)并開發(fā)專用算法。例如，設備采用專用硬件平臺來運行，算法采用內(nèi)部私有協(xié)議來實現(xiàn)，功能分階段提供和逐步開發(fā)等。這些使得不同廠家在產(chǎn)品功能和性能方面各有優(yōu)勢。此外，研發(fā)階段包含多種突破式創(chuàng)新。如手機Android和蘋果IOS操作系統(tǒng)的出現(xiàn)徹底改變了移動通信的生態(tài)，產(chǎn)生了移動互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)。

1.1.5 技術(shù)擴散。隨著網(wǎng)絡部署規(guī)模的擴大和技術(shù)的成熟，用戶數(shù)也逐步增加。根據(jù)技術(shù)擴散理論，用戶發(fā)展通常呈S形或者倒U形擴散曲線，即從初期的慢速增長到逐漸快速增長再到后期新一代網(wǎng)絡出現(xiàn)后的增長減緩的過程。此外，網(wǎng)絡建設規(guī)模和資費政策都對用戶的發(fā)展速度有著顯著影響。

1.1.6 產(chǎn)業(yè)生態(tài)及六大要素。在移動通信系統(tǒng)中，設備、運營、業(yè)務以及用戶等要素構(gòu)成移動產(chǎn)業(yè)生態(tài)，它們之間協(xié)同作用，共同發(fā)展。在移動通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，業(yè)務、網(wǎng)絡和終端是關(guān)鍵要素，技術(shù)、市場和規(guī)制則直接影響通信發(fā)展進程，可分別將它們看作移動生態(tài)系統(tǒng)的三大構(gòu)件和三大作用力。三大構(gòu)件中，業(yè)務決定了應用的形態(tài)，業(yè)務和應用又對網(wǎng)絡架構(gòu)和終端功能起著決定性作用。三大作用力方面：技術(shù)發(fā)展是移動通信系統(tǒng)創(chuàng)新和演進的核心要素，是代內(nèi)創(chuàng)新和代際演進的主要推手；市場上用戶的增加則會在功能、性能和業(yè)務等方面產(chǎn)生新的需求；規(guī)制對頻譜資源的利用、資費的合理設置、網(wǎng)絡的發(fā)展速度等都有決定性的作用。這些要素既相互獨立，又相互影響。內(nèi)部三大構(gòu)件不協(xié)調(diào)會產(chǎn)生新的生態(tài)位，進而推動升級換代；外部三大作用力的變化也可能引領創(chuàng)新或者推動升級換代。1G—5G生態(tài)系統(tǒng)中三大構(gòu)件和三大作用力的特點如表1所示。

1.2 代內(nèi)創(chuàng)新的分析思路

代內(nèi)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在標準制定、產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)擴散以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展等階段，包括業(yè)務、技術(shù)、標準、生態(tài)體系等多個方面。

1G提供話音業(yè)務，采用模擬和頻分雙工等無線技術(shù)，系統(tǒng)容量有限，抗干擾能力弱，保密性差，缺乏統(tǒng)一的國際標準。終端笨重且價格昂貴，因此用戶數(shù)少且發(fā)展緩慢。1G的出現(xiàn)和發(fā)展是技術(shù)和市場共同作用的結(jié)果。隨著技術(shù)進步和需求增加，它也必然要向下一代通信技術(shù)發(fā)展和演進。

為了更好地提升話音業(yè)務的話音質(zhì)量及數(shù)據(jù)業(yè)務的移動性，2G以及2.5G系統(tǒng)在編碼方式、用戶管理、數(shù)據(jù)應用和移動性管理等方面采用了新的網(wǎng)絡架構(gòu)和技術(shù)手段，終端可以實現(xiàn)對話音和數(shù)據(jù)業(yè)務的支持，用戶發(fā)展較快，市場壯大迅速。規(guī)制方面，世界各國的運營商、設備商以及電信管制機構(gòu)在頻譜管理、資費模式、運營策略等方面進行了全面探討，為未來移動通信的發(fā)展鋪平了道路。

業(yè)務種類及帶寬需求的增加推動3G核心網(wǎng)絡和無線接口不斷升級。隨著標準的推進，網(wǎng)絡性能逐步增強。智能終端的出現(xiàn)對系統(tǒng)容量、用戶規(guī)模、商業(yè)形態(tài)等產(chǎn)生了顯著影響，使得終端設備商和應用提供商的地位提高。規(guī)制方面，除了常規(guī)的對于頻譜、牌照等的規(guī)制外，標準方面也有所涉及。例如，中國政府牽頭并聯(lián)合國內(nèi)電信行業(yè)共同制定并提出了技術(shù)標準TD-SCDMA。從標準制定、立項推廣、芯片研發(fā)、終端和設備開發(fā)到產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展等各個階段，國內(nèi)的TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟都起著重要的引領和推動作用。

