从2G到5G: 频谱图中的时代发展
前言
你一定有过这样的经历。把手机放在音响旁边,当来电话或者操作手机时,音响会发出“嘟---,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟...”的巨大声音。
(点击可听)
那是一种很独特的声响:手机还没响铃,音响却先“预告”了来电。把手机随手放在音箱、收音机或电脑音箱旁边,过一会儿就听到规律的“嘟嘟嘟”,像电流在敲桌面。很多人后来才知道,这并不是音响“坏了”,而是一个时代的无线电指纹——2G,尤其是GSM时代,留在日常生活里的回声。
然而,以后我们将再也听不到这样的声音了...
正文
一、那声“嘟嘟嘟”到底是什么:2G的脉冲在音响里“被听见”
2G(以GSM为代表)大量使用时分多址(TDMA)思想:在同一载频上,不同用户按“时隙”轮流发射。GSM的基本帧周期约为 4.615 ms,每帧分成 8 个时隙,手机只在分配到的时隙内“猛地”发射一次,然后停下来等下一轮。
这会造成一个关键现象:发射并不是连续平滑的,而是带着固定重复频率的“脉冲包络”。这些脉冲会让手机内部供电电流出现周期性波动,且峰值电流可很高;如果这种波动或射频包络通过传导或辐射“串进”音频放大电路,音频电路就可能把它当成可听信号解调出来,于是形成典型的 约217 Hz 基音及其谐波——听起来就是“嘟嘟嘟”。
换句话说:你听到的不是“无线电本身”,而是2G/GSM的时隙脉冲,被音响的模拟电路“翻译”成了声音。
二、2G是什么:从“能打电话”到“数字移动通信”的关键一代
如果1G是模拟蜂窝电话,那么2G是移动通信第一次大规模走向数字化的一代:
- 核心业务:电路交换语音(打电话)、短信(SMS)。
- 数据业务:在2G之上叠加了分组数据能力(GPRS、EDGE,常被称为2.5G/2.75G),但速率远不及后来的3G/4G。
- 典型制式:全球最典型的是 GSM;在其他地区也有基于CDMA的2G体系。
2G真正改变的是“规模”和“稳定性”:它让移动电话从少数人的昂贵工具,变成多数人能负担、能覆盖、能漫游的基础设施。
三、2G的工作原理:蜂窝、频率复用、时隙与切换
用尽量直观的方式拆开2G(以GSM为例)的“底层逻辑”:
- 蜂窝网络(Cellular)
城市与乡村被划成一个个小区(蜂窝),每个小区由基站服务。你移动时,手机会在相邻基站间完成切换(handover),保证通话不断。 - 频率复用(Frequency Reuse)
无线频谱有限,2G通过规划让相隔足够远的小区重复使用同一频点,以提升容量。 FDMA + TDMA 的组合
- 先用频分(FDMA)把频段切成很多载频;
- 再在每个载频上用时分(TDMA)切成时隙,让多个用户“轮流发射”。
正是这种“轮流发射”的结构,让那种217 Hz的“嘟嘟嘟”更容易出现。
- 功率控制与省电
2G终端会根据链路质量调节发射功率;加上业务简单、协议栈较轻,很多老式2G功能机的续航可以非常长。
四、覆盖:为什么2G曾经“哪儿都能打通”,尤其在偏远地区
很多人对2G的印象是“慢,但稳”。这与它的覆盖特性高度相关:
- 低频更“走得远、钻得进”
2G长期在较低频段(如900 MHz附近)承担广覆盖,低频电波绕射与穿透能力更好,山区、乡村、室内更容易“有一格信号”。(工程上还会用更高频段做容量补充。) - 语音对带宽要求低
只要链路预算还能勉强支撑,语音与短信往往还能用;不像高清视频、云应用那样对吞吐量和时延更敏感。 - 网络形态更偏“宏站覆盖”
2G时代以宏基站为主,站点密度与后来的高速数据网络相比要求更低,因此在“地广人稀”的地方,2G往往更早、更容易铺开。
五、优缺点:2G为何被怀念,也为何必须退出舞台
2G的优势
- 覆盖广、语音可靠:在弱信号条件下仍可稳定完成通话与短信。
- 终端便宜、功耗低:功能机成本低,待机时间长。
- 适合低速物联场景:部分低数据量、低频次的设备曾长期依赖2G。
2G的劣势
- 数据能力太弱:即便叠加GPRS/EDGE,也难以支撑现代互联网体验。30kb/s的速度完全无法适应现代需求。
- 频谱效率与容量有限:同样的频谱,用4G/5G能承载更多用户与更多数据。
- 网络维护成本高:设备老化、备件与运维体系成本上升,却只服务越来越少的用户。
- 终端复杂度问题:在“多代同堂”时期,手机要兼容多制式多频段,硬件更复杂、成本更高;退网能降低终端负担也是监管部门强调的方向之一。
六、2G为什么在逐渐退网:频谱重耕与“四代同堂”的终结
近几年,中国的2G/3G退网被反复讨论,核心原因并不神秘:
频谱与站点资源要让位给更高效的4G/5G。
监管层面的表述也相对清晰:2G/3G退网是更新换代的必然趋势,但不能简单“说退就退”,需要完善用户保障、提前告知、做好善后,并由企业结合自身情况制定退网计划,统筹推进。
现实里,矛盾往往集中在两类人群与两类场景:
- 仍在使用2G功能机的老人群体(只需要打电话、收短信,但换机与学习成本高);
- 偏远地区、边远乡村(2G曾经“够用”,而4G/5G覆盖建设更慢、更贵)。
当你使用相关设备打开频谱图,并调到900MHz时,除了中国移动的4G和NB-IoT(用于物联网的4G)下传信号以外你能看到的只有无尽的噪声。


尤其是这个NB-IoT信号,在频谱上看着很像2G。毕竟他拥有和2G极为接近的带宽,又占在当年2G所用的频率。然而仔细看会发现这个信号很平整,看起来正正方方的,而2G则更加圆润,有点像个包子。
调到760MHz,你更能看见一堵宽几十MHz的高墙。这便是移动和广电共建共享的5G信号。
七、4G/5G在替代,但农村偏远地区“效果不佳”的深层原因
“4G/5G不是更先进吗?为什么我老家反而不好用?”这是非常典型的体验落差。原因通常不是单一的:
- 站点密度要求不同
高速数据网络要保证容量与速率,往往需要更密的站点与更精细的覆盖优化;偏远地区地广人稀,投资回收周期长,建设推进自然更慢。 - 频段与传播条件
中高频段容量强但传播损耗更大,在复杂地形下更依赖密集站点与良好回传。为改善广覆盖,中国移动与中国广电推进了5G 700MHz的共建共享,被描述为“覆盖全国”的精品网络方向之一,正是为了像2G那样,用低频段提升覆盖与穿透能力。
但低频“更能覆盖”不等于“立刻处处满格”,山区遮挡、站址、电力、传输回传等工程约束依然存在。 - 语音承载方式变化
2G语音是“原生电路交换”;而4G语音依赖VoLTE等体系。若本地4G覆盖、终端配置、网络开通情况不理想,用户就会产生“能上网但打电话不稳”或“信号显示有但体验差”的感受(各地差异很大)。
八、为什么现在听不到那种“嘟嘟嘟”了:不仅是退网,更是无线电形态变了
你听不到“嘟嘟嘟”,通常是多重因素叠加的结果:
- 2G/GSM业务占比大幅下降,且在逐步退网
当身边手机不再频繁用2G时,触发“GSM时隙脉冲”的机会自然减少。甚至在退网之后将会彻底消失。 - 4G/5G的空口波形不同
4G/5G以OFDM/OFDMA为核心,发射形态更接近“连续的宽带噪声状能量”,不再以GSM那种强烈的217 Hz时隙脉冲包络为典型特征,因此更不容易被音频电路“解调成节奏分明的嘟声”。(即使有干扰,也常表现为更随机的杂音,而非规律“嘟嘟嘟”。) - 消费电子的电磁兼容(EMC)更强
音箱、手机、线缆的屏蔽与滤波、布线与接地设计都在进步,同样距离下被串入音频通道的概率更低。 - 你我使用习惯也变了
从有线音箱到蓝牙音箱、从模拟放大到高度集成的数字音频链路,很多“容易被串扰的入口”消失了。
后记
这声音将一去不复返:它告别的不只是2G,更是一个“可被听见的无线时代”
“嘟嘟嘟”像是一种很奇怪的怀旧:它并不悦耳,甚至让人烦躁,但它真实地存在过——存在于宿舍的电脑音箱、出租屋的收音机、家里老电视旁的喇叭里。它提醒我们:当年的移动通信并不透明,它会以电磁的方式闯入生活。
而当2G彻底退场,GSM那种具有强烈节奏感的时隙脉冲也将从大众环境中消失。未来的无线网络会更快、更密、更“无声”:它依旧在你周围流动,但不再轻易留下可听的痕迹。
那声“嘟……嘟……嘟……”终究会变成记忆里的一句开场白——
像老式拨号音、像CRT电视的高频啸叫一样:不是因为它多么美好,而是因为它曾经属于一个明确的年代。
真的...再也听不见了吗?
并非“完全听不见”,只是它离日常更远了
严格说,这种“嘟嘟嘟”的机会并没有从物理世界彻底消失:在中国铁路沿线,高铁/铁路仍长期使用 GSM-R(基于GSM/2G体系演进的铁路专用移动通信网) 来承载行车调度、列控相关通信等业务。这类网络在手机侧有时会以 PLMN 460-20(常被写作“46020”) 的形式“出现在搜网列表里”,不少资料也将其指向铁路GSM-R专网。在频段上,公开资料常见的说法是中国GSM-R占用约 885–889 MHz(上行)/930–934 MHz(下行) 的一段E-GSM 900MHz频谱。
不过需要强调两点。第一,这是专网:普通公众手机即便“看见”460-20,通常也无法像连运营商2G那样正常挂载注册(鉴权、白名单、业务限制等都会阻止接入),更多只是手机在自动搜网/重选小区时的短暂探测与尝试。 第二,任何与铁路相关的体验都必须以安全与合规为前提:不要靠近铁轨、不要进入轨行区或任何封闭/限制区域。如果你恰好在高铁站的开放公共区域(例如站厅等,远离站台边缘与轨道)附近,又刚好遇到对电磁干扰较敏感的老式有线音响设备,才“有可能”在手机尝试挂载的瞬间偶遇类似的节奏性噪声——但这已经远不如当年2G在城市生活里那样高频、稳定、可复现。
最后也别忘了:当年的“嘟嘟嘟”之所以常见,根本原因是公众2G/GSM网络无处不在;2G的覆盖并不需要你靠近任何特殊地点,更不需要、也不应该靠近铁轨去“追声音”。如今听不到,更多意味着2G正在从主舞台退场,而不是你离它不够近。