數(shù)據(jù)業(yè)務對帶寬和延遲等特性的要求較高，因此，4G LTE（Long Term Evolution）無線技術(shù)與網(wǎng)絡架構(gòu)被進一步完善，終端形態(tài)更加多樣化，對視頻和多媒體類數(shù)據(jù)業(yè)務的支持性更好。此外，LTE個人用戶、行業(yè)用戶和物聯(lián)網(wǎng)用戶均有一定程度的發(fā)展，為了應對物聯(lián)網(wǎng)的需求，LTE也制定了單獨的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)范和標準。規(guī)制方面，中國于2012年12月頒發(fā)了TDD（時分雙工） LTE牌照，2015年2月頒發(fā)了FDD（頻分雙工） LTE牌照。

為了滿足多場景下的帶寬、延遲和連接性需求，5G采用了新的空口技術(shù)，以及面向服務的網(wǎng)絡架構(gòu)與面向終端特性和業(yè)務需求的網(wǎng)絡切片等技術(shù)。5G服務于行業(yè)用戶和物聯(lián)網(wǎng)用戶，用戶種類多，終端形態(tài)多，使用范圍廣。規(guī)制方面，各國對5G采取的建網(wǎng)策略不同，所以對高低頻譜的分配順序也有所不同，如中國優(yōu)先分配中低頻譜，而美國優(yōu)先拍賣高頻段毫米波頻譜。組網(wǎng)方面，基于對獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)的選擇不同，運營商之間關(guān)于是否共建共享的考慮也有所不同。此外，中國新增中國廣電為5G運營商，為其頒發(fā)5G牌照并提供建設和運營支持。

1.3 代際演進的分析模型

在周春彥與亨利·埃茨科威茲構(gòu)建的三螺旋創(chuàng)新模式下的內(nèi)核外場模型中［17］，內(nèi)核區(qū)定義了每個要素獨有的特性，外場域描述了內(nèi)核區(qū)各要素的影響因素。內(nèi)核區(qū)之間的循環(huán)形成產(chǎn)品，外場域與內(nèi)核區(qū)之間的合作則影響場間的能量均衡，從而產(chǎn)生進化的力量。

本文據(jù)此構(gòu)建移動生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)型螺旋發(fā)展分析框架，將移動生態(tài)系統(tǒng)的業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等三大構(gòu)件視為三重螺旋的內(nèi)核區(qū)，將技術(shù)、市場和規(guī)制等三大作用力視為三重螺旋的外場域。內(nèi)場的業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等三大要素自行循環(huán)和發(fā)展變化，并在螺旋體內(nèi)其他要素的影響及外場域要素的共同作用下，形成獨立流動并相互作用的業(yè)務應用流、網(wǎng)絡特性流以及終端能力流等三大循環(huán)流。

業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等3股螺旋呈現(xiàn)出獨立進化的形態(tài)，每股螺旋都在不斷完善，謀求自身發(fā)展，這形成了三螺旋的縱向進化特征。業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等3種流的循環(huán)流動，不僅橫向上促進產(chǎn)品創(chuàng)新和發(fā)展，而且縱向上驅(qū)動每股螺旋不斷完善和發(fā)展，從而改變螺旋的運動軌跡，促進系統(tǒng)代際間升級和演化（見圖2）［17］。

1.3.1 內(nèi)核區(qū)及要素。網(wǎng)絡要素的內(nèi)核包括核心網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡兩大部分，涉及技術(shù)、協(xié)議、標準、架構(gòu)、容量、開放性以及安全性等方面的內(nèi)容。其主要產(chǎn)出可概括為網(wǎng)絡架構(gòu)、網(wǎng)絡特性以及業(yè)務支持性，它們決定了配套的終端特性、應用種類以及業(yè)務能力，引領三重螺旋模型中網(wǎng)絡特性的循環(huán)過程。

終端要素的內(nèi)核包括芯片、協(xié)議標準、應用、操作系統(tǒng)、形態(tài)、終端能力等方面的內(nèi)容。終端要素的產(chǎn)出主要為終端類型和終端能力，它們影響著網(wǎng)絡功能和應用類型。

應用和平臺要素的內(nèi)核包括應用特性、終端支持性、商業(yè)模式以及App等方面的內(nèi)容。其產(chǎn)出主要為應用類型和應用特性，它們對網(wǎng)絡功能和終端能力有著明確的要求，并在一定程度上推動著網(wǎng)絡和終端的發(fā)展。

1.3.2 外場域及要素。用戶/市場對網(wǎng)絡發(fā)展起著重要的推動作用。用戶規(guī)模大，則對網(wǎng)絡容量和性能要求高；市場發(fā)展好，網(wǎng)絡覆蓋和建設速度則須提升，支持的應用種類也須增加。

技術(shù)/標準決定了網(wǎng)絡和終端所需實現(xiàn)的基本功能和擴展功能，使得網(wǎng)絡和終端能夠兼容且互通。

政策/規(guī)制決定了頻譜資源的分配方式、資費的收取原則、網(wǎng)絡的建設規(guī)模、應用的普及程度等，從而對網(wǎng)絡功能和性能、終端的銷售和市場、應用的推廣等有著很大影響，也間接影響網(wǎng)絡演進和發(fā)展的步伐。

1.3.3 3種循環(huán)流及流動性。以3種要素內(nèi)循環(huán)為基礎的多種產(chǎn)出在螺旋體內(nèi)形成大循環(huán)流，分別為業(yè)務/應用流、網(wǎng)絡特性流和終端能力流。

業(yè)務/應用流是指業(yè)務及應用的特性決定了終端類型和網(wǎng)絡特性。例如，話音和短信業(yè)務可由2G網(wǎng)絡支持，而高速數(shù)據(jù)業(yè)務需要3G、4G或者5G網(wǎng)絡支持，低時延高可靠業(yè)務則需要5G網(wǎng)絡支持。同時，業(yè)務特性對終端能力也有要求，如果業(yè)務特性所需的峰值速率超過終端的能力上限，則業(yè)務性能無法保證。此外，對于特定的業(yè)務/應用流，如果網(wǎng)絡和終端不能很好地予以支持，則會倒逼網(wǎng)絡和終端的演進。

網(wǎng)絡特性流是指網(wǎng)絡特性對終端和應用的促進作用。每一代移動通信技術(shù)的發(fā)展都會帶來網(wǎng)絡功能的改進和性能的提高，從而可以更好地為各類新應用提供支持，并相應地推動終端的升級換代。

終端能力流是指終端能力對網(wǎng)絡應用的作用關(guān)系。隨著5G時代泛智能終端的發(fā)展，各類應用所需終端的特性區(qū)分更加明顯，如小帶寬高可靠的物聯(lián)網(wǎng)終端、大帶寬低時延的虛擬現(xiàn)實終端、低時延高可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)終端等。各類終端所支持的應用不同，對網(wǎng)絡特性的要求也不同。總之，終端能力對網(wǎng)絡功能和性能的發(fā)揮以及應用的推廣具有很強的促進作用。

2 1G到5G代內(nèi)的創(chuàng)新機制

1G—5G系統(tǒng)相關(guān)的特點如表2所示。代內(nèi)創(chuàng)新體現(xiàn)在每個階段，由于特點和創(chuàng)新性較多，所以予以綜合并論述如下。

2.1 1G代內(nèi)創(chuàng)新

20世紀70年代，無線電話系統(tǒng)在公安、消防、出租車等行業(yè)中得到應用。規(guī)模集成電路和微處理技術(shù)的應用以及無線電技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，為第一代通信技術(shù)的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。1G只有“國家標準”，沒有“國際標準”。其中，美國的AMPS（Advanced Mobile Phone System）和英國的TACS（Total Access Communications System）技術(shù)標準在全球應用較廣。它們采用了全新的空中接口和網(wǎng)絡架構(gòu)，借助頻率復用技術(shù)實現(xiàn)蜂窩式組網(wǎng)，滿足了基本的網(wǎng)絡覆蓋要求，支持話音業(yè)務，提供通話和小區(qū)切換等基本服務。1G主要包括電信設備制造和網(wǎng)絡運營商兩類參與者，因此僅有價值鏈而不存在復雜的生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 2G代內(nèi)創(chuàng)新

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，為了滿足覆蓋、容量、移動性、安全性、話音質(zhì)量和全球漫游等方面的需求，2G數(shù)字無線通信技術(shù)逐步被商用。2G支持系統(tǒng)內(nèi)國際漫游，能夠滿足話音業(yè)務的實時性需求以及基本的傳輸和業(yè)務容量需求。2G仍以數(shù)據(jù)業(yè)務為主，支持短信業(yè)務。后來，隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，移動通信網(wǎng)絡支持數(shù)據(jù)業(yè)務的需求也日益增強。通過將TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議引入移動網(wǎng)絡并構(gòu)建數(shù)據(jù)支撐體系，移動通信系統(tǒng)得以支持數(shù)據(jù)業(yè)務，從而邁向了數(shù)據(jù)業(yè)務和多媒體的新時代。

2G仍缺乏統(tǒng)一的全球標準，但以歐洲的GSM（Global System for Mobile Communications）系統(tǒng)和美國的CDMA（Code Division Multiple Access）系統(tǒng)為主。產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面，2G支持話音和短信業(yè)務，網(wǎng)絡設備商、終端設備商、短信及應用提供商、移動運營商以及移動用戶等構(gòu)成了2G移動通信的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。2.5G引入了數(shù)據(jù)業(yè)務，網(wǎng)絡設備商、終端設備商、應用提供商、內(nèi)容提供商、短信應用提供商、彩信業(yè)務提供商、移動運營商以及移動用戶等主體構(gòu)成了2.5G移動通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

2.3 3G代內(nèi)創(chuàng)新

移動Internet激增和多媒體服務的應用對移動接入能力提出了更高的要求，從而推動了第三代通信系統(tǒng)的標準制定和商用部署工作。其目標是支持更大帶寬和速率、增強更高速度的移動性、滿足上下行不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務和多種智能終端的應用需求，并便于靈活引入新技術(shù)。

3G包含TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）、WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）和CDMA2000（Code Division Multiple Access2000）等3種制式，其性能進一步提高，可以提供更大的帶寬，支持流媒體類、會話類、交互類和背景類等各類多媒體業(yè)務，它們對帶寬和時延的要求各不相同。3G網(wǎng)絡架構(gòu)最早脫胎于2G系統(tǒng)，采用電路域與分組域相結(jié)合的方式支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展以及業(yè)務和應用的擴展，全IP化架構(gòu)網(wǎng)絡逐漸成形。

相較于2G產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，3G時代全球標準逐步統(tǒng)一，標準化組織和行業(yè)協(xié)會的作用進一步增強。短信應用也發(fā)展為多媒體彩信業(yè)務，移動智能終端以及行業(yè)模式得到大規(guī)模應用。為了滿足智能終端的需求，運營商推出了應用開發(fā)平臺，吸引應用開發(fā)者積極參與，移動生態(tài)系統(tǒng)更加壯大。同時，數(shù)據(jù)類業(yè)務的資費管理也成為管制機構(gòu)關(guān)注的重點之一。

2.4 4G代內(nèi)創(chuàng)新

為了保證未來3G系統(tǒng)競爭力的連續(xù)性，滿足用戶對更高數(shù)據(jù)速率和服務質(zhì)量的需求，并持續(xù)優(yōu)化分組交換系統(tǒng)，降低設備復雜度，減少網(wǎng)絡運營成本，第四代移動通信LTE應運而生。LTE可進一步減少時延，提高用戶數(shù)據(jù)傳輸速率、邊緣用戶速率以及頻譜效率，簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，降低終端功耗。

為了達到更高的性能指標，LTE及LTE高級演進標準引入了一系列關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了接收機性能的改善、工作帶寬的增加、多天線技術(shù)和波束賦形技術(shù)的應用、抗干擾技術(shù)的增強、基于IP的話音調(diào)度算法的改進等。架構(gòu)方面，LTE減少了基站與核心網(wǎng)之間信息交互的多節(jié)點開銷，從而更加扁平化。其好處是：節(jié)點數(shù)量減少，用戶面時延大大縮短；簡化了控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)的過程，減少了狀態(tài)遷移的時間；降低系統(tǒng)復雜性，減少了接口類型，系統(tǒng)內(nèi)部相應的交互操作也隨之減少。LTE及其高級演進標準分別對上行和下行定義了12種終端能力級別。此外，針對物聯(lián)網(wǎng)和機器對機器通信，還定義了特定類型的終端，它們所需要的速率和功耗都更低。

2.5 5G代內(nèi)創(chuàng)新

5G是為了滿足更大帶寬、更多鏈接以及更低時延的業(yè)務需求而誕生的。它可以支撐物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及高速寬帶業(yè)務，頻譜效率更高，應用類型更多。

為了應對流量的爆發(fā)式增長和用戶結(jié)構(gòu)的變化，5G系統(tǒng)采用了基于服務的架構(gòu)，接口開放，網(wǎng)絡功能和業(yè)務應用更易于擴展。5G空口設計采用了新的幀結(jié)構(gòu)、靈活可擴展的無線參數(shù)集、多種天線模式以及高頻和低頻等不同頻譜類型，從而極大地提高了技術(shù)能力，提升了系統(tǒng)性能。為了快速推進部署，5G標準規(guī)定了兩種組網(wǎng)類型，即與4G聯(lián)合下的非獨立組網(wǎng)以及5G獨立組網(wǎng)，并采用多種組網(wǎng)方式來實現(xiàn)。

5G終端除了智能手機等傳統(tǒng)終端類型之外，還新增了多種個人及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備。5G終端的功能和形態(tài)更為復雜，需要對獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)、高頻毫米波以及中低頻段均提供支持性和兼容性。

3 1G到5G的代際演進

對于移動通信的代際演進，可采用基于生態(tài)系統(tǒng)的三重螺旋模型來全面分析6要素作用下的移動通信代際演進過程。

3.1 基于三重螺旋模型的代際演進

在移動通信三重螺旋分析模型中，3種流之間相互影響，共同作用，推動螺旋體中各要素功能的整體提升，促進網(wǎng)絡的代際演進。

3.1.1 業(yè)務和應用流。話音一直是人們交流的最基本需求，從有線電話到1G，話音都是主要業(yè)務。而隨著Internet技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務的應用需求日漸提高，因此從2G時代的GSM和CDMA起開始引入數(shù)據(jù)業(yè)務。第三代移動通信在支持話音業(yè)務的同時，大大提升了上下行數(shù)據(jù)速率，為移動多媒體業(yè)務提供了強力支撐。此外，網(wǎng)絡進一步演變?yōu)槿獻P架構(gòu)。結(jié)合無線技術(shù)的發(fā)展，第四代和第五代則可以提供更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務。隨著物互聯(lián)需求的增加，4G在提供高速率數(shù)據(jù)業(yè)務的基礎上，引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。5G時代的業(yè)務則進一步細分為增強移動寬帶、高可靠低時延和低功耗大連接等3類業(yè)務，為各類個人用戶和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展提供了技術(shù)基礎。由此可見，移動通信網(wǎng)絡所提供的基本業(yè)務種類逐漸增加，性能逐步提高，功能逐步增強。

3.1.2 網(wǎng)絡和架構(gòu)流。在移動通信系統(tǒng)中，業(yè)務對網(wǎng)絡架構(gòu)起著引領作用，也對系統(tǒng)性能起著制約作用。對于核心網(wǎng)架構(gòu)，2G時代，話音業(yè)務采用電路域網(wǎng)絡架構(gòu)來承載，通話過程中話音持續(xù)占用業(yè)務信道，系統(tǒng)容量較低。3G初期，數(shù)據(jù)業(yè)務采用數(shù)據(jù)域網(wǎng)絡架構(gòu)來承載，后期發(fā)展到全IP架構(gòu)，支持更多用戶在線并隨時進行數(shù)據(jù)收發(fā)工作。4G在全IP架構(gòu)的基礎上，進一步將網(wǎng)絡單元的功能融合，使網(wǎng)絡更加扁平化，從而降低業(yè)務時延，提升客戶體驗。5G采用面向服務的核心網(wǎng)架構(gòu)以及云計算等技術(shù)，為多場景下的業(yè)務提供支持，滿足不同業(yè)務的性能需求。此外，為了持續(xù)支持話音業(yè)務，3G早期采用電路域和分組域并行的架構(gòu)，4G和5G則完全采用分組域來承載話音業(yè)務。架構(gòu)的變化不僅保證了話音業(yè)務的功能，也帶來了業(yè)務性能的提升。

無線技術(shù)對于系統(tǒng)容量、覆蓋、抗干擾能力有著決定性作用，對業(yè)務性能如延遲和帶寬都有直接影響。因此，無線關(guān)鍵技術(shù)方面的差異體現(xiàn)出每一代移動通信系統(tǒng)的顯著特征，也是代際劃分的基礎。例如：第一代移動通信系統(tǒng)采用模擬技術(shù)，導致業(yè)務量小、質(zhì)量差、安全性差、難以加密；而第二代之后則采用數(shù)字技術(shù)，其具有頻譜利用率高、保密性強、便于實現(xiàn)切換和漫游等性能。此外，對于多址方式，則分別從第一代的頻分多址演進到第二代的時分多址、第三代的碼分多址、第四代和第五代的正交頻分多址。每種多址方式的變化都會帶來頻譜效率的提高，進而增大系統(tǒng)容量和提升業(yè)務性能等。

3.1.3 終端和設備流。隨著2G時代的話音、3G時代的數(shù)據(jù)、4G時代的多媒體、5G時代的超大帶寬等業(yè)務的增多，網(wǎng)絡功能和性能越來越完善，終端支持能力越來越高，從而相互促進，推動移動技術(shù)的發(fā)展和演進。

2G手機支持話音和短消息業(yè)務，2.5G手機增加了對數(shù)據(jù)業(yè)務的支持，3G和4G終端支持多媒體業(yè)務，4G還支持多種物聯(lián)網(wǎng)應用，5G則支持機器人等各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備。3G時代，隨著智能終端的出現(xiàn)，終端與應用之間的交互更加直接，終端所支持的業(yè)務和應用種類更多，操作更方便，使用率更高，從而要求網(wǎng)絡頻帶更高、資源調(diào)度更加靈活、干擾控制能力更強、安全機制更完善。4G和5G時代，移動終端已突破傳統(tǒng)手機的概念，致力于萬物互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)設備、車聯(lián)網(wǎng)終端、可穿戴設備等相繼問世，種類繁多，使用場景豐富，從而也需要針對不同設備的功能進行標準制定和資源調(diào)度，以滿足各類場景的需求。此外，5G時代還涌現(xiàn)出了5G CPE（Costomer Premise Equipment，客戶終端設備）、5G熱點、5G路由器、5G適配器、5G機器人、5G電視機以及VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）眼鏡等形態(tài)，在應用增強的同時也對網(wǎng)絡功能提出了更高的要求，推動網(wǎng)絡朝著6G持續(xù)發(fā)展和演進。

3.2 1G到5G代際演進的特性

基于三重螺旋架構(gòu)可以看到，從1G到5G，業(yè)務和應用的種類、網(wǎng)絡架構(gòu)和功能、終端特性和能力等都處于飛速變化與演進中。

業(yè)務種類方面，從1G到2G，業(yè)務都是以話音為主；從2G到3G，業(yè)務從話音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)；從3G到4G，依然以數(shù)據(jù)業(yè)務為主，后期引入了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務；從4G到5G，業(yè)務應用場景進一步擴大和性能進一步增強，個人數(shù)據(jù)類業(yè)務帶寬增加，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務時延降低，大連接物聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務容量擴大，從而實現(xiàn)了從3G消費互聯(lián)網(wǎng)到4G產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)再到5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的飛躍。

網(wǎng)絡架構(gòu)方面，1G和2G僅支持話音，但2G對漫游和移動性的支持性更好，所以網(wǎng)絡架構(gòu)更為完整。2.5G引入了數(shù)據(jù)支持單元，3G進一步完善了數(shù)據(jù)相關(guān)架構(gòu)并進一步演進到全IP網(wǎng)絡，4G架構(gòu)更加扁平，5G面向業(yè)務且云化部署，6G則會引入人工智能等新技術(shù)，以實現(xiàn)新的突破。

終端設備方面，從1G模擬手機到2G數(shù)字終端，其支持話音業(yè)務的性能越來越優(yōu)良。但隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的出現(xiàn)，智能終端得以面世并被迅速推廣，這既帶來應用規(guī)模的擴張，也推動網(wǎng)絡進一步演進到4G和5G。物聯(lián)網(wǎng)終端一方面推動了4G窄帶物聯(lián)網(wǎng)標準的確立，為4G產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)奠定了基礎，另一方面促使大連接成為5G的三大業(yè)務之一。而5G面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用，將眾多工業(yè)設備變成5G終端，在迎接5G性能挑戰(zhàn)的同時提出了新的需求，鋪就了6G的未來發(fā)展之路。

由此可見，從2G話音業(yè)務轉(zhuǎn)向3G數(shù)據(jù)業(yè)務，以及從4G數(shù)據(jù)和窄帶物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務轉(zhuǎn)向5G大帶寬、低時延高可靠和大連接業(yè)務時，業(yè)務、網(wǎng)絡架構(gòu)和終端都需要應對新業(yè)務的需求；從1G到2G、從3G到4G，業(yè)務種類變化相對較小，但無線技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)以及終端特性等變化依然很大。

4 6G未來發(fā)展展望

隨著業(yè)務增加以及應用推廣，5G網(wǎng)絡智能化面臨新的挑戰(zhàn)，為此6G移動通信將融合人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、量子通信、區(qū)塊鏈、元宇宙等新技術(shù)，實現(xiàn)從人聯(lián)和物聯(lián)向智聯(lián)轉(zhuǎn)變，形成通信網(wǎng)絡、感知網(wǎng)絡和算力網(wǎng)絡融合的智能網(wǎng)絡。在5G三大應用場景的基礎上，6G將新增人工智能（AI）和感知（Sensing）兩大應用場景［20］；提供沉浸式云XR、全息通信、感官互聯(lián)、智慧交互、通信感知、普惠智能、數(shù)字孿生、全域覆蓋等全新業(yè)務［21］秉承兼容、跨域、分布、內(nèi)生、至簡、孿生等六大設計理念進行6G網(wǎng)絡架構(gòu)設計，通過服務定義端到端的系統(tǒng)，構(gòu)成全服務化架構(gòu)HSBA（Holistic Service-Based Architecture）和分布式自治網(wǎng)絡架構(gòu)DAN（Distributed Autonomous Network）［22］。

為了實現(xiàn)上述功能，6G將采用內(nèi)生智能的新空口和新型網(wǎng)絡架構(gòu)、增強型無線空口技術(shù)、新物理維度無線傳輸技術(shù)、太赫茲與可見光通信技術(shù)、通信感知一體化、分布式自治網(wǎng)絡架構(gòu)、確定性網(wǎng)絡、算力感知網(wǎng)絡、星地一體融合組網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)［21］；空天地一體化融合通信終端將集成觸覺反饋、感知和成像、全息影像、AI及其他功能，面向智能交互、柔性化、可植入、模塊化等新能力與新形態(tài)進行升級［23］。未來6G在頻譜管理、市場準入、業(yè)務資費等方面也需要有效的規(guī)制措施和手段。

從5G到6G，由于數(shù)字孿生和人工智能等新技術(shù)的應用以及分布式自治網(wǎng)絡等智能化功能的增強，本文所構(gòu)建的用于分析移動通信代際演進的“三重螺旋”創(chuàng)新發(fā)展模型需要進行擴充。例如，在內(nèi)核區(qū)的循環(huán)流中增加數(shù)字孿生流，在外場域影響因素中增加人工智能等要素，因而可能需要構(gòu)建四重甚至五重螺旋模型來進行6G代際演進的創(chuàng)新性分析。

5 總結(jié)及啟示

本文面向每一代移動通信發(fā)展的完整流程，從業(yè)務類型出發(fā)，基于每一代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)和特點，分析了業(yè)務驅(qū)動下移動通信系統(tǒng)代內(nèi)發(fā)展與創(chuàng)新的特征；同時，構(gòu)建基于產(chǎn)業(yè)生態(tài)和多重螺旋的移動生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)型螺旋發(fā)展分析框架，重點分析了業(yè)務、網(wǎng)絡、終端、技術(shù)、市場和規(guī)制等六大關(guān)鍵要素作用下的代際演進特點。

1G移動通信由設備制造商和網(wǎng)絡運營商構(gòu)成價值鏈，而隨著話音、短信和數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展，2G之后每一代移動通信產(chǎn)品開發(fā)和網(wǎng)絡運營中的參與方增多，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更加復雜。移動通信生態(tài)系統(tǒng)中，業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等三大構(gòu)件以及技術(shù)、市場和規(guī)制等三大作用力共同作用，推動著每一代移動通信的標準、技術(shù)、網(wǎng)絡架構(gòu)、業(yè)務應用和市場等方面的創(chuàng)新和發(fā)展。而將三重螺旋模型與移動生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，創(chuàng)新性地構(gòu)建移動生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)型螺旋發(fā)展分析框架，可以更好地分析移動通信的代際演進特性。具體來講，將移動生態(tài)系統(tǒng)的業(yè)務、網(wǎng)絡和終端等三大構(gòu)件視為三重螺旋的內(nèi)核區(qū)，每股螺旋都在不斷完善，謀求自身發(fā)展；將技術(shù)、市場和規(guī)制等三大作用力視為三重螺旋的外場域，驅(qū)動內(nèi)核區(qū)中每股螺旋不斷完善和發(fā)展，最終促進系統(tǒng)代際間升級和演化。

分析結(jié)果表明，每一代移動通信內(nèi)部和代際間演進都具有很強的創(chuàng)新性。代內(nèi)創(chuàng)新貫穿于功能、接口、架構(gòu)、信令流程、業(yè)務類型、產(chǎn)品實現(xiàn)、市場開發(fā)、網(wǎng)絡建設、用戶發(fā)展等每個方面，其中既有架構(gòu)式創(chuàng)新和漸進式創(chuàng)新，也有顛覆性創(chuàng)新和突破性創(chuàng)新；而代際演進是在六大要素作用下的綜合創(chuàng)新和發(fā)展，其規(guī)律和機制很難根據(jù)奇數(shù)代和偶數(shù)代來簡單地加以區(qū)分。國內(nèi)移動通信生命周期奇數(shù)代較短、偶數(shù)代較長的特點，更多地受標準自主權(quán)、建網(wǎng)策略以及牌照發(fā)放等的影響，其對本文所研究的代際間演進機制和規(guī)律沒有直接影響。不過，未來如果將網(wǎng)絡建設和業(yè)務擴散等因素的影響考慮進來，那么代際間演進、創(chuàng)新和發(fā)展的機制還有望得到進一步擴展和增強。

從政策層面看，每一代移動通信的發(fā)展都是由新業(yè)務和新需求聯(lián)合推動的，因此準確挖掘和發(fā)現(xiàn)客戶需求有助于盡早制定網(wǎng)絡發(fā)展和技術(shù)開發(fā)計劃，從而掌握專利或者標準方面的主導權(quán)。而系統(tǒng)內(nèi)某種要素的變遷也可能帶來系統(tǒng)功能或性能的變化。因此，本文所構(gòu)建的移動生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)型螺旋發(fā)展分析框架有助于從系統(tǒng)和全局的角度發(fā)現(xiàn)并解決問題，其對6G發(fā)展規(guī)劃制定以及其他相關(guān)行業(yè)分析也有一定的參考和借鑒價值。

6G時代，通信生態(tài)系統(tǒng)將更為復雜，系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵要素增多，螺旋內(nèi)部的能量流也必然隨之變化，是否需要引入四重甚至更多重的螺旋模型還有待進一步探索。展望未來，隨著6G的發(fā)展以及創(chuàng)新分析模型的完善，對于移動通信代際內(nèi)和代際間創(chuàng)新機制的認識會更深入，這將對通信產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展起到更大的促進和推動作用。

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Abstract：The first generation of public mobile telecommunication technology （1G） has been commercially available since the 1970s， and 5G is now commercially available worldwide and 6G Ramp;D has been initiated. On average， mobile telecommunication technologies undergo inter-generational transitions every ten years， with continuous improvements in services and performance， and constant disruptive and incremental innovations. So， what are the characteristics of intra-generational innovation and inter-generational evolution， and what are the rules of disruptive and incremental innovation in mobile telecommunication？

Each generation of mobile telecommunication technology includes the development stages of standardization， product Ramp;D， technology diffusion and then the gradual formation of mobile industry ecosystem， etc. The intra-generational innovation mechanism can be analyzed with the help of mobile telecommunication industry ecology theory. Services and applications， networks and architectures， the user terminals and equipment is the three key components of mobile telecommunication ecosystem， while technologies and standards， markets and users， regulation and policy are the three main influencing factors of mobile telecommunication ecosystem. If the three major components of the ecosystem are not coordinated， new ecological position will produce， at the same time the changes in the three external major forces will also lead the development of innovation.Therefore， the interaction between the six elements may generate innovation and further promote upgrading.

In the inter-generational evolution of mobile telecommunication， each component has both inheritance and breakthrough， so there is an upward spiral characteristic between different generations. In order to analyze the inter-generational evolution law， this paper innovatively combines the ecosystem theory with the triple helix model and constructs a theoretical model of mobile telecommunication \"triple helix\" innovation， in which the three major components and three major forces of the mobile telecommunication ecosystem are regarded as the inner core and outer field of the triple helix， and the three major elements of services， networks and terminals in the inner core form three major circular flows that flow independently and interact with each other. Under the action of various elements in the inner core and outer field， the circular flow promotes product innovation and development horizontally and drives each spiral to improve and develop vertically， thus changing the trajectory of the spiral and promoting inter-generational upgrading and evolution of mobile telecommunication systems.

The analysis results show that each generation of mobile telecommunication is highly innovative in terms of intra- and inter-generational evolution. The intra-generational innovation runs through each stage of function， interface， architecture， signaling process， the service type， product implementation， market development， network construction and user development， in which there are both architectural and incremental innovations， as well as disruptive and breakthrough innovations; while inter-generational evolution is a comprehensive innovation and development under the role of six elements， whose laws and mechanisms are difficult to distinguish simply according to odd and even generations and no more difference between the even and odd generations.

Recognizing the innovation mechanism and evolution law within and between generations of mobile telecommunication will help to play a greater role in promoting the development of the telecommunication industry， and will also have certain reference and significance for 6G development planning and other related industry analysis.

Key words： mobile communication; intra-generational innovation; inter-generational evolution; industrial ecology; triple helix

作者簡介：康輝（1981—），男，博士研究生，研究方向：電子信息創(chuàng)新管理；竇文章（1966—），男，教授，博士生導師，研究方向：企業(yè)戰(zhàn)略管理、電信技術(shù)經(jīng)濟；文志成（1970—），男，博士研究生，高級工程師，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)組織和反壟斷。